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快速原型

快速控制原型(Rapid Control Prototype)是近年来发展起来的仿真技术,可以使开发者在产品设计之前,将新的
控制思想在实时硬件平台上得到快速验证和实际测试,用于新产品、新功能的开发和测试。

 

—— 概述

       控制器快速原型的基本原理是用快速原型控制器硬件替代产品控制器硬件,通过自动代码生成技术将建模与仿真阶段所形成的控制算法模型下载到快速原型控制器硬件中,并连接实际被控对象,进行控制算法的实物验证。
       控制器快速原型可以在没有控制器硬件的情况下,提前进行控制算法的开发与验证,尤其适合于新产品、新型号的开发研究,快速原型的试验结果还可以为硬件设计提供参考。因此,控制器快速原型在进行软件快速验证的同时,也降低了硬件返工几率,从而缩短开发周期,降低开发成本,提高控制器设计质量。
 
从快速原型到批量生产的一体化解决方案
       随着人们对车辆舒适、安全、节能、环保等要求的日益提高,汽车智能化和电子化成为未来车辆技术的主要趋势,由此对电子控制技术及开发者提出了更大的挑战。对于国内电控开发者而言,在ECU开发和产品化方面存在更大的困难,需要应对更多的挑战。
       ECU主要包括控制器硬件和控制器软件,其中的控制器软件又包括基础软件与应用软件,应用软件决定了车辆驾驶体验,是车辆及零部件子系统品牌差异化的主要体现,是各大厂商自主研发的核心知识产权,控制器硬件以及基础软件,是保证应用软件良好运行的平台。在开发阶段和产品化阶段,传统开发方式一般采用不同的平台,这些平台间的移植和验证都存在较大的难度,需要花费大量的时间、精力以及昂贵的费用。对于刚刚起步的自主品牌在产量和成本的要求下,对于相对复杂的控制系统,新产品的产品化几乎成了难以完成的任务。

控制器构成示意图
       为了解决ECU研发和产品化的问题,我们对国内外的最新技术进行了深入细致的研究,通过整合不断提升的微控制器技术,结合嵌入式软件开发应用以及控制器设计标准的国际最新趋势,自主研发形成了RapidECU ECU快速开发解决方案,有效解决了ECU开发与产业化难题。

 

—— 快速开发套件

       面对各种各样复杂的电子控制系统的开发,首先需要选择和搭建开发平台,我们已经为客户定制好了一整套的基于模型\面向目标的电子控制系统开发工具链——RapidECU-KIT开发套件,包括建立和启动控制系统开发所需的全部软件和硬件。客户只需根据控制系统应用的不同需求,在我们为客户准备的一系列标准化、高可靠性的硬件平台中,选择资源最适合的硬件平台。
       开发套件所提供的全部软件采用免驱动的USB加密许可证,可以在任意电脑热插拔使用,不设置任何控制器硬件绑定。

安装和运行环境:
硬件要求:
CPU:  双核及以上
内存: 2G 及以上
硬盘空间: 10G 及以上

软件要求:
操作系统: Windows XP/Vista/7 32位版本
编译器: CodeWarrior 2.9以上版本
MATLAB版本: R2010a以上 32位Windows版本
The Mathworks Software:

    •  Embedded Coder
    •  Simulink Coder
    •  MATLAB Coder
    •  Stateflow

 

 

—— 快速原型要求

为达到快速验证控制器软件并为控制器量产打下良好基础的目的,用户所选择的快速原型开发工具需要满足以下要求:
    •  硬件具有一定的通用性,适合常用汽车电控系统的快速原型,适合实验室、台架、装车等各个阶段;
    •  硬件符合汽车级标准,具有良好的环境适应性与可靠性;
    •  基于模型开发,一键式全自动代码生成,无需手工编程与手工代码集成;
    •  实用友好的上位机试验管理软件,全图形化操作,实用高效,使用简单;
    •  一套工具同时支持原型和产品开发,能为控制器量产打下良好软硬件基础。

       针对不同行业及不同被控对象,快速原型可以分为通用原型及产品原型。汽车电控系统由于应用环境恶劣,可靠性要求高,一般的通用原型难以满足汽车电控系统快速原型的要求,必须使用与最终产品控制器性能更接近的产品原型。另外,由于通用原型自动生成的代码无法移植到产品阶段,使用通用原型的实际意义较小。为提高开发效率,需要保证产品阶段能够复用快速原型阶段自动生成的代码,必须使用产品原型。
       在产品阶段,用户自主开发量产控制器,为了缩短开发周期,降低开发成本,需要尽可能地复用快速原型阶段所形成的软件源代码,这就对快速原型工具提出了以下3点要求:
(1) 为支持用户自主开发的控制器硬件,自动代码生成工具需要提供芯片级模块库;
(2) 为了能够对控制器软件持续改进,用户需要获取内容开放、架构清晰的软件源代码;
(3) 为了获取更大的成本与技术优势,需要支持新一代的主流微控制器芯片。

 

—— 选取流程


快速原型开发工具的选择流程
 
 
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