[发明专利]一种车载网络控制系统的半实物仿真系统

权利要求书

1.一种车载网络控制系统的半实物仿真系统，其特征在于，上位机、至少一台实时仿真机和实物控制器，每台实时仿真机配置至少一台分布式RIOM信号转接设备；

上位机由至少一台电脑组成，内置仿真模型开发软件、仿真监控管理软件和用于负责测试用例编辑及管理、测试执行与监控、生成测试报告的自动化测试软件；上位机通过以太网交换机与实时仿真机以及分布式RIOM信号转接设备建立连接；

当实时仿真机为一台时，实时仿真机包括机箱、CPU和可按约定通讯规约完成通讯数据的转换和收发的通讯板卡，上位机将仿真模型下载至CPU中，机箱中设置有至少四个插槽，CPU和通讯板卡均通过插槽固定在机箱中；当实时仿真机为大于一台时，实时仿真机包括机箱、CPU、通讯板卡和反射内存卡，机箱中设置有至少四个插槽，CPU、通讯板卡和反射内存卡均通过插槽固定在机箱中，所有实时仿真机的反射内存卡均通过反射内存交换机相连接；实时仿真机均通过车辆总线连接至实物控制器；

分布式RIOM信号转接设备包括用于实现电信号与通讯信号实时交互的分布式IO设备和用于提供被测设备和分布式IO设备 之间的电信号转换、隔离的信号调理设备，分布式IO设备一端通过通讯接口与实时仿真机建立连接，另一端通过电接口与信号调理设备连接，信号调理设备包括信号调理箱和多个调理卡板，信号调理箱通过插槽与多个调理卡板相连；

实物控制器包括与分布式RIOM信号转接设备数量相等的远程输入输出单元RIOM，实物控制器还可根据测试需求选择主控单元MPU、显示屏DDU、无人驾驶控制单元或与实时仿真机数量相等的网关GW中的一种或几种，相邻网关GW 之间通过列车总线相连接；分布式RIOM信号转接设备通过不同电压/电流制式的通道连接至远程输入输出单元RIOM；

仿真模型开发软件负责车载网络控制系统的各部分仿真模型的建立，编译分布式IO控制程序，并实现模型的代码生成、编译及向实时仿真机的下载；分布式IO控制程序布局于实时仿真机中，上位机通过模型编辑调用实时仿真机中设置的分布式IO控制程序，实现对通道的灵活配置；分布式IO控制程序根据每一个远程输入输出单元RIOM的电信号电压等级、通道数量、通道定义清单，以此为输入条件设计仿真模型与远程输入输出单元RIOM对应电信号的映射表，灵活选配对应电压等级的信号调理设备，结合信号调理设备至远程输入输出单元RIOM间的专用线束，实现远程输入输出单元RIOM电信号与仿真模型的信号交互；仿真监控管理软件提供对手动测试过程的综合管理，访问实时仿真机中运行的实时仿真模型并在线调试、监控、采集实时仿真数据；自动化测试软件负责提供自动测试过程的综合管理，根据项目测试需求编写并执行自动化测试用例，完成测试报告编制；进行自动化测试时，由上位机运行的自动化测试软件通过以太网将测试用例中与输入指令对应的底层语言发送至实时仿真机的CPU，CPU中实时运行的仿真模型根据输入指令实时运算，并根据实际情况通过网络板卡与包含主控单元MPU、远程I/O控制单元RIOM在内的实物控制器进行实时通讯数据交互，或者通过分布式IO控制程序控制分布式RIOM信号转接设备，与远程输入输出单元RIOM实时交互电信号数据，实现包含远程输入输出单元RIOM在内所有实物控制器的网络、电信号的闭环控制；同时，自动化测试软件可通过以太网监视并获取实时仿真机中的指定变量，并实时记录状态信息及时间戳，完成反馈信号与脚本给定值的比较判定，自动完成半实物仿真验证，并自动生成报告。

2.根据权利要求1所述的一种车载网络控制系统的半实物仿真系统，其特征在于，分布式IO设备根据信号类型分为分布式DIO设备和分布式AIO设备，分布式DIO设备实现对多个数字IO的输入输出控制，分布式AIO设备用于实现测试系统中IO设备多通道模拟输入、多通道模拟输出、多通道PWM输入和PWM输出的分布式控制。

3.根据权利要求2所述的一种车载网络控制系统的半实物仿真系统，其特征在于，信号调理设备的调理卡板可配置数字量输出调理、数字量输入调理、模拟量输出调理、模拟量输入调理、PWM输出调理类型的板卡。

4.根据权利要求3所述的一种车载网络控制系统的半实物仿真系统，其特征在于，可根据需要选配两种电压等级的数字量输入调理板卡，数字量输入调理板卡均采用宽电压范围设计，分别可实现16.5V~32V或50 V ~140V不同电压等级输入电压的电平变换。