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汽車嵌入式控制系統(tǒng)V模型開發(fā)方法

2019-03-04 17:42:12·  來源：洞云書屋  
　
通過添加基于微控制器的電子產(chǎn)品，車輛內(nèi)的電子內(nèi)容繼續(xù)增長，更多的系統(tǒng)變得智能化。目前，一輛典型的車輛平均有20-40個微控制器，一些豪華車每輛車最多包含80
通過添加基于微控制器的電子產(chǎn)品，車輛內(nèi)的電子內(nèi)容繼續(xù)增長，更多的系統(tǒng)變得智能化。目前，一輛典型的車輛平均有20-40個微控制器，一些豪華車每輛車最多包含80個微控制器。基于閃存的微控制器在降低成本和重量的同時，繼續(xù)以更高可靠性部件取代繼電器、開關(guān)和傳統(tǒng)機(jī)械功能?？刂扑惴ǖ脑O(shè)計和實現(xiàn)是汽車發(fā)展的關(guān)鍵因素。

V Model
V模型

傳統(tǒng)的開發(fā)過程的主要缺點是缺乏全面的工具，測試方法需要昂貴的原型?，F(xiàn)代開發(fā)過程提供了一個經(jīng)濟(jì)的虛擬測試環(huán)境，以盡量減少昂貴的和耗時的在測試臺上或在車輛上的實驗。在一個新項目開始時，收集整個系統(tǒng)規(guī)范。對這些要求進(jìn)行了分析，明確了各子系統(tǒng)的核心功能和特點。控制算法主要是根據(jù)預(yù)先定義的規(guī)格進(jìn)行設(shè)計，并且它們對于極端和異常的操作條件也具有魯棒性。在這一階段開始物理設(shè)備和控制系統(tǒng)的建模工作。

建議的V模型

在ABS控制器的建模和仿真階段，使用MIL（模型內(nèi)回路）仿真和RCP（快速控制原型）環(huán)境來盡可能地代表實際系統(tǒng)。在RCP環(huán)境的幫助下，控制工程師可以很容易地驗證他們設(shè)計的控制器在車輛或特殊測試臺上的集成控制系統(tǒng)。下一步是將源代碼修改為適當(dāng)?shù)男问?，用于生產(chǎn)目標(biāo)處理器，并且應(yīng)該根據(jù)功能要求進(jìn)行測試。

汽車V型開發(fā)周期的系統(tǒng)方法

HIL（硬件在環(huán)）仿真的特點是實際組件的操作與實時仿真組件。在設(shè)計過程結(jié)束時，最終使用HILS和車載測試程序?qū)刂葡到y(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)。上述過程共同構(gòu)成了汽車嵌入式控制系統(tǒng)的V型開發(fā)周期。

液壓ABS的數(shù)學(xué)建模

一個典型的ABS由一個中央電子單元、四個車輪的四個速度傳感器和制動回路上的兩個或多個液壓閥組成。大多數(shù)配備ABS的汽車能夠比沒有ABS的汽車制動距離短。ABS將減少碰撞的可能性和/或沖擊的嚴(yán)重程度。一些ABS校準(zhǔn)通過減緩循環(huán)時間來減少這個問題，從而使車輪反復(fù)地短暫地鎖定和解鎖。ABS的主要好處是增加駕駛員保持車輛控制的能力。

討論了基于ABS控制器的液壓制動系統(tǒng)的功能驗證模型。這里使用的Bang-Bang控制器不能用于具有不同摩擦系數(shù)的路面。對于制動系統(tǒng)的半實物仿真，生成并編譯控制器硬件的目標(biāo)代碼，以測試在實時硬件上運行運動方程以模擬車輪和車輛動力學(xué)。這顯著地減少了通過在開發(fā)周期早期啟用實際測試來證明新想法所需的時間。 
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