0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看威廉希尔官方网站 视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

Enclustra FPGA核心板在硬件在环(HiL)仿真测试系统中的应用

Enclustra瑞苏盈科 2023-12-20 08:09 次阅读

通过与Enclustra公司合作,MicroNova公司在为汽车环境和其他市场的电子控制单元(ECU)开发最先进的硬件在环(HiL)测试系统方面一直处于领先地位。除了高质量、高可靠性和高性能之外,Enclustra设备系列的外形尺寸兼容性也被证明是降低成本、减少工作量和缩短时间的关键所在。

MicroNova介绍

MicroNova公司总部位于德国,旗下的NovaCarts品牌专门对电子控制单元(ECU)开发HiL测试系统。该公司在汽车环境和其他行业拥有超过35年的服务经验,其用于电动汽车和其他电动交通应用的ECU测试解决方案是市场上最先进的解决方案之一。通过确保人与机器之间的无缝信息交流,公司的400名威廉希尔官方网站 精湛的威廉希尔官方网站 专家正在塑造未来的交通方式。MicroNova使用 Enclustra模块化系统 (SoM) 组件来提高其模块化NovaCarts HiL测试系统的可扩展性和性能。

15debc62-9ecc-11ee-9788-92fbcf53809c.png

NovaCarts Component Test Rack (CTR)

NovaCarts 元件测试机架 (CTR)

虚拟化车辆进行HiL测试可在所有组件完成之前对他们的ECUs进行验证,从而缩短新车推向市场所需的时间。此外,它还允许汽车原始设备制造商全面interwetten与威廉的赔率体系 各种可以想象到的情况,甚至是那些驾驶实体车辆超出其运行规范的情况,从而降低成本和风险。如果个别ECUs未能通过持续数天的测试,则可以诊断出错误的根本原因,并且对ECU固件进行修正和重新验证后再集成到车辆中。


MicroNova的HiL测试系统可加快对控制现代豪华汽车的多达100个ECU 的测试和验证。这些系统通过创建车辆及其环境的虚拟复制品,模拟由3000 至4000个传感器和执行器组成的信号和状态。这些信号包括简单的模拟和数字信号,也包括复杂的脉宽调制(PWM)信号和高速传感器协议。同时,它们还运行动态模型来模拟车辆的电机、电池和周围物理环境(如路况)等一切。


由于它们与实际车辆及其环境具有极高的保真度,因此测试工程师可以使用 MicroNova系统将车辆ECU直接集成到其提供的模拟硬件和软件环境中,从而全面验证车辆ECU的正常运行和故障模式。在最佳情况下,ECU应该无法识别它们是连接到测试系统还是真实车辆。

客户面临的挑战

模拟车辆的所有控制单元、软件和硬件功能,以及与环境并行的电子设备,并通过SPI 以MHz级零延迟输出数据,这超出了当今标准微控制器和软件的容量和处理能力。因此,MicroNova一直在寻找一种替代解决方案,既能满足延迟和精度方面的挑战性要求,又能进行定制,以应对各种高度特定的任务。MicroNova决定使用基于Enclustra FPGA SoM的解决方案来解决所有难题。


现代豪华汽车的计算复杂性不断提高,这对MicroNova用于测试和验证控制这些汽车的ECU的解决方案提出了更高的威廉希尔官方网站 要求。为了精确复制车辆及其物理环境,使其与模拟的真实系统无异,他们的测试系统需要不断跟上威廉希尔官方网站 的高速演进。


MicroNova NovaCarts测试台的庞大规模增加了额外的挑战。由于它们可以包含多达数千个I/O,要使所有SoM模块顺利协同运行,就必须开发一个上层软件架构。此外,由于他们的测试解决方案被设计为长期使用的产品,MicroNova需要一个面向未来的解决方案,不仅能为客户提供购买时所需的高性能I/O板,还能让他们容易地对硬件进行扩展,以满足不断演进的威廉希尔官方网站 环境。

解决方案

MicroNova在评估了自行开发芯片解决方案的成本和工作量后,决定从外部采购FPGA,用于驱动构成其解决方案的I/O板,从而使开发人员能够专注于核心业务。最终,他们选择了Enclustra基于FPGA的系统模块组件(SoM)作为解决方案的核心,因为这些组件具有高性能和灵活性。

15fe8934-9ecc-11ee-9788-92fbcf53809c.png

NovaCarts Cell Simulation Board (NC-BEB1000)

NovaCarts 单元模拟板 (NC-BEB1000)


同一系列模块的外形尺寸兼容性提供了所需的可扩展性,而无需花费成本和时间从头开始重新设计解决方案。此外,开箱即用的标准接口(如以太网)简化了解决方案的开发。


最初,MicroNova的设计基于Enclustra的Mars ZX3 Xilinx Zynq 7020 All Programmable SoC模块。随后,他们将设计升级到Mars XU3 Xilinx Zynq UltraScale+ MPSoC模块,从而轻松提升了性能和容量。目前,他们正在将其设计迁移到Mercury SoM系列,以满足新兴需求。

1624e2f0-9ecc-11ee-9788-92fbcf53809c.jpg

火星Mars XU3核心板上视图

Franz Dengler

Seniorexperte Software und Systeme Hardware in the Loop

"Enclustra设备系列的外形尺寸兼容性使我们能够轻松地扩大和缩小解决方案的规模,而无需进行大量的开发工作"。

成果

MicroNova使用Enclustra的模块化系统解决方案为输入/输出(I/O)板提供核心威廉希尔官方网站 已有8年时间,他们利用这些板组装了HiL测试系统。如今,MicroNova的NovaCarts解决方案中使用的每块I/O板都以Enclustra SoM为核心,该解决方案可为客户提供多达数千个I/O的可扩展测试系统。基于Enclustra Marx ZX3和Mars XU3 SoM的开发经验,MicroNova目前正在开发使用Mercury模块系列的下一代I/O板。


该公司的产品组合目前包括约15块独立的I/O板,采用Enclustra基于FPGA的系统模块组件,这些组件经过优化,可模拟特定类型的功能。他们的大型测试系统由40至50块I/O板组成,如下方框图所示。

163f7e6c-9ecc-11ee-9788-92fbcf53809c.jpg

通信架构基于以太网,实时运行。操作员PC控制着实时计算机,模拟模型在计算机上实时运行。实时计算机从ECU执行器读取数据,并将模拟传感器的数值写入IO板。精确度可达一毫秒。

Franz Dengler

Seniorexperte Software und Systeme Hardware in the Loop

"尽管面临芯片危机带来的挑战,Enclustra 在我们的解决方案开发过程中一直是非常可靠的合作伙伴。当我们遇到问题时,他们总能提供支持,不论是在业务方面,还是在威廉希尔官方网站 方面,以实现我们的目标"。

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • FPGA
    +关注

    关注

    1628

    文章

    21708

    浏览量

    602727
  • 硬件
    +关注

    关注

    11

    文章

    3293

    浏览量

    66176
  • 仿真测试
    +关注

    关注

    0

    文章

    80

    浏览量

    11299
  • 核心板
    +关注

    关注

    5

    文章

    1003

    浏览量

    29738
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    汽车HiL测试:利用TS-GNSS模拟器掌握硬件性能的仿真艺术

    一、汽车HiL测试的概念 硬件(Hardware-in-the-Loop,简称HiL
    的头像 发表于 11-22 16:21 184次阅读
    汽车<b class='flag-5'>HiL</b><b class='flag-5'>测试</b>:利用TS-GNSS模拟器掌握<b class='flag-5'>硬件</b>性能的<b class='flag-5'>仿真</b>艺术

    基于V2X和自动驾驶HIL联调的仿真测试系统开发

    摘要:随着智能网联汽车的快速发展,车用无线通信(V2X)威廉希尔官方网站 智能交通领域发挥着越来越重要的作用,因此行业内对V2X和自动驾驶相关的硬件(HIL
    的头像 发表于 11-18 09:48 461次阅读
    基于V2X和自动驾驶<b class='flag-5'>HIL</b>联调的<b class='flag-5'>仿真</b><b class='flag-5'>测试</b><b class='flag-5'>系统</b>开发

    PPEC-HIL 三相整流逆变实时仿真测试

    PPEC:Programmable Power Electronics Controller,可编程电力电子控制器HIL:Hardware-in-the-Loop,硬件EasyGo
    发表于 10-12 15:40

    【干货分享】硬件仿真HiL测试

    一、HiL是什么?硬件仿真(Hardware-in-the-Loop,简称HIL)是真的控制
    的头像 发表于 09-19 17:15 843次阅读
    【干货分享】<b class='flag-5'>硬件</b><b class='flag-5'>在</b><b class='flag-5'>环</b><b class='flag-5'>仿真</b>(<b class='flag-5'>HiL</b>)<b class='flag-5'>测试</b>

    兼容7A100T和PG2L100H双芯核心板,米尔FPGA平台

    够支持多种无线通信协议,并在不更换硬件的情况下,通过重配置实现不同频段和制式的切换。 案例分析:某无线通信公司开发的SDR设备,7A100T核心板被用于处理中频信号和基带数据。借助
    发表于 09-14 16:08

    什么是HiL系统硬件仿真测试系统)?#VTHiL

    仿真测试系统
    北汇信息POLELINK
    发布于 :2024年07月19日 17:30:39

    EasyGo使用笔记丨分布式光伏集群并网控制硬件仿真应用

    比例新能源接入”的背景下,开发一个基于硬件威廉希尔官方网站 的平台,用以仿真测试光伏逆变器及其控制策略,显得尤为迫切且具有重大的实际价值。其不但能够保
    发表于 07-12 17:20

    中科亿海微FPGA+ARM核心板自动喷漆设备的应用

    自动喷漆设备控制是中科亿海微的SoM模组——FPGA+ARM核心板自动喷漆应用场景的一个典型应用案例,该控制
    的头像 发表于 07-04 08:11 364次阅读
    中科亿海微<b class='flag-5'>FPGA</b>+ARM<b class='flag-5'>核心板</b><b class='flag-5'>在</b>自动喷漆设备<b class='flag-5'>中</b>的应用

    EasyGo实时仿真丨飞轮储能系统硬件仿真测试

    飞轮储能系统由三相PWM整流器、飞轮驱动系统和H桥变换电路三个单元组合而成。本篇我们对飞轮储能系统进行拆分,分别将控制算法与被控电路拓扑部署到基于PPEC平台的真实控制
    的头像 发表于 06-28 11:57 1543次阅读
    EasyGo实时<b class='flag-5'>仿真</b>丨飞轮储能<b class='flag-5'>系统</b><b class='flag-5'>硬件</b><b class='flag-5'>在</b><b class='flag-5'>环</b><b class='flag-5'>仿真</b><b class='flag-5'>测试</b>

    国产FPGA核心板!米尔紫光同创Logos-2和Xilinx Artix-7核心板

    两款FPGA核心板,经过一系列的软硬件测试,保障产品性能稳定关键信号质量测试、高低温测试、软件压
    发表于 05-31 17:40

    储能BMS的HiL测试系统方案介绍

    的性能和稳定性,硬件(Hardware-in-the-Loop,HiL测试系统成为了一种有
    的头像 发表于 05-17 15:36 1280次阅读

    测试与测量 | 瑞苏盈科FPGA核心板实时仿真测试HIL的应用

    解决方案的开发、测试和验证极具挑战性。现代电力电子系统高开关频率下运行,许多元件会给系统带来非线性。此外,系统的正常运行取决于电路和控制(
    的头像 发表于 04-20 08:09 313次阅读
    <b class='flag-5'>测试</b>与测量 | 瑞苏盈科<b class='flag-5'>FPGA</b><b class='flag-5'>核心板</b><b class='flag-5'>在</b>实时<b class='flag-5'>仿真</b>与<b class='flag-5'>测试</b>(<b class='flag-5'>HIL</b>)<b class='flag-5'>中</b>的应用

    快速控制原型RCP与硬件仿真HIL该如何区分呢?

    控制器软件开发的V流程,有两个需要通过实时仿真完成的重要环节,即快速控制原型(RCP)与硬件仿真
    的头像 发表于 02-23 10:32 1308次阅读
    快速控制原型RCP与<b class='flag-5'>硬件</b><b class='flag-5'>在</b><b class='flag-5'>环</b><b class='flag-5'>仿真</b><b class='flag-5'>HIL</b>该如何区分呢?

    康谋方案 | 基于场景的端到端硬件HiL测试智能解决方案

    。同时,针对不同传感器进行协同工作,模拟不同的驾驶环境和交通状况,测试和验证自动驾驶车辆的算法和决策策略,从而确保其安全性和可靠性。 方案特点 针对ADAS/AD系统进行基于场景的端到端测试 支持
    的头像 发表于 01-31 17:17 764次阅读
    康谋方案 | 基于场景的端到端<b class='flag-5'>硬件</b><b class='flag-5'>在</b><b class='flag-5'>环</b>(<b class='flag-5'>HiL</b>)<b class='flag-5'>测试</b>智能解决方案

    详解快速控制原型RCP与硬件仿真HIL

    控制器软件开发的V流程,有两个需要通过实时仿真完成的重要环节,即快速控制原型(RCP)与硬件仿真
    的头像 发表于 01-19 13:41 1692次阅读
    详解快速控制原型RCP与<b class='flag-5'>硬件</b><b class='flag-5'>在</b><b class='flag-5'>环</b><b class='flag-5'>仿真</b><b class='flag-5'>HIL</b>