有關(guān)基于模型的設(shè)計(jì)mbd一些概念和理解-資料下載頁(yè)
2025-06-24 18:02本頁(yè)面
【正文】 下的TLC實(shí)現(xiàn)，不容易操作。當(dāng)然，有人會(huì)說(shuō)，一旦有了底層驅(qū)動(dòng)模型，就可以非常方便的實(shí)現(xiàn)Simulink模型到單片機(jī)hex文件的一鍵式實(shí)現(xiàn)，的確這樣做貌似讓整個(gè)開(kāi)發(fā)過(guò)程的自動(dòng)化程度得以提升，但是，不要忘記，你要開(kāi)發(fā)出一個(gè)安全、可靠的底層模塊庫(kù)，會(huì)需要大量的時(shí)間投入，尤其在使用TLC設(shè)計(jì)的時(shí)候，TLC本身就是另外一種新的語(yǔ)言，同時(shí)這種語(yǔ)言所提供的調(diào)試環(huán)境也不盡如人意；相反，如果不使用這種一鍵式的模式，而是采用手工集成的方式實(shí)現(xiàn)自動(dòng)生成的應(yīng)用層代碼與底層代碼做集成，也是非常簡(jiǎn)單，非常輕松的事情。總結(jié)一下，一鍵式的實(shí)現(xiàn)hex文件生成并不能明顯提高開(kāi)發(fā)效率，而開(kāi)發(fā)出這樣一個(gè)底層模塊庫(kù)，卻需要花費(fèi)大量的時(shí)間。到MathWorks工作以來(lái)，經(jīng)常被客戶問(wèn)到這樣的問(wèn)題：MATLAB的代碼生成支持什么芯片？支持什么芯片？MATLAB生成的是ANSI C代碼，支持所有編譯器，也就是支持所有芯片。當(dāng)然，我說(shuō)的是應(yīng)用層代碼的生成，不包括底層驅(qū)動(dòng)代碼。我也知道很多人問(wèn)這個(gè)問(wèn)題的時(shí)候，心里面想著的是Target Support Package這樣一個(gè)工具包，這個(gè)包里面的確提供了一些MCU或者DSP的底層驅(qū)動(dòng)模塊，借助于這些模塊，我們可以生成底層代碼。不過(guò)，繼續(xù)強(qiáng)調(diào)一下，在很多工程化的項(xiàng)目里，這不是一個(gè)產(chǎn)品化的解決方案，這種方案更適合于做算法的快速驗(yàn)證。也正是因?yàn)檫@不是一個(gè)產(chǎn)品化的方案，所以這個(gè)產(chǎn)品的用戶非常少，以至于MATLAB從2011a開(kāi)始，不再單獨(dú)銷售這個(gè)模塊，并不承諾以后會(huì)繼續(xù)更新這個(gè)模塊，這個(gè)模塊連同IDE Link被打包到Embedded Coder產(chǎn)品中，只有你購(gòu)買了Embedded Coder，你就可以使用這個(gè)模塊了。再說(shuō)說(shuō)IntheLoop測(cè)試的問(wèn)題吧。我們經(jīng)常聽(tīng)到的有MIL、SIL、PIL、HIL等，在基于模型設(shè)計(jì)的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，是否都要做這些IntheLoop測(cè)試？我認(rèn)為所有的IntheLoop都不是一定要做的，不過(guò)，我非常建議不要省略SIL環(huán)節(jié)。1）MIL，模型在環(huán)測(cè)試，在Simulink環(huán)境里，除建立控制器模型之外，還需要建立被控對(duì)象模型，講控制器和被控對(duì)象連接起來(lái)并形成閉環(huán)，讓控制器去控制被控對(duì)象。是否一定要做這個(gè)IntheLoop呢？或者說(shuō)，是否一定要有被控對(duì)象模型呢？其實(shí)不一定，這取決于模型驗(yàn)證的可能方式。在不少應(yīng)用里，控制器模型的輸出是開(kāi)關(guān)量，工程師可以很方便的通過(guò)設(shè)定輸入并給出期望輸出，這樣的情況，被控對(duì)象是沒(méi)必要的，比如，汽車電子里面的車身控制，控制一個(gè)燈的開(kāi)或者關(guān)，只需要知道輸出是ON或者OFF即可，沒(méi)必要去做一個(gè)燈泡的模型放到Simulink里。2）SIL，軟件在環(huán)測(cè)試，軟件在環(huán)測(cè)試，應(yīng)該說(shuō)是從模型在環(huán)測(cè)試引申過(guò)來(lái)的，區(qū)別只是把控制器的模型換成了由控制器模型生成的C代碼編譯成的Sfunction，SIL的目的是為了驗(yàn)證生成的代碼和模型在功能上是否一致，或者說(shuō)驗(yàn)證生成的代碼和模型在功能上是否等效。驗(yàn)證等效性，是否一定需要被控對(duì)象模型？不必要，既然驗(yàn)證生成的代碼和模型的一致性，那只需要給生成代碼和用于代碼生成的模型相同的輸入，比較它們?cè)谙嗤妮斎霔l件下，輸出是否一致即可。3）PIL，PIL有兩個(gè)目的，一是為了等效性驗(yàn)證，二是為了測(cè)量模型生成的代碼在目標(biāo)處理器上的運(yùn)行時(shí)間。有關(guān)運(yùn)行時(shí)間的測(cè)量，如果你選擇的處理器足夠強(qiáng)大，或者你非常把握目標(biāo)代碼的運(yùn)行不會(huì)超限，那么PIL的意義就要打折扣了。4）HIL測(cè)試的目的是為了驗(yàn)證控制器的，HIL過(guò)程中，會(huì)把被控對(duì)象的模型生成C代碼并編譯成可執(zhí)行的文件放到工控機(jī)上運(yùn)行，以便工控機(jī)替代真是的被控對(duì)象，然后把控制器和工控機(jī)連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，從控制器的角度上看，就相當(dāng)于工作到實(shí)際控制系統(tǒng)之中。HIL經(jīng)常被用于以下幾種情形：a）被控對(duì)象非常昂貴，如果控制器不成熟會(huì)導(dǎo)致被控對(duì)象的損害；b）被控對(duì)象失效會(huì)危及人身安全；c）開(kāi)發(fā)過(guò)程中，先開(kāi)發(fā)出了控制器，而被控對(duì)象還沒(méi)有開(kāi)發(fā)出來(lái)
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