NI_VeriStand使用手冊(cè)

1、Real-Time Testing and Simulation SoftwareNI VeriStand 2010使用手冊(cè)Document Version 1.0By 慕慕 316395914 NI VeriStand 2010使用手冊(cè)目錄1.概述32.創(chuàng)建軟件模型42.1.創(chuàng)建被控對(duì)象模型42.2.創(chuàng)建控制器模型93.創(chuàng)建MIL測(cè)試環(huán)境114.創(chuàng)建測(cè)試激勵(lì)信號(hào)204.1.使用 Stimulus Profile Editor204.2.使用TMDS File Viewer265.VERISTAND高級(jí)功能285.1.使用User Channels、Procedures、Alarms285.2

2、.使用Calculated Channels336.創(chuàng)建HIL測(cè)試系統(tǒng)396.1.添加實(shí)時(shí)目標(biāo)機(jī)396.2.添加NI DAQ設(shè)備416.3.添加NI R系列設(shè)備436.4.添加NI故障注入模塊446.5.添加NI Compact RIO 硬件476.6.添加NI XNET硬件486.7.添加TDK-Lambda可編程電源536.8.更改軟硬件端口映射576.9.更改模型運(yùn)行設(shè)置581. 概述VeriStand 2010是美國(guó) National Instruments公司專門針對(duì)HiL仿真測(cè)試系統(tǒng)而開(kāi)發(fā)出的軟件環(huán)境。VeriStand 2010是一種基于配置的軟件環(huán)境，它簡(jiǎn)單易用，無(wú)需編程就完成

3、實(shí)時(shí)測(cè)試系統(tǒng)的創(chuàng)建，實(shí)現(xiàn)HiL測(cè)試中所需的各種功能。NI VeriStand 2010能夠配置模擬、數(shù)字和基于FPGA的硬件I/O接口；能夠配置激勵(lì)生成、記錄數(shù)據(jù)、計(jì)算通道和事件警報(bào)；能夠從NI LabVIEW和MathWorks Simulink等建模環(huán)境中導(dǎo)入控制算法和仿真模型；能夠利用操作界面實(shí)時(shí)在線監(jiān)控運(yùn)行任務(wù)并與之交互。本文檔介紹了NI Veristand 2010各項(xiàng)主要功能的使用方法，并按照通用的開(kāi)發(fā)測(cè)試順序編寫，主要內(nèi)容包括：l 創(chuàng)建軟件模型；l 創(chuàng)建MiL測(cè)試系統(tǒng)；l 實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化測(cè)試、記錄數(shù)據(jù)；l 創(chuàng)建HiL測(cè)試系統(tǒng)。2. 創(chuàng)建軟件模型NI VeriStand 2010可以利

4、用*.dll文件導(dǎo)入由Matlab/Simulink/Stateflow創(chuàng)建的算法或仿真模型，下圖所示為Simulink模型導(dǎo)入NI VeriStand的過(guò)程：注意：NI VeriStand 支持的編譯器包括Microsoft Visual C+ 6.0, .NET 2003, 2005 (Professional or Express), or 2008 (Professional or Express).在本章中具體介紹了上述過(guò)程的操作步驟，將一個(gè)在Matlab/Simulink環(huán)境下創(chuàng)建的 *.mdl文件轉(zhuǎn)換為NI VeriStand所支持的 *.dll文件。下面用到的仿真模型來(lái)自Mat

5、lab / Simulink的Demos： 發(fā)動(dòng)機(jī)Engine模型：Modeling Engine Timing Using Triggered Subsystems 控制器ECU模型：Engine Timing Model with Closed Loop Control2.1. 創(chuàng)建被控對(duì)象模型下面過(guò)程將演示如何將Simulink中的發(fā)動(dòng)機(jī)Engine模型，轉(zhuǎn)換為VeriStand可用的被控對(duì)象模型。1. 打開(kāi)Simulink模型： Modeling Engine Timing Using Triggered Subsystem另存到新建工作目錄中，例如 D:NIVS_HandsOn，為避

6、免和原有模型沖突，重命名為Engine.mdl該發(fā)動(dòng)機(jī)模型要求的輸入信號(hào)為 Throttle Angle 節(jié)氣門開(kāi)度 Drag Torque 拖拽扭矩（負(fù)載扭矩）輸出信號(hào)為 Engine Speed 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速關(guān)于該模型的具體信息，請(qǐng)參考Simulink幫助文檔。運(yùn)行后結(jié)果如下所示，上圖為發(fā)動(dòng)機(jī)模型所需輸入信號(hào)，黃色曲線為負(fù)載扭矩，紫色曲線為節(jié)氣門開(kāi)度；下圖中為發(fā)動(dòng)機(jī)模型計(jì)算的輸出信號(hào)，黃色曲線為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。1) 05s，節(jié)氣門開(kāi)度不變，負(fù)載扭矩在2s時(shí)，由25 Nm 下降到20 Nm，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速因負(fù)載扭矩變小而提高；2) 5s時(shí)，節(jié)氣門開(kāi)度增加，負(fù)載不變時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速快速升高；3) 8s時(shí)，

7、負(fù)載扭矩再次增加，節(jié)氣門開(kāi)度不變，轉(zhuǎn)速下降。2. 正確安裝VeriStand后，在Simulink Library Browser 中會(huì)自動(dòng)添加 NI VeriStand Blocks，如下圖所示：3. 修改模型1) 將模型中需要做映射的端口，用相應(yīng)的NIVeriStand In 和NIVeriStand Out 替代；2) 在Simulink模型最上層中添加Block NIVeriStandSignalProbe，添加后下層所有模塊的參數(shù)也都可以通過(guò)VeriStand觀測(cè)或者修改；3) 取消原Simulink模型中Signal Properties下有關(guān)data logging的選項(xiàng)。4)

8、完成修改后的發(fā)動(dòng)機(jī)模型如下所示：4. 設(shè)置編譯環(huán)境并編譯1) 打開(kāi)Simulink模型的Configuration Parameters (快捷鍵：Ctrl+E),2) 在Real-Time Workshop中，指定System target file為NIVeriStand.tlc，點(diǎn)擊OK確認(rèn)。注意：如果實(shí)時(shí)目標(biāo)機(jī)為cRIO系列，此處要選擇NIVeriStand_VxWorks.tlc3) 回到Solver頁(yè)面，選擇定步長(zhǎng)求解器：fixed step-size ordinary differential equation (ODE) solver注意：NI VeriStand只支持使用定步

9、長(zhǎng)的常微分方程求解器4) 指定步長(zhǎng)：Fixed-step size (fundamental sample time)為0.001，也就是1kHz注意：步長(zhǎng)越小仿真模型計(jì)算越準(zhǔn)確，但相應(yīng)的會(huì)消耗更多技術(shù)資源。修改完步長(zhǎng)后，要再次運(yùn)行仿真模型，觀察結(jié)果，既要避免因步長(zhǎng)選擇過(guò)大，出現(xiàn)如無(wú)法收斂，計(jì)算精度無(wú)法滿足要求，又要避免過(guò)小的步長(zhǎng)造成cpu運(yùn)算負(fù)擔(dān)過(guò)大，影響實(shí)時(shí)性。5) 點(diǎn)擊Incremental Build圖標(biāo)或者Ctrl + B，開(kāi)始編譯6) 編譯成功后，Matlab的Command Windows中出現(xiàn)下列提示，# Successful completion of Real-Time W

10、orkshop build procedure for model: ModelName，并生成與Engine.mdl同名的Engine.dll文件，保存在新生成的 Engine_niVeriStand_rtw文件夾內(nèi)。2.2. 創(chuàng)建控制器模型在Simulink提供的Demo Engine Timing Model with Closed Loop Control中包含了控制器ECU的算法。我們需要把其中的控制器(Controller)算法從閉環(huán)模型中分割出來(lái)，建立單獨(dú)的ECU模型，并編譯為對(duì)應(yīng)的 *.dll文件。Controller采用PI控制算法，可根據(jù)目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，結(jié)合發(fā)動(dòng)機(jī)模型中的負(fù)

11、載扭矩，計(jì)算出節(jié)氣門開(kāi)度，最終使發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速一致。下圖中黃色曲線為發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載曲線，紫色曲線為控制器輸出的節(jié)氣門開(kāi)度1) 2s時(shí)，由25 Nm變?yōu)?0 Nm2) 8s時(shí)，由20 Nm變?yōu)?5 Nm 下圖中黃色曲線為目標(biāo)轉(zhuǎn)速（Speed Setpoint），在5s時(shí)由2000 rpm跳變?yōu)?000 rpm，紫色曲線為實(shí)際轉(zhuǎn)速。1. 分割、修改ECU模型1) 打開(kāi)所需的Demo：Engine Timing Model with Closed Loop Control2) 提取模型中的Controller子模塊3) 添加NIVeriStand In、NIVeriStand Out和NIVe

12、riStandSignalProbe，另存為Ecu.mdl。修改后的ECU模型如下所示：2. 設(shè)置編譯環(huán)境并編譯，最終生成所需的Ecu.dll文件。具體配置過(guò)程請(qǐng)參考發(fā)動(dòng)機(jī)模型轉(zhuǎn)換部分。3. 創(chuàng)建MiL測(cè)試環(huán)境在上一章中，我們準(zhǔn)備好了Engine和Ecu的軟件模型，在本章中，我們會(huì)將其導(dǎo)入到NI VeriStand 2010中，創(chuàng)建一個(gè)MiL (Model-in-the-Loop) 測(cè)試環(huán)境，并介紹如何在Work Space中添加控件，控制和觀察Engine、Ecu的行為。1. 運(yùn)行 NI VeriStandStart Program Files National Instruments NI

13、 VeriStand 2010 NI VeriStand.2. 新建一個(gè)項(xiàng)目(Create a new project).1) 選擇 File New Project.2) 在Project Name中輸入項(xiàng)目名稱：ecu hil hands on.3) 指定項(xiàng)目根目錄 Project Root Folder 到 National InstrumentsNI VeriStand 2010Projects4) 勾選Create folder for project.5) 點(diǎn)擊OK確認(rèn).3. 點(diǎn)擊 Configure Project, 打開(kāi)項(xiàng)目瀏覽器Project Explorer.項(xiàng)目瀏覽器(P

14、roject Explorer) 用于配置測(cè)試所需的全部設(shè)置。通過(guò)Project Explorer可以部署(Deploy)和運(yùn)行(Run)系統(tǒng)定義文件。項(xiàng)目瀏覽器包括所有運(yùn)行和自動(dòng)化測(cè)試所需關(guān)鍵的參數(shù)，同時(shí)也可以添加定制文件。4. 展開(kāi) System Definition File 節(jié)點(diǎn).5. 鼠標(biāo)右鍵單擊 .nivssdf 文件，選擇 Launch System Explorer.系統(tǒng)瀏覽器 (System Explorer) 用于創(chuàng)建NI Veristand系統(tǒng)定義文件。系統(tǒng)定義文件是一個(gè)配置NI Veristand引擎特性的文件。通過(guò)添加，刪除和修改位于系統(tǒng)瀏覽器左部的各項(xiàng)配置可以定義各

15、種屬性，包括NI VeriStand引擎的執(zhí)行方式、硬件端口、計(jì)算通道、對(duì)仿真模型的控制、報(bào)警，執(zhí)行順序以及管理通道之間的映射關(guān)系。完成系統(tǒng)定義文件的設(shè)置后，它將被部署到NI VeriStand 引擎并開(kāi)始運(yùn)行。6. 添加發(fā)動(dòng)機(jī)Engine模型1) 展開(kāi)Targets Controller，點(diǎn)擊Simulation Models；2) 添加模型 Add Simulation Model.3) 將目錄轉(zhuǎn)換到Engine.dll所在目錄4) 選擇Engine.dll，單擊 OK.確認(rèn)發(fā)動(dòng)機(jī)模型有2個(gè)輸入 (節(jié)氣門開(kāi)度和負(fù)載扭矩) 和1個(gè)輸出（發(fā)動(dòng)機(jī)輸出）。7. 添加控制器ECU模型1) 點(diǎn)擊 Si

16、mulation Models，添加仿真模型 Add Simulation Model；2) 選擇Ecu.dll，單擊 OK 確認(rèn)?？刂破髂Ｐ桶?個(gè)輸入(目標(biāo)轉(zhuǎn)速rpm和實(shí)際轉(zhuǎn)速 rad/s)和1個(gè)輸出(節(jié)氣門位置)。目標(biāo)轉(zhuǎn)速由上位機(jī)給定、實(shí)際轉(zhuǎn)速來(lái)自于發(fā)動(dòng)機(jī)模型，ECU計(jì)算出的節(jié)氣門位置再傳遞給發(fā)動(dòng)機(jī)模型。8. 調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)模型和控制器模型的運(yùn)行順序1) 在System Explorer左側(cè)的樹(shù)狀結(jié)構(gòu)中選擇Execution Order;2) 將發(fā)動(dòng)機(jī)模型的色條由Group1拖到Group29. 現(xiàn)在需要將發(fā)動(dòng)機(jī)和控制器模型的輸入輸出端口映射到一起1) 從菜單中選擇Tools Edit Ma

17、ppings2) 從Sources 來(lái)源窗口中選擇Simulation Models Models Ecu Outports throttle angle setpoint3) 從Destinations目標(biāo)窗口中選擇Simulation Models Models Engine Inports Throttle Angle.4) 點(diǎn)擊Connect，完成兩個(gè)信號(hào)的相互映射10. NI VeriStand中也可以實(shí)現(xiàn)批量導(dǎo)入導(dǎo)出映射配置文件1) 在System Mapping的工具條上點(diǎn)擊Open.2) 選擇文件映射文件 National InstrumentsNI VeriStand 201

18、0Projectsecu hil hands onecu hil mapping.txt. 3) 點(diǎn)擊Import，導(dǎo)入剩余的映射配置到VeriStand中.4) 點(diǎn)擊Exit，所有的映射關(guān)系會(huì)在Mappings的列表中顯示出來(lái)11. 添加標(biāo)定參數(shù)，實(shí)現(xiàn)在線標(biāo)定功能1) 展開(kāi) Models Ecu Parameters，里面包含了Simulink模型中所有Block的參數(shù)2) 雙擊 Source窗口中的 Proportional Gain，添加PI控制器的比例系數(shù)3) 雙擊 Source窗口中的 Integral Gain，添加PI控制器的積分系數(shù)Imported中會(huì)出現(xiàn)在Source窗口中雙

19、擊選定的參數(shù)，這些參數(shù)可以進(jìn)行在線的調(diào)整參數(shù)。添加完畢后，保存，如果出現(xiàn)下列錯(cuò)誤提示。直接選擇Continue即可，不會(huì)影響后續(xù)操作。12. 在System Explorer的樹(shù)狀節(jié)點(diǎn)中選擇 Controller13. 改變目標(biāo)速率Target Rate 為1000 Hz (1 kHz).14. 保存并且關(guān)閉系統(tǒng)瀏覽器System Explorer至此我們已經(jīng)導(dǎo)入了所需的模型并且將端口映射到了一起，下面就可以將系統(tǒng)定義文件部署到計(jì)算機(jī)中并開(kāi)始運(yùn)行。通過(guò)在Workspace中添加相應(yīng)控件，可以設(shè)定發(fā)動(dòng)機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速，然后觀察控制器是如何通過(guò)調(diào)整節(jié)氣門開(kāi)度，使發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到指定轉(zhuǎn)速的。15. 選擇Oper

20、ate Run, 部署和執(zhí)行系統(tǒng)定義文件16. 點(diǎn)擊Screen Screen Properties從中可以修改頁(yè)面(screen)名稱1) Name the screen：MIL.2) 選擇 OK.17. 切換到編輯模式，可以添加控件。選擇 Screen Edit Mode or CTRL+M. 18. 從左側(cè)的Workspace Controls欄中，拖拽一個(gè)圖形控件Graph(Simple)1) 名稱Graph Title: Engine Speed2) 選擇通道Channel: Controller Simulation Models Models Engine Outports En

21、gine Speed3) 點(diǎn)擊 將Engine Speed添加到Graph中4) 選擇Format & Precision 標(biāo)簽5) 修改Y軸的顯示范圍最大值Maximum: 5000 和最小值Minimum: 06) 修改Y軸坐標(biāo)名稱scale Label: rpm7) 修改X軸坐標(biāo)名稱scale label: time19. 從左側(cè)的Workspace Controls欄中，拖拽一個(gè)數(shù)字控件Numeric Control (Medium) 選擇通道Channel:Controller Simulation Models Models Ecu Inports rpm Setpoint 填寫控

22、件名稱Control Label: rpm Setpoint20. 從左側(cè)的Workspace Controls欄中，拖拽一個(gè)數(shù)字控件Numeric Control (Medium) 選擇通道Channel:Controller Simulation Models Models Engine Inports Load Torque 填寫控件名稱Control Label: Load Torque21. 退出編輯模式，選擇 Screen Edit Mode (Ctrl + M). 22. 添加對(duì)Engine模型運(yùn)行的控制，從左側(cè)的Workspace Controls欄中，拖拽一個(gè)模型控件Mode

23、l (Model Control) Model : Controller / Ecu23. 添加對(duì)Ecu模型運(yùn)行的控制，從左側(cè)的Workspace Controls欄中，拖拽一個(gè)模型控件Model (Model Control) Model : Controller / Engine24. 修改Ecu控制器中的I參數(shù)，從左側(cè)的Workspace Controls欄中，拖拽一個(gè)模型標(biāo)定控件Model Calibration Control (Medium) 需要標(biāo)定的通道名稱Calibration：ECU/Controller/Integral Gain/Gain 填寫控件名稱Control L

24、abel: I 參數(shù)25. 修改Ecu控制器中的P參數(shù)，從左側(cè)的Workspace Controls欄中，拖拽一個(gè)模型標(biāo)定控件Model Calibration Control (Medium) 需要標(biāo)定的通道名稱Calibration: ECU/Controller/Proportional Gain/Gain 填寫控件名稱Control Label: P 參數(shù)26. 至此基本的MiL測(cè)試環(huán)境創(chuàng)建完成，可以改變目標(biāo)轉(zhuǎn)速和負(fù)載，驗(yàn)證Ecu控制器中的算法是否滿足要求，也就是實(shí)際轉(zhuǎn)速能否快速、穩(wěn)定的跟隨目標(biāo)轉(zhuǎn)速。并能通過(guò)修改P、I參數(shù)，優(yōu)化Ecu的控制效果，并確定出最佳數(shù)值。4. 創(chuàng)建測(cè)試激勵(lì)信號(hào)

25、在第3章中我們學(xué)習(xí)了如何用NI VeriStand 2010的Workspace建立基本的用戶界面。在本章中將介紹如何使用Stimulus Profile Editor創(chuàng)建測(cè)試激勵(lì)信號(hào)，用于自動(dòng)化測(cè)試。NI VeriStand 中還集成了有許多其他工具，包括警報(bào)監(jiān)控，信號(hào)錯(cuò)誤管理，TDMS File 觀測(cè)器等，我們將在后面的章節(jié)繼續(xù)介紹。4.1. 使用 Stimulus Profile Editor使用NI VeriStand 2010下的激勵(lì)信號(hào)編輯器 Stimulus Profile Editor可以創(chuàng)建激勵(lì)信號(hào)，常用的如正弦波、方波、三角波、階躍信號(hào)等可直接拖拽、配置。1. 在Proje

26、ct Explorer瀏覽器中，右鍵單擊Profiles，選擇Add New Stimulus Profile1) 保存到 National InstrumentsNI VeriStand 2010Projectsecu hil hands onStimulus Profiles 文件夾2. Header標(biāo)簽欄用于指定所記錄數(shù)據(jù)的存放位置Data File Path，可設(shè)置分組存放文件夾Group folder和指定測(cè)試樣本編號(hào)Sample Number。3. 轉(zhuǎn)換到Profile標(biāo)簽欄，現(xiàn)在創(chuàng)建一個(gè)profile，用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速4. 首先，我們分配發(fā)生器1用于給定目標(biāo)轉(zhuǎn)速Speed S

27、etpoint。初始化為2000 rpm，保持20s，增加到3000 rpm，保持20s 減少到2500 rpm，保持10s1) With Generator 1 選擇ed (default), 選擇 Add Mappings .2) 選擇 Controller Simulation Models Models Ecu Inports rpm setpoint.3) 選擇 Add Ramp 添加一個(gè)斜坡函數(shù)作為激勵(lì).4) 設(shè)置斜坡函數(shù)，初始2000: End Point: 2000 Ramp Mode: Fixed Duration seconds:05) 選擇 Add Dwell 并設(shè)置，維

28、持20s: Duration: 206) 選擇 Add Ramp 并設(shè)置，增加到3000: End Point: 3000 Ramp Mode: Fixed Duration Duration: 07) 選擇 Add Dwell 并設(shè)置，維持20s: Duration: 208) 選擇 Add Ramp 并設(shè)置，減少到2500: End Point: 2500 Ramp Mode: Fixed Duration Duration: 09) 選擇 Add Dwell 并設(shè)置，維持10s: Duration: 10我們可以并行的有多個(gè)激勵(lì)發(fā)生器。我們要將同時(shí)使用Generator 1 和Gener

29、ator 2 給控制器設(shè)定目標(biāo)轉(zhuǎn)速和負(fù)載5. 我們?yōu)長(zhǎng)oad Torque新建一個(gè)發(fā)生器。負(fù)載初始為25，10s后降低到20，維持20s，之后再加大到25，并維持20s.1) 點(diǎn)擊 + 按鈕，添加第二個(gè) Generator.2) 選擇 Step-based Generator (default)，點(diǎn)擊OK3) 選擇 Add Mappings .4) 選擇 Controller Simulation Models Models Engine Inports Load Troque.5) 選擇 Add Ramp，設(shè)置初始值為25 Nm: End Point: 25 Ramp Mode: Fixed

30、 Duration Duration: 06) 選擇 Add Dwell，設(shè)置持續(xù)時(shí)間10s: Duration: 107) 選擇 Add Ramp，設(shè)置減少到20 Nm: End Point: 20 Ramp Mode: Fixed Duration Duration: 08) 選擇 Add Dwell，設(shè)置持續(xù)時(shí)間20s: Duration: 109) 選擇 Add Ramp，設(shè)置增加到25 Nm: End Point: 25 Ramp Mode: Fixed Duration Duration: 010) 選擇 Add Dwell，設(shè)置持續(xù)時(shí)間20 s: Duration: 2011)

31、點(diǎn)擊 OK，完成全部激勵(lì)設(shè)置后如下圖所示: 6. 選擇 Logging標(biāo)簽欄.7. 點(diǎn)擊 + 按鈕為記錄數(shù)據(jù)添加一個(gè)新文件8. 配置記錄文件1) 點(diǎn)擊browse 按鈕，選擇記錄文件指定保存路徑9. 切換到 Channels 標(biāo)簽欄，選擇需要記錄的信號(hào): 目標(biāo)轉(zhuǎn)速rpm setpoint以及模型計(jì)算出的 實(shí)際轉(zhuǎn)速 Engine Speed1) 切換到Channels 標(biāo)簽頁(yè).2) 單擊 Add Channels.3) 選擇 Controller Simulation Models Models Ecu Inports rpm setpoint.4) 選擇 Controller Simulati

32、on Models Models Engine Outports Engine Speed.5) 點(diǎn)擊 OK確認(rèn). 可以用多個(gè)文件分開(kāi)記錄幾組不同條件下的激勵(lì)信號(hào)；也可以選擇不同的記錄速度，分開(kāi)記錄變化比較慢的信號(hào)，減少對(duì)傳輸線路和磁盤空間的占用。10. 保存激勵(lì)信號(hào)，點(diǎn)擊Save.11. 點(diǎn)擊Stimulus Profile Editor上的菜單Window Full Size, 隱藏編輯界面.12. 點(diǎn)擊Stimulus Profile Editor上的Run按鈕, 運(yùn)行定義好的激勵(lì)文件1) 觀察發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)載扭矩的變化4.2. 使用TMDS File Viewer1. 當(dāng)Stimulu

33、s Profile運(yùn)行結(jié)束后，可使用TDMS文件瀏覽器查看所記錄的數(shù)據(jù) 1) 打開(kāi)TDMS文件瀏覽器 (TDMS File Viewer)。在workspace的菜單中選擇 Tools TDMS File Viewer 2) 單擊 File Open.3) 找到創(chuàng)建的記錄文件(log file)，test_case14) 在File Contents選中test_case1.tdms.5) 選擇Analog values (graph) 標(biāo)簽欄，查看整個(gè)記錄的波形NI DIAdem 或者 Excel 可以用來(lái)檢查記錄的數(shù)據(jù)。使用NI DIAdem，可以同時(shí)下載多個(gè)文件，交互式的自動(dòng)分析，并且可

34、以配置報(bào)告模板。要使用Excel查看TDMs格式數(shù)據(jù)，需安裝插件，下載地址及使用說(shuō)明：安裝成功后，右鍵單擊TDMs文件，打開(kāi)方式中選擇Excel Importer。5. Veristand高級(jí)功能在上一章中，我們創(chuàng)建了用于自動(dòng)化測(cè)試的基本激勵(lì)信號(hào)。在這一章中，將先介紹User Channels、Procedures、Alarms的使用方法，隨后介紹如何利用Calculated Channels完成更復(fù)雜的測(cè)試。5.1. 使用User Channels、Procedures、Alarms在第三章“創(chuàng)建MiL測(cè)試環(huán)境”中，我們直接使用了Work Space中的model control控件，控制仿

35、真模型的運(yùn)行、暫停、重啟。本節(jié)中將使用User Channels，Procedures和Alarms為模型添加一個(gè)Reset按鈕，同時(shí)對(duì)Ecu和Engine模型進(jìn)行控制。實(shí)現(xiàn)思路：創(chuàng)建一個(gè)Alarm通道“Reset has been pressed”，它用來(lái)監(jiān)測(cè)User Channel “Reset MIL”。當(dāng)這個(gè)User Channel執(zhí)行后，Alarm通道會(huì)發(fā)現(xiàn)并觸發(fā)Procedure “Reset MiL”。1. 創(chuàng)建User Channels通道1) 在System Explorer中，展開(kāi)Controller節(jié)點(diǎn)，單擊User Channels 2) 添加Add User Chan

36、nel Name:Reset MiL Description:Press this button to reset the Ecu and the Engine Initial value:0.2. 創(chuàng)建Alarms通道，監(jiān)測(cè) User Channels1) 在System Explorer中，展開(kāi)Controller節(jié)點(diǎn)，單擊Alarms 2) 添加 Add Alarm Name: Reset has been pressed Channel:User Channels/Reset MiL，點(diǎn)擊OK確認(rèn) Alarm Upper Limit:Cosntant Value 0 Alarm Low

37、er Limit:Cosntant Value 0 Alarm Action: 此處暫時(shí)不選3. 創(chuàng)建Procedures通道，指定Reset按鈕按下后的系統(tǒng)行為1) 添加 Add Procedure Name：Reset MiL2) 添加停止 Add Set Multiple Variables Name: Stop Ecu and Engine Number of Channels to Set:2 Channel 1:Controller Simulations Models Models Ecu Execution Model Command Value 1:2 Channel 2:C

38、ontroller Simulations Models Models Engine Execution Model Command Value 2:23) 延時(shí) Add Dwell Dwell Time：勾選 Use Constant Value，0.14) 開(kāi)始運(yùn)行 Add Set Multiple Variables Name：Start Ecu and Engine Number of Channels to Set:2 Channel 1:Controller Simulations Models Models Ecu Execution Model Command Value 1:

39、0 Channel 2:Controller Simulations Models Models Engine Execution Model Command Value 2:05) 彈起Reset按鈕 Add Set Variable Name：Pop Up Button Channel to Set：Controller/User Channels/Reset MiL Value 1: 勾選 Use Constant Value 06) Add Alarm Command Name：Acknowledge Alarm Function:Reset Alarm & Exit Subrouti

40、ne Alarm: Reset has been pressed7) 點(diǎn)擊 Controller Alarms Reset has been pressed Alarm Action：選擇Procedures/Reset MiL Priorit: Low Default State: Enabled Delay Duration (sec): 0.000 Mode: Normal4. 保存系統(tǒng)定義文件，Deploy后，在workspace中添加布爾量控件，映射到User Channel Reset MiL。當(dāng)單擊此按鈕時(shí)Reset MiL = 1，超出了Alarm通道所規(guī)定的閥值0，Proce

41、dures被Alarm觸發(fā)，Engine模型和Ecu模型先停止、再運(yùn)行，完成重新啟動(dòng)過(guò)程后，Reset MiL = 0，按鈕復(fù)位。5.2. 使用Calculated Channels測(cè)試Ecu算法時(shí)，希望當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在某點(diǎn)運(yùn)行穩(wěn)定后，再自動(dòng)進(jìn)入下一工況點(diǎn)。這就要求測(cè)試系統(tǒng)能檢測(cè)出過(guò)渡工況何時(shí)結(jié)束，在本節(jié)中我們將利用 Calculated Channels 實(shí)現(xiàn)該功能。1. 創(chuàng)建Calculated Channels通道，為實(shí)現(xiàn)功能我們需要?jiǎng)?chuàng)建6個(gè)計(jì)算通道。1) 在System Explorer中，展開(kāi)Controller節(jié)點(diǎn)，單擊Calculated Channels 2. 創(chuàng)建通道 ”Rpm L

42、ow Bound”，使用Formula模式，設(shè)置如下圖所示3. 創(chuàng)建通道 “Rpm High Bound”，使用Formula模式，設(shè)置如下圖所示4. 創(chuàng)建通道 ”Rpm Low Bound”，使用Conditional模式，設(shè)置如下圖所示當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)模型計(jì)算出的Engine Speed大于通道 ”Rpm Low Bound” 的值時(shí)，返回常值1，否則為05. 創(chuàng)建通道 ”Rpm Low Bound” 和 “Rpm High Bound” 同時(shí)成立時(shí)，”Rpm within Range” 通道返回值為1，否則為07. 為了避免因?yàn)樾盘?hào)波動(dòng)造成的錯(cuò)誤判斷，創(chuàng)建通道 ”Rpm Pass”，使用Aver

43、age模式，對(duì)通道”Rpm within Range”求200個(gè)采樣點(diǎn)的平均值，也就是只有當(dāng)轉(zhuǎn)速在允許范圍內(nèi)穩(wěn)定一段時(shí)間后，”Rpm Pass” 才會(huì)置18. 修改測(cè)試激勵(lì)信號(hào)以第4章創(chuàng)建的激勵(lì)信號(hào)為基礎(chǔ)，加入判斷條件，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是否穩(wěn)定。1) 在 Project Explorer中右鍵單擊Profiles，選擇Existing Stimulus Profile2) 在測(cè)試序列中添加Conditional 按測(cè)試序列，在Conditional這一步時(shí)，會(huì)對(duì)通道 ”Rpm Pass” 的值進(jìn)行判斷，如果沒(méi)有進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)，則返回到上一步，繼續(xù)等待Dwell，直到 “Rpm Pass” 為1，自動(dòng)進(jìn)入

44、下一個(gè)工況點(diǎn)。9. 運(yùn)行新的激勵(lì)信號(hào)，結(jié)果如下所示6. 創(chuàng)建HiL測(cè)試系統(tǒng)在本章中，我們會(huì)學(xué)習(xí)如何將一個(gè)MiL測(cè)試環(huán)境轉(zhuǎn)換為HiL測(cè)試。主要包括添加實(shí)時(shí)目標(biāo)機(jī)(RT Target)、添加各種硬件資源、向RT目標(biāo)機(jī)中部署系統(tǒng)定義文件等。同時(shí)因?yàn)镠iL測(cè)試使用了真實(shí)的Ecu，對(duì)軟硬件I/O端口也要重新進(jìn)行映射。除此之外，前面提到的VeriStand 2010各種使用方法都可以用于HiL測(cè)試。6.1. 添加實(shí)時(shí)目標(biāo)機(jī)1. 打開(kāi)Measurement and Automation Explorer (簡(jiǎn)稱 MAX)，它可以提供HiL系統(tǒng)中所包含的硬件信息。Start All Programs Nati

45、onal Instruments Measurement and Automation Explorer.2. 點(diǎn)擊遠(yuǎn)程系統(tǒng) (Remote Systems) 下的PXI RT Target，1) 在”網(wǎng)絡(luò)設(shè)置” 中，記下IPv4地址(IP address).2) 如果搜索不到遠(yuǎn)程系統(tǒng)，請(qǐng)首先確認(rèn)Host PC的IP地址設(shè)置是否正確，之后在Measurement and Automation Explorer 中選擇 查看 刷新 Host PC的IP地址應(yīng)與RT Target在同一子網(wǎng)段內(nèi)，例如：3. 打開(kāi)VeriStand 2010的系統(tǒng)瀏覽器 (System Explorer)1) 單擊C

46、ontroller 節(jié)點(diǎn)。2) 選擇Operating System為PharLap。注意：如選擇Windows，則VeriStand引擎會(huì)部署到Host PC中，選擇PharLap對(duì)應(yīng)的是PXI RT Target，選擇VxWorks對(duì)應(yīng)的是cRIO系列Target。3) 將MAX中顯示的IPv4地址填寫到 IP Address中4. 保存并且關(guān)閉系統(tǒng)瀏覽器(System Explorer).5. 從菜單中選擇Operate Run，這樣系統(tǒng)定義文件就會(huì)被部署到RT Target當(dāng)中。6.2. 添加NI DAQ設(shè)備NI DAQ設(shè)備包括M系列多功能采集卡、計(jì)數(shù)器/計(jì)時(shí)器卡、模擬輸入輸出板卡以及

47、數(shù)字I/O板卡。1. 在MAX中確認(rèn)要添加的板卡名稱例：下圖中PXI-6225采集卡的名稱為 dev12. 在VeriStand 2010 的Syetem Explorer中，展開(kāi)Chassis節(jié)點(diǎn)，單擊Add DAQ Device.3. 在彈出窗口 ”Create DAQ Device” 中設(shè)置所需的I/O資源。1) 例：對(duì)于M系列的多功能采集卡PXI 6225 Type：MIO Name：dev1 注意：名稱一定要與MAX軟件中的一致，否則無(wú)法識(shí)別硬件！ AI、AO、DI、DO、CTR（計(jì)數(shù)器）的數(shù)量可根據(jù)實(shí)際需要及板卡最大支持?jǐn)?shù)量進(jìn)行設(shè)置2) 對(duì)于數(shù)字板卡或計(jì)數(shù)器板卡，需要在Type的下

48、拉菜單中選擇DIO或CTR。4. 點(diǎn)擊OK確認(rèn)后，在DAQ節(jié)點(diǎn)下會(huì)顯示新添加的設(shè)備，并且硬件通道按類型進(jìn)行了分組。5. 單擊某個(gè)通道，在右側(cè)窗口內(nèi)修改相關(guān)參數(shù)。6.3. 添加NI R系列設(shè)備NI的R系列設(shè)備板載有FPGA芯片，因此也稱作FPGA板卡。在HiL臺(tái)架中裝有2塊PXI-7842R 板卡，下面將說(shuō)明如何將其添加到VeriStand 2010環(huán)境中。1. 在Syetem Explorer中，右鍵單擊Chassis，選擇”Add FPGA Target”,或者點(diǎn)擊快捷按鈕2. 在彈出的對(duì)話框內(nèi)選擇與所安裝的FPGA型號(hào)一致的fpgaconfig文件3. 確定后，在FPGA節(jié)點(diǎn)下出現(xiàn)所有可用

49、的FPGA資源6.4. 添加NI故障注入模塊HiL測(cè)試臺(tái)架中裝有3種故障注入模塊，分別是PXI-2510，PXI-2512和PXI-2514，下面以PXI-2512為例，說(shuō)明如何在VeriStand環(huán)境下集成。1. 故障注入模塊FIU屬于Custom Devices2. 右鍵單擊 Custom Devices，選擇系統(tǒng)安裝的FIU模塊PXI-2510，PXI-2512，PXI-2514，在彈出對(duì)話框中填寫FIU設(shè)備名稱（名稱與在MAX顯示的一致?。?. 關(guān)閉并且保存System Explorer，部署到RT Target中4. 打開(kāi)Workspace，選擇編輯模式（菜單Screen Edit

50、Mode或者使用快捷鍵Ctrl+m）5. 將Workspace Controls中的FIU Control控件(Channel、Fault Bus)拖拽到編輯區(qū)中6. 右鍵單擊控件，在彈出的Select Desired Channel中選擇需要控制的故障通道，單擊OK確認(rèn)。7. 每個(gè)故障注入通道Fault Ch可有6種狀態(tài)8. 特別的，因?yàn)镻XI-2510與PXI-2512、PXI-2514硬件結(jié)構(gòu)不同，它有4條故障總線 (a03，b03)，所以需要專用的控件Fault Bus對(duì)其控制。9. Fault Ch中的Default值在添加FIU硬件時(shí)可以單獨(dú)設(shè)置。6.5. 添加NI Compact

51、 RIO 硬件HiL測(cè)試臺(tái)架中裝有cRIO系列采集模塊9269和9205，他們分別安裝在2個(gè)9144機(jī)箱中，9144機(jī)箱采用EtherCAT與PXI機(jī)箱連接。1. EtherCAT屬于Custom Devices2. 在System Explorer中，右鍵單擊Custom Devices，選擇Scan Engine and EtherCAT 3. 自動(dòng)搜索添加，選擇Auto-Detect EtherCAT，即可將系統(tǒng)連接的所有cRIO設(shè)備識(shí)別并添加到Syetem Explorer中。4. 手動(dòng)添加1) 選擇 Add EtherCAT Master，Slave 0會(huì)自動(dòng)添加到列表中2) 因?yàn)镠

52、iL系統(tǒng)裝有2個(gè)9144機(jī)箱，需要再添加一個(gè)EtherCAT Slave3) 逐一的指定每個(gè)Slot中所安裝的Module型號(hào)，完成添加6.6. 添加NI XNET硬件HiL測(cè)試系統(tǒng)中裝有 CAN (PXI-8513/2)，LIN (PXI-8516/2) 以及 FlexRay (PXI-8517/2) 通信板卡。他們都屬于NI XNET設(shè)備。下面以添加CAN端口為例，介紹添加流程。1. 添加數(shù)據(jù)庫(kù)，右鍵單擊XNET database，選擇Add Database2. 修改數(shù)據(jù)庫(kù)，右鍵單擊剛添加的數(shù)據(jù)庫(kù)，選擇Launch XNET Database Editor 1) XNET Databas

53、e Editor可以修改CAN數(shù)據(jù)庫(kù)中報(bào)文的定義2) Timing Type 中有周期發(fā)送，和事件觸發(fā)發(fā)送兩種類型。如選擇周期發(fā)送（Cyclic Data）,Transmit Time 為發(fā)送間隔，但注意此處不能為0，否則無(wú)數(shù)據(jù)發(fā)送。3. 添加CAN端口，在System Explorer中，右鍵單擊NI-XNET CAN，點(diǎn)擊 Add CAN Port4. 設(shè)置CAN端口參數(shù)1) XNET CAN port name：要填寫在 RT Hardware Configuration中顯示的Interface Name，從CAN0開(kāi)始，沒(méi)有空格！2) XNET CAN port address: 要選擇對(duì)應(yīng)的CAN 15. 添加要通過(guò)CAN端口收發(fā)的具體報(bào)文。1) 右鍵Incoming 下的Single-Point，單擊Import F