Симуляция в реальном времени и тестирование

Симуляция в реальном времени и тестирование используются двумя способами, отличаясь только по тому, моделируются ли проект или прототип в программном обеспечении.

  • Быстрое прототипирование управления (RCP) — Моделирует проект с программным обеспечением и соединяет его с физической системой. Таким образом можно разработать недостатки дизайна прежде, чем вложить капитал в физический прототип и раскрыть требования для новых приложений.

  • Оборудование в цикле (HIL) симуляция — Подключение физический прототип проекта к модели объекта управления программного обеспечения. Таким образом можно протестировать прототип на безопасность и производительность без дорогого времени простоя для остальной части системы. Можно протестировать условия операции и отказа, которые трудно реплицировать и заменить недоступные части системы.

Шаги базового процесса

Симуляция в реальном времени и тест требуют выполняющих основных шагов.

  1. Создайте модель Stateflow® или Simulink®.

    Создайте блок-схемы в Simulink путем перетаскивания блоков к модели. Если возможно, модель набора и параметры блоков, чтобы использовать решатель фиксированного шага и задать шаг расчета, совместимый с требованиями в реальном времени вашей модели.

  2. Моделируйте модель как неприложение реального времени.

    Simulink использует вычисленный временной вектор, чтобы продвинуться модель. После вычисления выходных параметров для данной временной стоимости Simulink сразу повторяет вычисление для следующей временной стоимости, пока это не достигает времени остановки.

    Поскольку вычисленный временной вектор не соединяется с физическими часами, выходные параметры вычисляются с такой скоростью, как ваш компьютер может запуститься. Прошедшее время симуляции может отличаться значительно с прошедшего времени действительной системы.

    Можно регистрировать результаты симуляции для более позднего сравнения.

  3. Сконфигурируйте разработку и целевые компьютеры.

    Сконфигурируйте коммуникационный метод между разработкой и целевыми компьютерами.

    Сконфигурируйте использование целевых компьютеров и разработка:

  4. Подготовьте модель к выполнению в реальном времени.

    Установите модель Configuration Parameters на значения, совместимые с выполнением в реальном времени:

    • В панели Code Generation, набор System target file к slrt.tlc.

    • В панели Solver:

      • Установите Type на Fixed-step.

      • Установите Fixed-step size на размер шага, который совместим с требованиями в реальном времени вашей модели.

    Добавьте блоки ввода-вывода Simulink Real-Time™, представляющие ваши платы ввода-вывода.

    Чтобы визуализировать результаты симуляции, добавьте блоки осциллографа в реальном времени. Смотрите Блок Add Simulink Real-Time Scope.

  5. Сконфигурируйте среду сборки.

    Чтобы создать приложение реального времени, которое работает на целевом компьютере, сконфигурируйте среду сборки. Среда включает опции Simulink Coder™, опции сборки Simulink Real-Time и опции компилятора C.

  6. Соединитесь с физическим оборудованием.

    Установите модули ввода-вывода в целевом компьютере и соедините модули с физическим оборудованием.

  7. Перезапустите целевой компьютер.

    Перезапустите целевой компьютер с использованием ядра реального времени Simulink Real-Time:

  8. Создайте и загрузите приложение реального времени.

    Создайте и загрузите использование приложения реального времени:

  9. Выполните приложение реального времени.

    Выполните приложение реального времени при команде от компьютера разработчика или путем перезапуска целевого компьютера в автономном режиме.

    Программное обеспечение Simulink Real-Time использует ресурсы в реальном времени на целевом компьютере. На основе вашей частоты дискретизации программное обеспечение Simulink Real-Time использует прерывания, чтобы продвинуться модель в частоту дискретизации. С каждым новым прерыванием приложение реального времени вычисляет блок выходные параметры из вашей модели.

    Выполните использование:

  10. Визуализируйте сигналы.

    Создайте осциллографы в реальном времени и инструменты Simulink Real-Time Explorer. Используйте их, чтобы получить и отобразить данные сигнала из приложения реального времени. Можно отфильтровать и группа иерархические сигналы в Проводнике.

    Осциллографы, созданные блоками осциллографа в реальном времени, получают данные согласно правилам шага расчета Simulink. Осциллографы могут собрать данные в верхнем уровне или в активированной или инициированной подсистеме. Осциллографы создаются динамически (из Командного окна MATLAB® или API) выборку в базовой ставке, независимо от шага расчета их сигналов.

    Чтобы создать инструментальные панели, используйте Simulink Real-Time Explorer, чтобы создать инструментальные панели. Можно перетащить графические инструменты к инструментальным панелям и перетащить сигналы к инструментам, чтобы отобразить данные сигнала.

    Визуализируйте использование сигналов:

  11. Настройки параметров.

    Настройте заметные параметры, такие как задержки, амплитуды ввода и вывода и частоты ввода и вывода. Можно отфильтровать и группа иерархические сигналы в Проводнике.

    Примечание

    Simulink Real-Time не поддерживает параметры типов данных многословных.

    Использование настроек параметров:

  12. Подготовьте регрессионные тесты и стресс-тесты.

    Запишите скрипты MATLAB, которые выполняют развертку параметра и тестирование экстремума повторяемым способом, накапливая результаты, как известный хорошие данные.

Задачи специального назначения

В дополнение к шагам базового процесса можно быть обязаны выполнять другие задачи:

  • Визуализируйте модель с инструментами Simulink Real-Time Explorer.

    Сконфигурируйте Simulink Real-Time Explorer с инструментальными панелями, сконфигурированными с осциллографами в реальном времени и с отображением сигнала и параметром, настраивающим графические инструменты.

  • Запустите модель, куда физическое устройство запускается.

    Сконфигурируйте приложение реального времени, чтобы запуститься вне MATLAB, например, в движущемся автомобиле. Экспортируйте настройку Simulink Real-Time Explorer как автономную управляющую программу.

  • Подготовьте регрессию и тесты продукта с Simulink Test™.

    Расширьте регрессионные тесты и стресс-тесты, чтобы покрыть функциональность в полной области значений параметра.

  • Интегрируйте модель в стороннюю тестовую среду.

    Используйте MATLAB Coder, чтобы перевести скрипты регрессионного теста MATLAB в C для интегрирования в стороннюю тестовую среду.

Похожие темы