Histórico de desenvolvimento da tecnologia de testes em tempo real

Resumo: As informações sobre o histórico de desenvolvimento da tecnologia de testes em tempo real são fornecidas por excelentes fabricantes de medidores de vazão e fabricantes de medidores de vazão. As técnicas de teste em tempo real envolvem o uso de um ambiente de tempo real para implementar aplicações de teste, que são usadas principalmente para alcançar maior confiabilidade e/ou determinismo em sistemas de teste. Portanto, elas desempenham um papel importante no desenvolvimento de muitos produtos e sistemas hoje em dia. Para que mais fabricantes de medidores de vazão selecionem modelos e cotações de preços, sinta-se à vontade para entrar em contato. A seguir, os detalhes do artigo sobre o processo de desenvolvimento da tecnologia de testes em tempo real. As técnicas de teste em tempo real envolvem o uso de um ambiente de tempo real para implementar aplicações de teste, que são usadas principalmente para alcançar maior confiabilidade e/ou determinismo em sistemas de teste. Portanto, elas desempenham um papel importante no desenvolvimento de muitos produtos e sistemas hoje em dia. Os casos de uso para técnicas de teste em tempo real incluem sistemas de teste de duração, de ciclo de vida e outros sistemas de teste que podem ser executados por longos períodos ou permitir que os operadores fiquem ausentes por longos períodos, exigindo, portanto, um alto nível de confiabilidade fornecido por uma plataforma operacional em tempo real. Isso também inclui células de teste ambientais, dinamômetros, simuladores de hardware-in-the-loop (HIL) e sistemas de teste semelhantes operando com controle de malha fechada, que requerem determinismo de baixo jitter de tempo para uma plataforma operacional em tempo real. Ao analisar diversas aplicações de teste em tempo real (RTT), podemos ver como elas evoluíram para atender aos desafios que os engenheiros de teste enfrentam hoje. Técnicas de teste em tempo real Uma técnica comum de teste em tempo real é usar o controle de malha fechada para automatizar a manipulação de uma variável física no sistema de teste, como temperatura, posição, torque ou aceleração. Por exemplo, ao implementar um sistema de teste ambiental, como uma câmara de pressão, a câmara de teste deve atingir um estado especificado, além de fornecer um sinal de estímulo para a unidade em teste (UUT) e monitorar sua resposta. Como a pressão da câmara é afetada por muitas variáveis, como vazamento da câmara ou mudanças nas características da UUT, os engenheiros de teste usam um algoritmo de controle de malha fechada para monitorar os valores do sensor de pressão e ajustar automaticamente os sinais de comando do compressor e da válvula de alívio para rastrear aqueles especificados pelo protocolo de teste. curva característica de pressão. Para atingir esse controle automático, o controlador de malha fechada mede o estado do sistema e ajusta os comandos aplicados a ele em intervalos de tempo determinísticos. Figura 1. Um sistema RTT como esta câmara de pressão usa controle de malha fechada para automatizar as condições de pressão necessárias para um cenário de teste. Outro exemplo é o teste de hardware em malha, uma aplicação de teste em tempo real usada para testar sistemas de controle eletrônico com mais eficiência. Um sistema de controle eletrônico inclui uma unidade de controle eletrônico (ECU) e o sistema ou ambiente que ela controla. Figura 2 O teste de hardware em malha (HIL) é uma técnica de teste em tempo real que testa equipamentos de controle eletrônico realizando simulações de software de componentes do sistema ausentes. Ao testar sistemas de controle eletrônico, considerações como segurança, disponibilidade do sistema ou custo tornam o teste impossível. É impossível usar um sistema completo para realizar todos os testes desejados. No entanto, a simulação HIL fechada entre a ECU e o restante do sistema é uma técnica de teste em tempo real que usa um modelo de software do restante do sistema para simular interações de sensores e atuadores entre a unidade de controle em teste e o restante do sistema. Isso cria um ambiente virtual para a ECU, preservando o acoplamento em malha fechada dentro do sistema. Para simular com precisão as interações do sensor e do atuador, o sistema de teste deve executar cálculos de modelo de forma determinística em intervalos de tempo consistentes ou determinísticos. Evolução dos Sistemas RTT À medida que a complexidade do produto e do sistema aumenta, também aumenta o desafio dos testes. Para lidar com esses desafios, os sistemas de teste em tempo real estão convergindo, resultando em sistemas de teste que se assemelham a combinações de múltiplos requisitos que surgiram anteriormente em diferentes aplicações de teste em tempo real. Essa tendência pode ser observada com o advento dos dinamômetros baseados em modelos. Normalmente, um sistema de teste de dinamômetro inclui um conjunto de aplicações de teste em tempo real que usam algoritmos de controle proporcional-integral-derivativo (PID) para gerar condições variáveis ​​de carga e velocidade para a unidade em teste. O sistema de teste aplicará uma curva característica de excitação estática ao controlador PID e à unidade em teste para executar e verificar o dispositivo. Os sistemas de dinamômetro baseados em modelos são uma evolução dos dinamômetros tradicionais que usam modelos para implementar algoritmos de controle avançados e gerar curvas características de excitação dinâmica para o sistema de teste. Engenheiros da Wineman Technologies ( ) implementaram tal sistema na forma de um dinamômetro de chassi independente de 6 rodas usando a plataforma RTT da National Instruments. Para testar adequadamente seus veículos, os dinamômetros precisam ser capazes de gerar condições de teste que simulem o manuseio do veículo em uma variedade de terrenos diferentes. Por exemplo, um dinamômetro baseado em modelo deve ser capaz de implementar uma situação em que duas rodas estão dirigindo na neve, uma roda está deslizando na lama, duas rodas estão rolando em cascalho solto e a outra roda está fora do chão. Além disso, o sistema também deve simular a transição das rodas entre diferentes terrenos enquanto o veículo está realizando essas manobras. Para implementar tal sistema de teste, os engenheiros devem combinar sua experiência na construção de dinamômetros e simuladores HIL para criar um sistema de teste de dinamômetro tradicional com recursos adicionais que são mais comuns em sistemas de teste HIL. Especificamente, eles adicionaram a capacidade de executar modelos complexos de forma determinística para poder gerar excitações dinâmicas de seis curvas características de velocidade/torque relacionadas e obter o controle avançado necessário para realizar as tarefas acima.

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