ITI是全球抢先的体系仿真软件及工程公司之一。SimulationX规范东西用来评价技能体系中一切组件的相互作用，并支撑Modelica言语。ITI与全球分公司、分销商及同伴一起协作，别的，它也是美国国家仪器联盟同伴之一。
TraceTronic供给立异的解决方案、服务及软件产品，用于开发和验证杂乱的嵌入式体系。公司服务规模包括了从电子操控单元（ECU）的软件功用开发和测验，到HIL体系的全程开发。
开发多用途车辆的验证结构
为给国防部分以及差人和安全部队装备愈加先进的移动、模块化和防护技能，Kraus-Maffei Wegmann（KMW）以及其他一些公司承受应战，开发了新一代装甲多用途车辆（AMPV），它们不只具有杰出的移动功用，一起还供给最高水平的防护。它们运用装甲钢和复合装甲创造出一种自我支撑安全元件，为装甲车辆拟定了新规范。车辆逾越了现在的防护规范，而且分量显着减轻。车辆操作简略，其内部优化人机界面（HMI），使驾驭员和其他人员可以专心于完结使命，然后进一步提高了防护水平。AMPV的驾驭越简单，人员和设备就越安全。咱们与经验丰富的软件及硬件制造商密切协作，为车辆内置体系制订了完善的验证战略。
开发组合式HIL实验渠道
项目从完结HIL实验渠道开端。首要，咱们剖析了客户要求和电子操控器单元（ECU）。剖析成果为技能理念与实验渠道规范奠定了根底。现有HIL仿真器的商场研讨标明：现在尚无关于灵敏性、集成度和价格方面满意详细项目要求的规范解决方案，因而咱们依据现有和专用组件开发了一个自定义体系。
咱们挑选NI VeriStand作为实时渠道。此NI解决方案依据行业规范硬件，然后咱们以十分合理的本钱完结了高功用体系。别的，咱们可以以一种灵敏且高性价比的办法，依据不断增加的测验需求扩展体系的核算才能
为了快速核算实时模型，咱们挑选了具有两个2.53 GHz Intel Xeon处理器的规范服务器。两个处理器共有8个内核。现在实时模型所导致的相对较低的负载供给了满意的扩展才能，乃至不需求晋级硬件。
I/O硬件经过PXI扩展机箱与PC相连。这只占用了一个PCI Express插槽，PXI底板供给了满意数目的插槽用来刺进其他I/O板。实验渠道运用NI PXI操控器局域网络（CAN）通讯板卡以及模仿和数字I/O。关于模仿速度传感器信号等严厉时刻要求信号，咱们增加了一个NI PXI-7831R现场可编程门阵列（FPGA）模块。咱们运用NI LabVIEW FPGA软件开发FPGA程序。
别的，咱们还选用了一个集成有毛病模仿的信号调理单元，减少了实验台杂乱的接线，而且不会无故下降信号质量。为了满意两种板载电压电平车辆的要求，咱们在实验台中集成了两个可操控电源。显现器显现处理器核的当时负载，以及实时体系与实时模型的相关信息。
实验渠道硬件布局
组合式HIL实验台的一切组件和接线彻底集成在一个19英寸机架上。除了验证ECU软件之外，咱们还可以运用实验台布局来测验小批量模块系列，例如带ECU的托架等。因为咱们可以将车辆接线束直接与实验台相衔接，所以这也被证明可行。
实时模型
要求
跟着操控器功用越来越杂乱，人们关于实时设备模型在才能和细节建模程度方面的要求也越来越高。特别地，现代车辆中的鼓励器运转时除了只是开与关之外，还越来越遭到限制。为此，咱们选用ITI SimulationX。
测验体系的ECU与模型相互作用
在本项目中，咱们运用SimulationX对一切与车辆操控器交互的物理元件进行了建模，首要包括以下几个方面：
发动机
带扭矩变换器的减速箱和两级可换档变速箱
传动体系，装备可确定和自解锁差速器、四轮驱动，在衔接ABS和转向传感器的情况下转弯时所用的车轮调速
转向模型
制动和ABS体系
轮胎压力监控体系
保证实时功用
与专为实时才能规划的预装备黑盒子解决方案比较，为详细使命定制或许从其他实时模型得出的物理模型一般不能履行实时使命。它们的实时功用由建模人员在开发模型时保证。
模型的实时才能经过两种首要机制完结。一方面，选用绝无仅有的、彻底符号式的预处理。在代码生成期间，SimulationX对整个体系模型的物理和数学方程式进行主动预处理。经过回答并代入方程式，简化在一次核算中屡次呈现的表达式，以及彻底除掉不影响指定接口信号的数量的核算（例如内部成果变量），来简化体系。一切这些都不需求用户参加；经过与其他代码优化办法合作，可取得十分高效的实时代码。另一方面，若干剖析办法例如固有频率和振荡模式，以及动力散布和功用剖析等，在模型-功用优化过程中为用户供给辅佐，然后满意一切核算时刻要求。
一般来说，为此项目开发的SimulationX模型具有杰出的功用。例如，在一个处理器核上，即便模型完结了相对较高的采样速率，整个传动体系模型也只需求20%的核算才能。
传动体系模型典范
传动体系中的组件模型依照相关ECU的I/O要求，以不同的细节程度完结。从发动机的视点，依据地图的模型足以准确地描绘发动机的行为。但是，喷油体系履行器要求供给从操控输入到方位传感器以及参数化的准确设备建模。
在本项目中，咱们用实践喷油操控体系验证了此模型部分。对齿轮箱和扭矩变换器进行了物理建模，其间包括离合器和制动器模型，这些模型冲突特性完结参数化。这使得齿轮替换，和换档期间的过渡行为，例如速度梯度和齿轮替换时刻等建模都成为可能。这个过程很有含义，因为凭仗不同的制动器和离合器扭矩，齿轮箱履行器不只可以以开/关办法，而且以中心过程办法运转。，剩下传动体系模型包括了传动轴的弹性，因而它可以进行典型的传动体系振荡。依据转向视点不同，每个车轮的曲线半径均不同，因而在转弯期间，传感器可以探测到各个车轮速度。
除了操控器输出信号之外，传动体系模型还处理制动体系模型所供给的制动扭矩，并将其运用到车轮上。传动体系的速度传感器输出为各个ECU供给支撑，但因为它们的信号频率过高，很难由实时模型生成，而改由FPGA发生。模型只能供给经过传感器的轮齿的脉冲频率
所示模型在实时体系的一个处理器内核上运转，周期为0.1 ms。因而，模型所占的处理器内核核算资源不到20%。
实验主动化
为了充分运用HIL实验评台，咱们需求一个灵敏的的实验主动化环境。因为KMW 内部开发需求多种回归实验，出于质量和本钱原因，主动化实验是必不可少的。
关于此运用，咱们运用TraceTronic ECU-TEST的实验主动化环境。此东西用来指定、施行、履行和记载实验成果。
经过在相关实验环境中改动不同开发阶段的信号映射，实验事例的可重用性节省了用户的宝贵时刻，实验选用可视化规划，无需修改源代码。
ECU-TEST中完结的回归实验涵盖了所需验证水平的整个带宽，规模从模仿ECU输入和调查CAN上的相关呼应等低水平实验，到毛病办理和毛病承认等相互作用及杂乱功用的实验。这有助于将实验工作量降至从前工作量的15%，实验深度显着提高。
好处
出产先进、高度维护、相对轻质，而且具有多种新功用的多用途车辆只杂乱的联网ECU来出产。车辆制造商担任整个体系，包括车辆、内部开发ECU，以及从外部供货商处取得的ECU。为了很好的完结使命，制造商会对一切的ECU进行集成和联合实验，保证它们可以一开端就正确地安装到车辆上。
新式的HIL实验渠道是国际规范硬件与软件组件的共同组合。因而，客户可得到由HIL实验渠道、定制实时模型和高度主动化实验环境所组成的定价优化、高度可扩展验证结构。此组合有助于制造商以高性价比的优化办法，集成不同的车辆ECU。由此客户也可以充分运用可扩展性和I/O灵敏性的优势。凭仗环路中的实时模型，AMPV的ECU网络可以快速验证，并供给优化整个体系的集成办法。在本项目中，与非HIL实验办法比较，此实验工作量减少了85%，一起实验深度显着提高。
成果
运用NI实时硬件和NI VeriStand软件，咱们行之有效地完结模型开发和HIL实验台集成。咱们运用模型、实验台软件和硬件之间边界明晰的接口，并行履行一切三个范畴的开发活动。NI VeriStand的简略学习曲线协助咱们快速树立与运转HIL实验体系。可扩展环境保证咱们可以扩展HIL实验体系，以满意将来的需求。NI VeriStand的重新装备十分简洁，这样当实验要求发生变化，例如，当信号和模型需求重新定线以进行调试时，可以更改装备。NI VeriStand与实时及FPGA硬件的固有集成使实验体系可以满意所需的守时要求，并能在将来进行实验扩展。
