NI-VeriStand使用手册

Real-TimeTestingandSimulationSoftwareNIVeriStand2010使用手册DocumentVersion1.0By慕慕316395914NIVeriStand2010使用手册2/60目录1.概述...........................................................................................................................................32.创建软件模型............................................................................................................................42.1.创建被控对象模型.................................................................................................................42.2.创建控制器模型.....................................................................................................................93.创建MIL测试环境..................................................................................................................124.创建测试激励信号..................................................................................................................214.1.使用STIMULUSPROFILEEDITOR..................................................................................................214.2.使用TMDSFILEVIEWER...........................................................................................................275.VERISTAND高级功能...............................................................................................................295.1.使用USERCHANNELS、PROCEDURES、ALARMS...........................................................................295.2.使用CALCULATEDCHANNELS......................................................................................................346.创建HIL测试系统...................................................................................................................406.1.添加实时目标机...................................................................................................................406.2.添加NIDAQ设备..................................................................................................................426.3.添加NIR系列设备...............................................................................................................446.4.添加NI故障注入模块..........................................................................................................456.5.添加NICOMPACTRIO硬件.....................................................................................................486.6.添加NIXNET硬件.................................................................................................................496.7.添加TDK-LAMBDA可编程电源..............................................................................................546.8.更改软硬件端口映射...........................................................................................................586.9.更改模型运行设置...............................................................................................................59NIVeriStand2010使用手册3/601.概述VeriStand2010是美国NationalInstruments公司专门针对HiL仿真测试系统而开发出的软件环境。VeriStand2010是一种基于配置的软件环境，它简单易用，无需编程就完成实时测试系统的创建，实现HiL测试中所需的各种功能。NIVeriStand2010能够配置模拟、数字和基于FPGA的硬件I/O接口；能够配置激励生成、记录数据、计算通道和事件警报；能够从NILabVIEW和MathWorksSimulink®等建模环境中导入控制算法和仿真模型；能够利用操作界面实时在线监控运行任务并与之交互。本文档介绍了NIVeristand2010各项主要功能的使用方法，并按照通用的开发测试顺序编写，主要内容包括：创建软件模型；创建MiL测试系统；实现自动化测试、记录数据；创建HiL测试系统。NIVeriStand2010使用手册4/602.创建软件模型NIVeriStand2010可以利用*.dll文件导入由Matlab/Simulink/Stateflow创建的算法或仿真模型，下图所示为Simulink模型导入NIVeriStand的过程：TheMathWorks,Inc.SimulinkTheMathWorks,Inc.Real-TimeWorkshopCompilerNIVeriStand在Simulink环境中创建模型利用MatlabRTW,将Simulink模型编译为C代码利用VC，将C代码编译为Model_name.dll在NIVeriStand中，直接添加*.dll文件注意：NIVeriStand支持的编译器包括MicrosoftVisualC++6.0,.NET2003,2005(ProfessionalorExpress),or2008(ProfessionalorExpress).在本章中具体介绍了上述过程的操作步骤，将一个在Matlab/Simulink环境下创建的*.mdl文件转换为NIVeriStand所支持的*.dll文件。下面用到的仿真模型来自Matlab/Simulink的Demos：发动机Engine模型：ModelingEngineTimingUsingTriggeredSubsystems控制器ECU模型：EngineTimingModelwithClosedLoopControl2.1.创建被控对象模型下面过程将演示如何将Simulink中的发动机Engine模型，转换为VeriStand可用的被控对象模型。1.打开Simulink模型：ModelingEngineTimingUsingTriggeredSubsystem另存到新建工作目录中，例如D:\NIVS_HandsOn，为避免和原有模型冲突，重命名为Engine.mdlNIVeriStand2010使用手册5/60该发动机模型要求的输入信号为ThrottleAngle节气门开度DragTorque拖拽扭矩（负载扭矩）输出信号为EngineSpeed发动机转速关于该模型的具体信息，请参考Simulink帮助文档。NIVeriStand2010使用手册6/60运行后结果如下所示，上图为发动机模型所需输入信号，黄色曲线为负载扭矩，紫色曲线为节气门开度；下图中为发动机模型计算的输出信号，黄色曲线为发动机转速。1)0~5s，节气门开度不变，负载扭矩在2s时，由25Nm下降到20Nm，发动机转速因负载扭矩变小而提高；2)5s时，节气门开度增加，负载不变时，发动机转速快速升高；3)8s时，负载扭矩再次增加，节气门开度不变，转速下降。2.正确安装VeriStand后，在SimulinkLibraryBrowser中会自动添加NIVeriStandBlocks，如下图所示：NIVeriStand2010使用手册7/603.修改模型1)将模型中需要做映射的端口，用相应的NIVeriStandIn和NIVeriStandOut替代；2)在Simulink模型最上层中添加BlockNIVeriStandSignalProbe，添加后下层所有模块的参数也都可以通过VeriStand观测或者修改；3)取消原Simulink模型中SignalProperties下有关datalogging的选项。4)完成修改后的发动机模型如下所示：4.设置编译环境并编译1)打开Simulink模型的ConfigurationParameters(快捷键：Ctrl+E),2)在Real-TimeWorkshop中，指定Systemtargetfile为NIVeriStand.tlc，点击OK确认。注意：如果实时目标机为cRIO系列，此处要选择NIVeriStand_VxWorks.tlcNIVeriStand2010使用手册8/603)回到Solver页面，选择定步长求解器：fixedstep-sizeordinarydifferentialequation(ODE)solver注意：NIVeriStand只支持使用定步长的常微分方程求解器4)指定步长：Fixed-stepsize(fundamentalsampletime)为0.001，也就是1kHz注意：步长越小仿真模型计算越准确，但相应的会消耗更多技术资源。修改完步长后，要再次运行仿