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实时仿真硬件

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实时仿真设备

在半实物或虚拟仿真测试中,需要实时仿真设备来连接控制系统,虚拟运行仿真计算,对控制系统进行输出激励信号和采集信号,以达到闭环测试。

利用成熟的计算机硬件技术,Simulator提供了一个通用的、开放的、可快速应用与集成的实时仿真硬件,用于处理半实物或虚拟仿真测试。

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实时仿真机的功能

实时运算仿真模型:将需要测试的控制系统的被控对象,进行实时化运算,并通过相应板卡输出给控制系统;

信号采集和激励:对控制系统的信号进行输入采集和输出激励;

仿真负载:对控制系统外部执行器负载的模拟;

故障注入:实现信号接口对地、对电源短路和断路,以及任意信号间的对接等各种故障的自动控制和测试;

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仿真机的组成

x86架构多核处理器

高性能、高速率FPGA板卡

基于总线的工业级I/O板卡

通信板卡

信号调理板卡

仿真负载板

故障注入FIU

分线箱BOB

可编程电源

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处理器与IO板卡

高性能的多核处理器

使用高度工业化的高性能的目标机

x86领域的不断发展:单核-双核-四核-八核

支持标准的工业总线硬件设备(PCI,PXI)

高速的、工业级的I/O板卡

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采用多核、多机同步技术,满足高复杂的实时仿真运算

电池模拟器板卡

可以实现最多120个电池串联情况。

电压:0-5V(1mV精度);电流:-1(输出)-3A输入)。

输出带有断线、反接、短路等模拟功能

带有CAN通信端口,可以实现和上位机的通信,方便实现控制。

内部具有积分环节,可以自动计算放电安时数,实现SOC估算功能。

采用多级DC-DC电路和DSP控制技术,实现输出的高可靠性和隔离特点。

采用双向能量变换电路,体积小、效率高,实现能量双向流动。

采用进口功率模块,整体效率高,散热良好,不需要风扇。

带有输出指示灯,显示工作状态。

设有前端电池输出电压检测口。

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信号调理模块

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具备高精度、宽电压特点,并可以定制化开发满足各种信号特性

仿真负载模块

仿真负载板实现对ECU外部执行器负载的模拟,如电机、喷油器等

根据负载特性不同,在板卡中通过端子台连接的方式,可灵活配置输入端上拉电阻和下拉电阻,并且每路仿真负载在面板上均有相应的LED指示灯显示其工作状态。

可实现和真实负载之间的任意切换。

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故障注入(FIU)模块

故障注入FIU模块实现电控ECU单元输入端和输出端的故障仿真。通过上位机TestDesk软件,可实现ECU信号接口对地、对电源短路和断路,以及任意信号间的对接等各种故障的自动控制和测试。

支持四种故障注入:

Short-to-GND :对地短路;

Short-to-VBATT:对电源短路;

Pin-to-Pin Short:信号之间短路;

Open Circuit:信号之间的断路;

Loose Contact:不良连接;

 

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分线箱BOB

分线箱BOB(Break-Out Box)提供被测ECU和测试系统之间的转接连接,方便对ECU每一路信号独立的提取,以便进行故障诊断和信号测量、分析。

支持大电流,并有相应的保险丝保护,同时在通用的引脚丝上印有相应名称,方便使用。

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电源管理模块

电源安全管理

电源分配

选用大功率程控电源来模拟蓄电池系统给ECU和真实负载的供电

可以通过独立的控制面板和液晶显示屏进行手动控制调节,还可由上位机进行电压、电流的自动控制和测试。

具有过流、过压和自动温控保护功能。

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高压电源模块

输出电压:0...720V

输出电流:0...15

灵活的功率调整输出级**

有过压保护 (OVP)

有过温保护 (OT)

图形显示器显示所有数值与功能

LED指示状态和提示信息

可自动检测的远程感测端

多功能模拟接口

控报警管理器

内置函数发生器

用户配置文档存储区

温控风扇制冷

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仿真设备的特点

开放式、模块化的结构设计,便于各硬件模块的升级;

高速的数据采集和实时的数据传输功能,保证仿真的实时性;

支持仿真负载和真实负载,以及它们之间的切换,提高测试的灵活性;

支持灵活多配的故障注入单元,除了普通的信号级别的故障注入,更有支持大电流的FIU模块,提高诊断算法测试的覆盖率;

支持多路CAN/LIN的通信接口,满足总线的各种功能测试要求;

 
 
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