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基于ETest_RT如何实现实时仿真与验证

ETest_RT是一款完全自主知识产权的半实物仿真测试平台(HIL)集成开发环境。该开发环境采用标准化的硬件模块和分层结构化的软件平台，实现了半实物仿真测试与验证环境搭建的功能，主要应用于装备嵌入式软件半实物仿真测试平台的快速开发与实施。

ETest_RT深度集成Simulink，提供Simulink模型的运行及验证环境。利用各种总线接口同外围其他设备连接搭建起半实物仿真环境，运行仿真模型验证功能，通过调参功能，能够自动提取模型内部的增益参数，在运行时调整参数值，可实时查看在不同参数条件下模型的运行情况。

下面就来看看ETest_RT是如何实现Simulink模型的设置和运行。

使用ETest_RT进行仿真，模型是运行在一台工控机上的。工控机预装了实时操作系统，并且能够接受运行在另一台主机上的“仿真执行器”下发的指令。这台工控机预装了一系列控制卡，可以支持各种通信接口。在半实物仿真环境中，这些通信接口都可以用来同系统的其他部件(或实物)进行连接。

执行环境准备好后，我们还需要使用ETest_RT进行模型的准备和设置。

打开ETest_RT，首先新建一个测试项目，后面的所有操作都将在这个项目中完成设置。

1 配置物理接口

从“仿真”工具栏中选择“外围系统”，“通道”添加在“外围系统”上。在“通道”上添加“协议”。协议具有数据描述功能，并且可以在运行时自动解包、打包。

图 1交联关系图

2 创建“Simulink任务”

在“实时任务”下创建Simulink任务。这个任务可以下发到工控机上，作为一个任务运行。

图 2 Simulink任务

在Simulink中设计模型。如图3所示。

图 3 Simulink模型设计

3 导入模型并生成代码

创建完成后，把在Simulink中设计好的模型导入到ETest_RT的Simulink任务中。(导入对象为slx文件。)

图 4导入模型

然后使用“生成C++”代码的功能，将Simulink模型生成为C++代码。

图 5生成C++代码

生成的代码包括多个cpp文件和h文件，其中entry.cpp为主文件，包含了main函数。Main函数包含下面两行代码：

/*测试代码*/

Simulink_T simu;

simu.start(10.0);

这两行代码声明了一个Simulink_T类型的对象，并且调用这个对象的start函数启动这个对象，运行时间为10秒。

4 设置接口

为了实现将Simulink模型的输入输出绑定到测试设备的通信接口上，能够和外围设备进行通信，从而达到半实物仿真的效果，需要调用设置工具对接口进行设置。设置工具的界面如图所示。

图 6设置接口

可以看到，界面中将Simulink模型的输入/输出接口对应到外围系统的协议字段上面。这样，模型在运行的时候，每一个step都将进行一次输入、输出操作，来获取、输出数据。

同时，如果模型中使用了m文件进行测试数据准备等操作，也可以导入m文件，这样生成代码的时候将包含相关数据。

5 执行模型并实时调参

代码生成完毕后，就可以使用ETest_RT包含的编译器进行模型代码的编译，并且编写调度程序，将模型代码下载到指定的下位机进行执行了。

在模型代码运行过程中，可以使用ETest_RT提供的实时任务调节工具进行任务的实时调参、控制。

实时任务调节工具可以查询到当前实时下位机中运行的实时任务，并且列出其参数(任务中的全局变量是可调参数)。可以输入参数的值，并将参数发送到下位机任务中，实时调节任务的运行情况；也可以使用“终止任务”功能，将任务终止掉。

图 7实时调节参数

在Simulink模型创建的任务中，ETest_RT能够自动识别Gain模块的增益系数，作为调节对象。因此ETest_RT能够方便地实现模型运行情况的调节。

6 小结

本文介绍了一种实时任务模型的仿真运行环境ETest_RT。主要实现功能：描述模型运行的外围接口环境；能够导入Simulink创建的模型并且生成代码；图形化配置模型的输入输出接口；下载模型到实时下位机中运行并实时参数调节。