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 Simulink®software.

  • Быстрое прототипирование управления (RCP) — Моделирует проект при помощи программного обеспечения Simulink Real-Time™ и соединяет его с физической системой при помощи целевого компьютера. Можно разработать недостатки дизайна прежде, чем вложить капитал в физический прототип и раскрыть требования для новых приложений.

  • Оборудование в цикле (HIL) симуляция — Подключение модель Simulink Real-Time, которая является физическим прототипом проекта к модели объекта управления программного обеспечения, которая представляет аппаратную систему. Можно протестировать прототип на безопасность и производительность без дорогого времени простоя для остальной части системы. Можно протестировать условия операции и отказа, которые затрудняют, чтобы реплицировать и заменить недоступные части аппаратной системы.

Рабочий процесс симуляции и тестирования в реальном времени

Процесс рабочего процесса для симуляции в реальном времени и тестирования ведет от создания модели до регрессионного тестирования и стресс-тестирования.

Создайте модель Simulink или Stateflow.

  1. В Редакторе Simulink, на вкладке Simulation, от New, выбирают Model.

  2. От начальной страницы Simulink выберите шаблон модели или нажмите Blank Model.

  3. 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.

Симулируйте модель как неприложение реального времени.

Simulink использует вычисленный временной вектор, чтобы продвинуться модель. После вычисления выходных параметров для данной временной стоимости Simulink сразу повторяет расчет 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.

Сконфигурируйте разработку и целевые компьютеры.

  1. Сконфигурируйте коммуникационный метод между разработкой и целевыми компьютерами.

  2. Сконфигурируйте разработку и целевые компьютеры при помощи:

Подготовьте модель к выполнению в реальном времени. Сконфигурируйте среду сборки.

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

    • На вкладке Apps нажмите Simulink Real-Time. Этот выбор устанавливает параметр модели System target file на slrt.tlc и устанавливает параметр модели Type на Fixed-step.

    • На вкладке Real-Time нажмите Hardware Settings. В Configuration Parameters > Solver> Fixed-step size выбирает размер шага, который совместим с требованиями в реальном времени вашей модели.

    • На вкладке Real-Time нажмите Hardware Settings. Выберите опции для Configuration Parameters > Code Generation> Simulink Real-Time Options.

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

  3. Чтобы визуализировать результаты симуляции, отметьте сигналы в модели для регистрации данных с Инспектором Данных моделирования. Данные о Виде на море с Инспектором Данных моделирования (Simulink).

Свяжите с физическим оборудованием. Перезапустите целевой компьютер. Сконфигурируйте среду сборки.

  1. Соедините компьютер разработчика с целевой машиной Speedgoat. Соедините Модули IO в целевом компьютере к физическому оборудованию когда это применимо.

  2. Перезапустите целевой компьютер с ядром реального времени Simulink Real-Time при помощи:

Соединитесь с целевым компьютером. Создайте и загрузите приложение реального времени.

  1. На вкладке Real-Time переключите Toggle target computer connection к Connected и нажмите Run on Target. Для получения дополнительной информации о создании и загрузке приложения реального времени, см.:

Выполните приложение реального времени.

  1. 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.

  2. Выполните использование:

Визуализируйте сигналы.

  1. 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.

  2. 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.

  3. 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:

Настройки параметров.

  1. Настройте заметные параметры, такие как задержки, амплитуды ввода и вывода и частоты ввода и вывода. Можно отфильтровать и группа иерархические сигналы в Simulink Real-Time Explorer.

    Примечание

    Simulink Real-Time не поддерживает параметры типов данных многословных.

  2. Использование настроек параметров:

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 особого назначения

В дополнение к типичным этапам процесса рабочего процесса симуляции и тестирования в реальном времени некоторые задачи особого назначения могли поддержать ваш процесс разработки.

  • Визуализируйте модель с инструментами Simulink Real-Time Explorer.

    Сконфигурируйте Simulink Real-Time Explorer при помощи инструментальных панелей, сконфигурированных 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 транспортном средстве. 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