PiL测试实战 下篇：PiL阶段的闭环测试

 

前言

 

上篇我们介绍了单元级软件的PiL测试，对于集成级的PiL测试，其流程和单元阶段基本一致。然而，对于一些带有反馈控制逻辑的集成测试（如电机控制器MCU），PiL阶段会将控制算法（Controller Model）刷入目标板，那如何带着位于PC端的Plant Model一起进行闭环测试呢？

 

图1 PiL阶段的闭环测试流程

下面我会为以一个座舱温度控制（ClimateControl）软件为例，为大家展示基于TPT Fusion-Platform的PiL阶段闭环测试解决方案。

 

ClimateControl软件功能介绍

 

ClimateControl软件可以通过设定温度和当前座舱温度自动的控制汽车座舱的空调、暖风开启/关闭以及风机的转速，从而实现自动调节座舱温度的功能。其中Controller Model为主要控制逻辑的实现。

为了对Controller Model的功能在仿真条件下进行验证，我们搭建了模拟座舱环境的Plant Model，Plant Model通过一些预设条件以及Controller Model的控制来模拟座舱温度的变化。其中Plant Model输出的座舱温度信号会反馈到Controller Model实现反馈控制。

 

 

GIF动图 图2 ClimateControl控制逻辑示意图

 

在进行PiL测试时，我们会将Controller Model进行代码生成、编译并刷入目标板，而Plant Model依然在PC端运行。那么如何实现不同环境下的Controller Model和Plant Model之间的通讯呢？

 

TPT Fusion-Platform

 

Fusion-Platform是TPT提供的控制软件的软件集成平台。它允许将多个软件模块（称为“节点”）相互连接，并将它们作为单个系统执行。Fusion节点一个接一个地处理，共享Fusion平台内存，进行数据交换。

这些节点可以支持dll、UDE、Trace32、XiL API、CAN等类型的平台，因此可以很方便的实现不同环境下的软件间的通讯。

 

  

图3 TPT Fusion-Platform

 

基于TPT Fusion-Platform的强大功能，我们可以很方便的实现ClimateControl软件的闭环测试，即：位于目标板的Controller Model（PLS UDE节点）+位于PC端的Plant Model（dll节点）。

 

测试环境配置

 

首先我们需要在TPT中新建一个Fusion-Platform。并对运行步长、最大运行时间进行简单的配置。

 

Custom Node dll节点配置

 

对于Plant Model，由于需要在PC端运行，我们可以将其转成dll的格式（TPT提供了把模型生成dll的tlc文件，并且可以在TPT端实现从模型到dll的一键生成）。在Fusion-Platform新建一个Custom Node dll节点，并加载dll文件，导入接口信号。

 

 

图4 Custom Node dll节点配置

 

 

图5 Plant Model的接口信息

 

PLS UDE节点配置

 

Controller Model我们需要将其进行代码生成、编译后刷入目标板。TPT可以通过UAD与目标板进行通讯，因此我们需要在Fusion-Platform中再新建一个PLS UDE节点。PLS UDE节点中的接口信号可以通过c文件导入，其他配置过程和我们上篇中的PLS UDE Platform的配置过程完全一致。

 

 

图6 PLS UDE节点配置

 

不同环境间的信号Mapping

 

在我们配置好Fusion-Platform的节点之后，便可以实现不同节点之间的信号交互。但是由于不同节点之间的信号接口数量、接口名称存在不一致的情况，因此我们需要做一些简单的信号Mapping工作：
①仅在一个节点中存在的信号（例如发动机转速信号，仅存在于Plant Model）：需在另一个节点中对该信号进行Hidden；
②两个节点中均存在但名称不同的信号（例如反馈信号，Controller Model中为“IntTemp_K”，Plant Model中为“IntTemp_K_”）：需要在“External_Name”中设置其外部名称进行Rename。

 

 

图7 信号Mapping

 

闭环测试的实现

 

做好这些配置工作之后，我们便可以在TPT中搭建测试用例，来进行闭环测试了。TPT会同时调起两个不同环境下的节点，实现PiL阶段的闭环测试。

这里我在TPT中搭建了一个简单的测试场景：外界温度-5摄氏度，座舱设定温度18摄氏度。我们可以运行测试用例在TPT中观测各信号的变化情况。

 

 

图8 “-5到18摄氏度”升温测试

 

 

图9 信号变化情况

通过信号窗口可以看出，当座舱温度低于设定温度时，Controller Model会控制暖风机使能信号使能，打开暖风机。与此同时，Plant Model会通过发动机转速、扭矩等信息计算出座舱温度变化并反馈至Controller Model，实现闭环反馈控制。
so...这个方案是不是很完美？感兴趣的小伙伴快来试一试吧。

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