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汽车嵌入式控制系统V模型开发方法

2019-03-04 17:42:12·  来源：洞云书屋  
　
通过添加基于微控制器的电子产品，车辆内的电子内容继续增长，更多的系统变得智能化。目前，一辆典型的车辆平均有20-40个微控制器，一些豪华车每辆车最多包含80
通过添加基于微控制器的电子产品，车辆内的电子内容继续增长，更多的系统变得智能化。目前，一辆典型的车辆平均有20-40个微控制器，一些豪华车每辆车最多包含80个微控制器。基于闪存的微控制器在降低成本和重量的同时，继续以更高可靠性部件取代继电器、开关和传统机械功能。控制算法的设计和实现是汽车发展的关键因素。

V Model
V模型

传统的开发过程的主要缺点是缺乏全面的工具，测试方法需要昂贵的原型。现代开发过程提供了一个经济的虚拟测试环境，以尽量减少昂贵的和耗时的在测试台上或在车辆上的实验。在一个新项目开始时，收集整个系统规范。对这些要求进行了分析，明确了各子系统的核心功能和特点。控制算法主要是根据预先定义的规格进行设计，并且它们对于极端和异常的操作条件也具有鲁棒性。在这一阶段开始物理设备和控制系统的建模工作。

建议的V模型

在ABS控制器的建模和仿真阶段，使用MIL（模型内回路）仿真和RCP（快速控制原型）环境来尽可能地代表实际系统。在RCP环境的帮助下，控制工程师可以很容易地验证他们设计的控制器在车辆或特殊测试台上的集成控制系统。下一步是将源代码修改为适当的形式，用于生产目标处理器，并且应该根据功能要求进行测试。

汽车V型开发周期的系统方法

HIL（硬件在环）仿真的特点是实际组件的操作与实时仿真组件。在设计过程结束时，最终使用HILS和车载测试程序对控制系统进行校准。上述过程共同构成了汽车嵌入式控制系统的V型开发周期。

液压ABS的数学建模

一个典型的ABS由一个中央电子单元、四个车轮的四个速度传感器和制动回路上的两个或多个液压阀组成。大多数配备ABS的汽车能够比没有ABS的汽车制动距离短。ABS将减少碰撞的可能性和/或冲击的严重程度。一些ABS校准通过减缓循环时间来减少这个问题，从而使车轮反复地短暂地锁定和解锁。ABS的主要好处是增加驾驶员保持车辆控制的能力。

讨论了基于ABS控制器的液压制动系统的功能验证模型。这里使用的Bang-Bang控制器不能用于具有不同摩擦系数的路面。对于制动系统的半实物仿真，生成并编译控制器硬件的目标代码，以测试在实时硬件上运行运动方程以模拟车轮和车辆动力学。这显著地减少了通过在开发周期早期启用实际测试来证明新想法所需的时间。 
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