用于测试调节设备的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于借助于受控系统模型测试至少一个第一调节设备(201)的装置(10)和相配的方法，装置具有至少一个第一计算单元(101)和至少一个在空间上与第一计算单元分离的第二计算单元(102)，第一计算单元具有第一时间信号处理机构(131)，其设置用于以电子方法把全球时间源(Set1，Set2)的第一时间信号(Ts1)分配给第一事件，并借助于第一事件能影响由第一模型编码提供第一计算结果，第二计算单元具有第二时间信号处理机构，其设置用于把全球时间源的第二时间信号(Ts2)分配给第二事件，借助于第二事件能影响由第二模型编码提供第二计算结果，第一时间信号处理机构可把第一时间信号转换为修改的第一时间信号(Td1)，修改的第一时间信号包括第一周期信号和第一时间报文。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于借助于受控系统模型测试至少一个第一电子调节设备的一种装置和一种方法.这样的装置往往包括至少一个第一计算单元和至少一个在空间上与第一计算单元分离的第二计算单元，该第一计算单元具有第一可执行的模型编码，用以计算该受控系统模型的第一子模型，该第二计算单元具有第二可执行的模型编码，用以计算该受控系统模型的第二子模型.
技术介绍
从公开的产品目录“Catalog2015/EmbeddedSuccessdSPACE”已知用于测试调节设备的装置，该产品目录作为印刷目录可获得、在下文中以参考编号说明“P1”来引用、并可在互联网网址www.dspace.com/de/gmb/home/medien/product_info/catalog_contents.cfm上找到.尤其在P1下在第296至331页以及在496至515页描述了上述用途的装置及其组成部分.该装置的联网例如借助于以太网接口卡(例如在上述产品目录中在472和473页)可以实现.这样的装置可以配置成所谓的“HIL模拟器”，缩写“HIL(英语′hardwareintheloop′(闭环中的硬件)”指代封闭的调节回路.开头所述的调节设备经常称为控制装置，尽管在系统理论的意义上其功能范围大都超越“纯”控制功能并且其包含调节功能。具有至少一个第一微处理器的用于测试的装置的第一计算单元规定和设置用于借助于微处理器执行至少实现一部分受控系统模拟的第一模型编码。该模型编码与该装置的硬件一起至少部分地模拟电子仪表或复杂技术系统的技术环境.例如，该装置借助于模型编码为该调节设备提供模拟传感器信号.另外，该装置例如可以用作受控的电流阱，用以引走由该调节设备所提供的执行器电流.所谓HIL-模拟是一种国际的、尤其在德语语言地区使用的测试方法专业术语，其中，“嵌入式系统”(例如调节设备或机电一体化模块)通过其输入端和输出端连接在适配的配对物上、例如构成为HIL-模拟器的用来模拟嵌入式系统真实环境的装置上.因此，在嵌入式系统的测试期间，嵌入式系统用的至少一部分输入信号由HIL-模拟器提供，并且嵌入式系统的至少一部分输出信号发送给HIL-模拟器.例如可以借助于受控系统模型的在HIL-模拟器上执行的模型编码来模拟待测系统的环境的时间行为.例如，若HIL模拟器应当测试嵌入式系统、尤其调节设备(经常缩写为ECU，英语为“electroniccontrolunit(电子控制单元)”，则HIL-模拟器配置成至少部分地模拟该调节设备的真实环境。因此，HIL-模拟器在这种情况下可以通过其输入和输出或双向的通信信道与控制装置通信，并以此作为该调节设备的适配的配对物起作用.HIL-模拟大都必须实时进行.在模拟调节设备的与技术相关的环境时(该模拟的环境包括模拟的受控系统)，尤其是可以自动地和/或以预先定义的顺序模拟调节设备的在该调节设备较晚的真实环境中可以重复的相互作用。其优点是，控制或调节软件的新开发版本可以在与以前的版本相同的标准下测试。以此可以详细地检测是否已消除一个差错(差错再测试，英语：re-testing).借助于对HIL模拟器的测试能够大大减少在真实系统上(例如在机动车制动系统或防滑系统上)的测试，并且附带地能够确定调节设备和/或受控系统的系统极限或可控性极限，而不会使实际的系统及其用户(例如汽车和驾驶员)经受危险.HIL模拟始终只是对真实的简化，并且可能通常不完全代替对真实系统的随后大都进行的测试、例如对调节设备与调节样机“真实的”受控系统的相互作用的测试和/或对调节设备与被调节的系列产品的相互作用的测试。已知为了测试至少一个电子调节设备而使用一种在空间上分布的装置，该装置包括至少两个分离的计算单元、例如至少两个隔开并且联网的模拟器.在2002年已经公开(下文中标为P2)的文献“一种确认复杂ECU网络用的闭环测试台硬件(AHardware-inthe-LoopTestBenchfortheValidationofComplexECUNetworks)”，J.格林(Gehring)，H.许特(Schuette)，dSPACE有限公司，2002年的文献第3页，图3，版本说明“SAE2002密歇根州底特律世界会议，2002年3月4号-7号”中公开一种设计成分布式HIL-模拟器的装置，它具有多个计算单元，例如在这里设计为中央单元“CentralUnit”、电动机单元“Engine”、传动单元“Transmission”和组合的ESP-悬架单元“ESPSuspension”.所述计算单元通过光学连接机构“高速光学链接”彼此联网.在第7页、右方，“Conclusion(结论)”一段上，本文献第二列举点提到，对于处理器通信可能需要一个时间标志和一个自动的过程同步。从下文中用P3标记的文献“使柔性测试过程成为可能的闭环技术中的硬件(Hardware-in-the-LoopTechnologyEnablingFlexibleTestingProcesses)″，安德烈亚斯·希姆莱(AndreasHimmler)，dSPACE有限公司，第3页，B段，版本说明“第51届AIAA航天科学会议，2013格雷普韦恩，TX，USA”中已知为HIL模拟器提供名为的在千兆位以太网的物理层上构建的串行网络，借此为信号和数据的输入和输出设置的接口卡(缩写为I/O-卡)不仅可以彼此交换数据，而且可以与微处理器卡实时交换数据.例如为了在相距达100米的I/O-卡和/或处理器卡之间进行数据交换，可以使用所谓千兆位链路模块，正如它们例如在上述文献P1中355和361页表示的那样.作为在相距例如100米的I/O卡和/或处理器卡之间的数据传递介质，在P3第3页B段和P1第349页建议光纤缆连接，在这里称作“光学介质”或“光纤缆”。所述已经提到的网络提出一种协议，它支持时间同步，尤其用以在所使用的I/O-卡的接口上读入输入信号；必要时为此参见文献P1第299页连同同一页上的图解.然而，上述借助于的用来在用于测试调节设备的装置内部、尤其HIL模拟器内部实现时间同步的联网解决方案，只是设置用于略微超过100米的计算单元之间的距离.调节设备的研制和其中实现的调节软件越来越在空间上分布的工作组中进行.在此，往往有多个企业在不同的地点参与.因此，参与的软件和硬件开发者为了在不断前进的研制阶段上测试该调节设备，往往需要相适应的、尤其在可现场适配的测试装置.因此，将来会出现对如下测试装置的需求，例如，它包括由两个或更多个计算单元(例如HIL模拟器)组成的网络，其中，这些计算单元或HIL-模拟器处于不同的地点，这些地点相距可能大大超过100米。调节设备在实际应用中非常频繁地与其他调节设备联网.例如，带有40个以上调节设备的机动车已不再罕见，这些调节设备中只有几个可以视应用情况而定来联网确保各自所分配的功能范围，自动变速箱调节设备与发动机调节设备联网的实例就很有说服力.若出现使不同地点上的调节设备与用于测试的分布式装置、尤其与由多个HIL-模拟器组成的装置例如彼此相隔几百米以上或几公里、在某些情况下甚至可能处于不同的大陆上的连接要求，则至今的分布式装置的计算单元联网和同步的解决方案(根据该装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于借助于受控系统模型测试至少一个第一调节设备(201)的装置(10)，该装置(10)具有至少一个第一计算单元(101)和至少一个在空间上与第一计算单元(101)分离的第二计算单元(102)，该受控系统模型包括至少一个可执行的第一模型编码和至少一个可执行的第二模型编码，并且该第一模型编码在该第一计算单元(101)上存储并设置用于执行，而该第二模型编码在第二计算单元(102)上存储并设置用于执行，并且第一计算单元(101)具有第一时间信号处理机构(131)，该第一时间信号处理机构设置用于以电子方法把全球时间源(Set1，Set2)的第一时间信号(Ts1)分配给第一事件，并且借助于该第一事件能影响由第一模型编码提供第一计算结果，并且第二计算单元(102)具有第二时间信号处理机构(132)，该第二时间信号处理机构设置用于以电子方法把全球时间源(Set1，Set2)的第二时间信号(Ts2)分配给第二事件，并且借助于该第二事件能影响由第二模型编码提供第二计算结果，并且第一时间信号处理机构(131)能把第一时间信号(Ts1)转换为修改的第一时间信号(Td1)，该修改的第一时间信号(Td1)包括第一周期信号和第一时间报文，并且第二时间信号处理机构(132)能把第二时间信号(Ts2)转换为修改的第二时间信号(Td2)，该修改的第二时间信号(Td2)包括第二周期信号和第二时间报文，并且该第一计算单元(101)设置用于把该第一计算结果与由修改的第一时间信号(Td1)得知的第一时间信息相联系，和该第二计算单元(102)设置用于使该第二计算结果与由修改的第二时间信号(Td2)得知的第二时间信息相联系。...

【技术特征摘要】
2015.04.17 DE 102015207054.91.用于借助于受控系统模型测试至少一个第一调节设备(201)的装置(10)，该装置(10)具有至少一个第一计算单元(101)和至少一个在空间上与第一计算单元(101)分离的第二计算单元(102)，该受控系统模型包括至少一个可执行的第一模型编码和至少一个可执行的第二模型编码，并且该第一模型编码在该第一计算单元(101)上存储并设置用于执行，而该第二模型编码在第二计算单元(102)上存储并设置用于执行，并且第一计算单元(101)具有第一时间信号处理机构(131)，该第一时间信号处理机构设置用于以电子方法把全球时间源(Set1，Set2)的第一时间信号(Ts1)分配给第一事件，并且借助于该第一事件能影响由第一模型编码提供第一计算结果，并且第二计算单元(102)具有第二时间信号处理机构(132)，该第二时间信号处理机构设置用于以电子方法把全球时间源(Set1，Set2)的第二时间信号(Ts2)分配给第二事件，并且借助于该第二事件能影响由第二模型编码提供第二计算结果，并且第一时间信号处理机构(131)能把第一时间信号(Ts1)转换为修改的第一时间信号(Td1)，该修改的第一时间信号(Td1)包括第一周期信号和第一时间报文，并且第二时间信号处理机构(132)能把第二时间信号(Ts2)转换为修改的第二时间信号(Td2)，该修改的第二时间信号(Td2)包括第二周期信号和第二时间报文，并且该第一计算单元(101)设置用于把该第一计算结果与由修改的第一时间信号(Td1)得知的第一时间信息相联系，和该第二计算单元(102)设置用于使该第二计算结果与由修改的第二时间信号(Td2)得知的第二时间信息相联系。2.按照权利要求1的装置(10)，其特征在于，同一时刻的修改的第一时间信号(Td1)和修改的第二时间信号(Td2)在该装置上运行模拟期间代表与该第一时间信息基本上相同的第二时间信息。3.按照权利要求1或权利要求2的装置(10)，其特征在于，第一周期信号和第二周期信号具有相同的频率。4.根据权利要求1至3中任一项的装置(10)，其特征在于，第一周期信号和第二周期信号的频率比第一时间报文和/或第二时间报文的更新频率至少高10倍。5.根据权利要求1至4中任一项的装置(10)，其特征在于，该第一计算结果和与此联系的该第一时间信息以及该第二计算结果和与此联系的第二时间信息设置用于在第二计算单元(102)上借助于第二模型编码进一步处理。6.根据权利要求1至5中任一项的装置(10)，其特征在于，该第二计算单元(102)设置用于当与第一计算结果相联系的第一时间信息和与第二计算结果相联系的第二时间信息基本上相同时共同处理第一计算结果和第二计算结果。7.按照权利要求1的装置(10)，其特征在于，第二计算单元(102)设置用于当与第一计算结果相联系的第一时间信息和与第二计算结果相联系的第二时间信息虽然不相同、但该第一时间信息和该第二时间信息的差值处于一个预先定义的允许的数值范围内时共同处理第一计算结果和第二计算结果。8.按照权利要求7的装置(10)，其特征在于，该预先定义的允许的数值范围根据与第一计算结果和/或第二计算结果直接联系的描述该受控系统组件的特性来确定。9.按照权利要求1至8中任一项的装置，其特征在于，该全球时间源(Set1，Set2)是...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·希姆勒，M·克莱姆，
申请(专利权)人：帝斯贝思数字信号处理和控制工程有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE