So stellen Sie die Zuverlässigkeit des Controllers sicher – Einführung in die Hardware-in-the-Loop-Simulationsplattform (HIL)-2

02 Was sind die Vorteile der HIL-Plattform?

Da Tests an realen Fahrzeugen durchgeführt werden können, warum sollte man dann die HIL-Plattform zum Testen nutzen?

Kosteneinsparungen:
Durch den Einsatz der HIL-Plattform können Zeit-, Personal- und Finanzkosten eingespart werden. Die Durchführung von Tests auf öffentlichen Straßen oder gesperrten Straßen ist oft mit erheblichen Kosten verbunden. Der Zeit- und Kostenaufwand für die Änderung oder Reparatur von Hard- und Software an den Testfahrzeugen sollte nicht außer Acht gelassen werden. Für die Prüfung realer Fahrzeuge müssen mehrere Techniker (Monteure, Fahrer, Elektrotechniker usw.) in Bereitschaft sein, um alle während der Prüfung auftretenden Probleme zu lösen. Beim Testen der HIL-Plattform können die meisten Testinhalte im Labor durchgeführt werden, und die Benutzeroberfläche der HIL-Plattform ermöglicht die Echtzeitänderung verschiedener Parameter des gesteuerten Objekts, ohne dass umständliche Demontage- und Wiedermontagearbeiten am Fahrzeug erforderlich sind.

Risikominderung:
Bei der Validierung realer Fahrzeuge besteht bei der Überprüfung gefährlicher und extremer Bedingungen das Risiko von Verkehrsunfällen, Stromschlägen und mechanischen Ausfällen. Der Einsatz der HIL-Plattform für diese Tests kann Personen und Sachwerte effektiv schützen, zu umfassenden Tests der Systemstabilität und -sicherheit unter extremen Bedingungen beitragen und klare Vorteile bei der Controller-Entwicklung oder -Upgrades aufzeigen.

Synchronisierte Entwicklung:
Während der Entwicklung eines neuen Projekts werden der Controller und das gesteuerte Objekt häufig gleichzeitig entwickelt. Wenn jedoch kein gesteuertes Objekt verfügbar ist, kann der Test des Controllers erst beginnen, nachdem die Entwicklung des gesteuerten Objekts abgeschlossen ist. Wenn eine HIL-Plattform verfügbar ist, kann diese das gesteuerte Objekt simulieren, sodass der Test des Controllers fortgesetzt werden kann.

Spezifische Fehlerbehandlung:
Bei realen Fahrzeugtests ist es oft schwierig, bestimmte Fehler wie Hardwareschäden oder Kurzschlüsse zu reproduzieren, und es können damit Risiken verbunden sein. Mithilfe der Betriebsschnittstelle der HIL-Plattform können einzelne oder mehrere Fehler reproduziert werden, wodurch ein effizientes Testen des Umgangs der Steuerung mit verschiedenen Fehlertypen ermöglicht wird.

03 Wie führt man HIL-Plattformtests durch?

Plattform-Setup:
Die Plattformeinrichtung umfasst die Einrichtung sowohl von Software- als auch von Hardwareplattformen. Für Fahrzeugtests umfasst die Softwareplattform den Aufbau von Testszenariomodellen, Simulationsmodellen für Sensoren und Fahrzeugdynamikmodellen sowie Testmanagementsoftware. Der Aufbau der Hardwareplattform erfordert Echtzeitsimulationsschränke, I/O-Schnittstellenkarten, Sensorsimulatoren usw. Die Auswahl der Hardwareplattformkomponenten basiert hauptsächlich auf Marktentscheidungen, da die Eigenentwicklung eine Herausforderung darstellen kann.

HIL-Integration:
Wählen Sie entsprechend den Anforderungen geeignete Testwerkzeuge aus und erstellen Sie eine geeignete Testumgebung. Anschließend kombinieren Sie die beteiligten Algorithmusmodelle mit der Testumgebung zu einem geschlossenen System. Es gibt jedoch eine Vielzahl von Testtools auf dem Markt, die von verschiedenen Herstellern stammen und im Vergleich zum getesteten Controller unterschiedliche Standards und Schnittstellendaten aufweisen, was die Integration etwas schwierig macht.

Testszenarien:
Testszenarien müssen die meisten Anwendungsfälle abdecken und auch nicht reproduzierbare Bedingungen berücksichtigen. Sensorsignale müssen mit realen Situationen übereinstimmen. Die Genauigkeit und Vollständigkeit der Tests sind wichtige Indikatoren für die Wirksamkeit von HIL-Tests.

Testzusammenfassung:
Die Testzusammenfassung sollte Folgendes umfassen: 1. Testumgebung, Testdauer, Testinhalt und beteiligtes Personal; 2. Statistik und Analyse der beim Testen aufgetretenen Probleme, Zusammenfassung der ungelösten Probleme; 3. Prüfberichte und Übermittlung der Ergebnisse. HIL-Tests sind im Allgemeinen automatisiert und erfordern lediglich den Abschluss der Konfiguration und das Warten auf den Abschluss des Tests, was zur Verbesserung der Testeffizienz und zur Gewährleistung der Konsistenz beiträgt.

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