在傳統的控制單元開發流程中,通常采用串行開發模式,即首先根據應用需要,提出系統需求並進行相應的功能定義,然後進行硬件設計,使用匯編語言或C語言進行面向硬件的代碼編寫,隨後完成軟硬件和外部接口集成,最後對系統進行測試標定。
整車控制器,尤其是純電動車控制器,其整車控制器研發多采用V模式開發流程。軟硬件技術的不斷發展,為並行開發提供了強有力的工具。
第壹步,功能定義和離線仿真。首先根據應用需要明確控制器應該具有的功能,為硬件設計提供基礎;然後基礎Matlab建立整個控制系統的仿真模型,並進行離線仿真,運用軟件仿真的方法設計和驗證控制策略。
第二步,快速控制器原型和硬件開發。從控制系統的Matlab仿真模型中取出控制器模型,並且結合dSPACE的物理接口模塊來實現與被控對象的物理連接,然後運用dSPACE提供編譯工具生成可執行程序,並下載到dSPACE中。dSPACE此時作為目標控制器的替代物,可以方便地實現控制參數在線調試和控制邏輯調節。
在進行離線仿真和快速控制其原型的同時,根據控制器的功能設計,同步完成硬件的功能分析並進行相應的硬件設計、制作,並且根據軟件仿真的結果對硬件進行完善和修改。
第三步,目標代碼生成。前述的快速控制原型基本生成了滿意的控制策略,硬件設計也形成了最終物理載體ECU的底層驅動軟件,兩者集成後生成目標代碼下載到ECU中。
第四步,純電動汽車的硬件在環仿真,目的是驗證其電動車控制器電控單元ECU的功能。在這個環節中,除了電控單元是真實的部件,部分被控對象也可以是真實的零部件。
第五步,調試和標定。把經過硬件再換仿真驗證的ECU鏈接到完全真實的被控對象中,進行實際運行試驗和調試。