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Fehler frühzeitig erkennen

Validierung von Reglermodellen im Fahrzeug
Fehler frühzeitig erkennen

Beispiel für ein Etas-Prototyping-System: Auf dem ES910-Modul wird die Steuerungs- und Regelungsfunktion ausgeführt, welche in Simulink modelliert wurde. Das ES910-Modul wird mit einem Steuergerät mit Hilfe der ETK-Bypass-Schnittstelle verbunden. Sensoren und Aktoren werden über die echtzeitfähigen Schnittstellen des ES930-Moduls angeschlossen.
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Steuerungs- und Regelungsfunktionen für Steuergeräte im Fahrzeug werden häufig in Matlab/ Simulink modelliert. Durch den Einsatz von Prototyping-Verfahren wird die Entwicklung von Steuergerätefunktionen effizienter, schneller und zuverlässiger. Mittels Prototyping lassen sich Fehler frühzeitig im Entwicklungsprozess erkennen, korrigieren und dadurch die Zahl zeitaufwändiger und kostspieliger Iterationen während der Software-Entwicklung deutlich verringern. Durch den Einsatz des neuen Etas Prototyping Blocksets Intecrio-Rlink können Simulink-Modelle einfach und schnell im Fahrzeug getestet werden.

Autoren: Dr. Ulrich Lauff und Johannes Wagner, Etas GmbH, Stuttgart

Mit Hilfe der leistungsstarken echtzeitfähigen Prototyping-Targets von Etas kann das Verhalten von Simulink-Modellen unter realen Be- dingungen im Detail überprüft werden. Mit Hilfe der bewährten Etas-Bypass-Technologie können neue Steuerungs- und Regelungskonzepte lange vor der Verfügbarkeit von Steuergerätesoftware im Fahrzeug demonstriert werden (siehe Abbildung). Mittels XCP-konformen oder breitbandigen Etas ETK/XETK-Bypass-Schnittstellen lässt sich die Ausführung der Steuerungs- und Regelungsfunktion auf dem Prototyping-Target mit dem laufenden Steuergerät synchronisieren.
Um der ganzen Breite der Anforderungen an die Anwendungen gerecht zu werden, bietet Etas verschiedene fahrzeugtaugliche Prototyping-Targets an, welche allesamt von Intecrio-Rlink unterstützt werden: Die kompakten Hardwaremodule der Etas ES900-Serie stellen Standardprototyping-Funktionen auf kleinstem Raum zur Verfügung. Das modulare Etas ES1000-System erlaubt es, verschiedene Funktionen in Form von VME-Karten mit Simulationscontrollern, Steuergeräte- und Busschnittstellen sowie Echtzeit-I/O flexibel zu kombinieren. Die Etas RTPRO-PC-Software dagegen ermöglicht es, ein und denselben Computer sowohl als Echtzeit-Target als auch als Modellierumgebung zu verwenden. RTPRO-PC nutzt zwei Prozessorkerne eines Off-the-Shelf Quad-Core-PCs als Prototyping-Target, während auf den beiden anderen Cores Windows-Anwendungen laufen.
Modellintegration, Konfiguration und Betrieb der Prototypen
Mit Intecrio-Rlink können Funktionsentwickler alle Schritte der Konfiguration von Prototypen direkt in Simulink durchführen (siehe Abbildung). Das Prototyping Blockset unterstützt die Konfiguration der verschiedenen Etas Prototyping-Targets inklusive der Ankopplung von Steuergeräte-Bypass sowie Sensor-und Aktor-Signalen und die Erzeugung von Code für das Prototyping-Target. Darüber hinaus integriert Intecrio-Rlink ein OSEK-Betriebssystem in das Steuerungs- und Regelungsmodell. Dadurch lassen sich die einzelnen Tasks in derselben Reihenfolge und mit ähnlichem Echtzeitverhalten wie auf dem Zielsteuergerät ausführen. Wegen der guten Vergleichbarkeit lassen sich Validierungsergebnisse mit hoher Güte erzielen. Das Task-Scheduling des Prototypen der Steuergerätefunktion kann einfach mit dem Etas RTA-Trace Software-Tool visualisiert und analysiert werden.
Integration in die Etas-Toolkette
Die komplette elektronische Steuerung des Fahrzeugs lässt sich mit Hilfe von Etas INCA und dem Add-On INCA-EIP (Experimental-Target Integration Package) im Fahrzeug validieren und kalibrieren. In INCA können Signale des Funktionsprototypen und von Steuergeräten und aus der Fahrzeugumgebung synchron auf einer Zeitachse erfasst werden. Mithilfe von INCA können Mess-und Kalibrierdaten sowie Konfigurationen von Experimenten einfach während allen Phasen der Entwicklung von Steuergerätefunktionen ausgetauscht und wiederverwendet werden. Mit Etas Intecrio Integrated Prototyping Environment lassen sich Simulink-Modelle problemlos mit Etas Ascet-Modellen, Autosar-Softwarekomponenten und C-Code-Modulen integrieren.
Etas, Tel.: 0711 89661-240, E-Mail: anja.krahl@etas.com
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