Real-Time Testing and Simulation Software
NI VeriStand 2010使用手册
Document Version 1.0
By 慕慕 316395914
NI VeriStand 2010使用手册
目录
1. 2.
概述 ........................................................................................................................................... 3 创建软件模型 ............................................................................................................................ 4 2.1. 2.2. 3. 4.
创建被控对象模型 ................................................................................................................. 4 创建控制器模型 ..................................................................................................................... 9
创建MIL测试环境 .................................................................................................................. 11 创建测试激励信号 .................................................................................................................. 20 4.1. 4.2.
使用 STIMULUS PROFILE EDITOR .................................................................................................. 20 使用TMDS FILE VIEWER ........................................................................................................... 26
5. VERISTAND高级功能 ............................................................................................................... 28 5.1. 5.2.
使用USER CHANNELS、PROCEDURES、ALARMS ........................................................................... 28 使用CALCULATED CHANNELS ...................................................................................................... 33
6. 创建HIL测试系统 ................................................................................................................... 39 6.1. 6.2. 6.3. 6.4. 6.5. 6.6. 6.7. 6.8. 6.9.
添加实时目标机 ................................................................................................................... 39 添加NI DAQ设备 .................................................................................................................. 41 添加NI R系列设备 ............................................................................................................... 43 添加NI故障注入模块 .......................................................................................................... 44 添加NI COMPACT RIO 硬件..................................................................................................... 47 添加NI XNET硬件................................................................................................................. 48 添加TDK-LAMBDA可编程电源 .............................................................................................. 53 更改软硬件端口映射 ........................................................................................................... 57 更改模型运行设置 ............................................................................................................... 58
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1. 概述
VeriStand 2010是美国 National Instruments公司专门针对HiL仿真测试系统而开发出的软件环境。
VeriStand 2010是一种基于配置的软件环境，它简单易用，无需编程就完成实时测试系统的创建，实现HiL测试中所需的各种功能。NI VeriStand 2010能够配置模拟、数字和基于FPGA的硬件I/O接口；能够配置激励生成、记录数据、计算通道和事件警报；能够从NI LabVIEW和MathWorks Simulink?等建模环境中导入控制算法和仿真模型；能够利用操作界面实时在线监控运行任务并与之交互。
本文档介绍了NI Veristand 2010各项主要功能的使用方法，并按照通用的开发测试顺序编写，主要内容包括：
? 创建软件模型； ? 创建MiL测试系统；
? 实现自动化测试、记录数据； ? 创建HiL测试系统。
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2. 创建软件模型
NI VeriStand 2010可以利用*.dll文件导入由Matlab/Simulink/Stateflow创建的算法或仿真模型，下图所示为Simulink模型导入NI VeriStand的过程：
The MathWorks, Inc.Simulink在Simulink环境中创建模型The MathWorks, Inc.Real-Time Workshop利用Matlab RTW, 将Simulink模型编译为C代码Compiler利用VC，将C代码编译为Model_name.dll在NI VeriStand中，直接添加*.dll文件NI VeriStand
注意：NI VeriStand 支持的编译器包括Microsoft Visual C++ 6.0, .NET 2003, 2005 (Professional or Express), or 2008 (Professional or Express).
在本章中具体介绍了上述过程的操作步骤，将一个在Matlab/Simulink环境下创建的 *.mdl文件转换为NI VeriStand所支持的 *.dll文件。
下面用到的仿真模型来自Matlab / Simulink的Demos：
? 发动机Engine模型：Modeling Engine Timing Using Triggered Subsystems ? 控制器ECU模型：Engine Timing Model with Closed Loop Control
2.1. 创建被控对象模型
下面过程将演示如何将Simulink中的发动机Engine模型，转换为VeriStand可用的被控对象模型。
1. 打开Simulink模型： Modeling Engine Timing Using Triggered Subsystem
另存到新建工作目录中，例如 D:\\NIVS_HandsOn，为避免和原有模型冲突，重命名为Engine.mdl
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该发动机模型要求的输入信号为 ? Throttle Angle 节气门开度
? Drag Torque 拖拽扭矩（负载扭矩） 输出信号为
? Engine Speed 发动机转速
关于该模型的具体信息，请参考Simulink帮助文档。
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运行后结果如下所示，上图为发动机模型所需输入信号，黄色曲线为负载扭矩，紫色曲线为节气门开度；下图中为发动机模型计算的输出信号，黄色曲线为发动机转速。
1) 0~5s，节气门开度不变，负载扭矩在2s时，由25 Nm 下降到20 Nm，发动机转速
因负载扭矩变小而提高；
2) 5s时，节气门开度增加，负载不变时，发动机转速快速升高； 3) 8s时，负载扭矩再次增加，节气门开度不变，转速下降。
2. 正确安装VeriStand后，在Simulink Library Browser 中会自动添加 NI VeriStand Blocks，
如下图所示：
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3. 修改模型
1) 将模型中需要做映射的端口，用相应的NIVeriStand In 和NIVeriStand Out 替代； 2) 在Simulink模型最上层中添加Block NIVeriStandSignalProbe，添加后下层所有模块
的参数也都可以通过VeriStand观测或者修改；
3) 取消原Simulink模型中Signal Properties下有关data logging的选项。
4) 完成修改后的发动机模型如下所示：
4. 设置编译环境并编译
1) 打开Simulink模型的Configuration Parameters (快捷键：Ctrl+E), 2) 在Real-Time Workshop中，指定System target file为NIVeriStand.tlc，点击OK确认。 注意：如果实时目标机为cRIO系列，此处要选择NIVeriStand_VxWorks.tlc
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3) 回到Solver页面，选择定步长求解器：fixed step-size ordinary differential equation
(ODE) solver
注意：NI VeriStand只支持使用定步长的常微分方程求解器
4) 指定步长：Fixed-step size (fundamental sample time)为0.001，也就是1kHz
注意：步长越小仿真模型计算越准确，但相应的会消耗更多技术资源。修改完步长后，要再次运行仿真模型，观察结果，既要避免因步长选择过大，出现如无法收敛，计算精度无法满足要求，又要避免过小的步长造成cpu运算负担过大，影响实时性。
5) 点击Incremental Build图标或者Ctrl + B，开始编译
6) 编译成功后，Matlab的Command Windows中出现下列提示，
### Successful completion of Real-Time Workshop build procedure for model: ModelName，
并生成与Engine.mdl同名的Engine.dll文件，保存在新生成的 Engine_niVeriStand_rtw文件夹内。
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2.2. 创建控制器模型
在Simulink提供的Demo Engine Timing Model with Closed Loop Control中包含了控制器ECU的算法。我们需要把其中的控制器(Controller)算法从闭环模型中分割出来，建立单独的ECU模型，并编译为对应的 *.dll文件。
Controller采用PI控制算法，可根据目标发动机转速，结合发动机模型中的负载扭矩，计算出节气门开度，最终使发动机实际转速与目标转速一致。
下图中黄色曲线为发动机负载曲线，紫色曲线为控制器输出的节气门开度 1) 2s时，由25 Nm变为20 Nm 2) 8s时，由20 Nm变为25 Nm
下图中黄色曲线为目标转速（Speed Setpoint），在5s时由2000 rpm跳变为3000 rpm，紫色曲线为实际转速。
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1. 分割、修改ECU模型
1) 打开所需的Demo：Engine Timing Model with Closed Loop Control
2) 提取模型中的Controller子模块
3) 添加NIVeriStand In、NIVeriStand Out和NIVeriStandSignalProbe，另存为Ecu.mdl。
修改后的ECU模型如下所示：
2. 设置编译环境并编译，最终生成所需的Ecu.dll文件。具体配置过程请参考发动机模型
转换部分。
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3. 创建MiL测试环境
在上一章中，我们准备好了Engine和Ecu的软件模型，在本章中，我们会将其导入到NI VeriStand 2010中，创建一个MiL (Model-in-the-Loop) 测试环境，并介绍如何在Work Space中添加控件，控制和观察Engine、Ecu的行为。
1. 运行 NI VeriStand
Start ? Program Files ? National Instruments ? NI VeriStand 2010 ? NI VeriStand. 2. 新建一个项目(Create a new project).
1) 选择 File ? New Project.
2) 在Project Name中输入项目名称：ecu hil hands on.
3) 指定项目根目录 Project Root Folder 到
Instruments\\NI VeriStand 2010\\Projects 4) 勾选Create folder for project. 5) 点击OK确认.
3. 点击 Configure Project, 打开项目浏览器Project Explorer.
项目浏览器(Project Explorer) 用于配置测试所需的全部设置。通过Project Explorer可以部署(Deploy)和运行(Run)系统定义文件。项目浏览器包括所有运行和自动化测试所需关键的参数，同时也可以添加定制文件。
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4. 展开 System Definition File 节点.
5. 鼠标右键单击
系统浏览器 (System Explorer) 用于创建NI Veristand系统定义文件。系统定义文件是一个配置NI Veristand引擎特性的文件。通过添加，删除和修改位于系统浏览器左部的各项配置可以定义各种属性，包括NI VeriStand引擎的执行方式、硬件端口、计算通道、对仿真模型的控制、报警，执行顺序以及管理通道之间的映射关系。完成系统定义文件的设置后，它将被部署到NI VeriStand 引擎并开始运行。
6. 添加发动机Engine模型
1) 展开Targets ? Controller，点击Simulation Models； 2) 添加模型 Add Simulation Model.
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3) 将目录转换到Engine.dll所在目录
4) 选择Engine.dll，单击 OK.确认
发动机模型有2个输入 (节气门开度和负载扭矩) 和1个输出（发动机输出）。
7. 添加控制器ECU模型
1) 点击 Simulation Models，添加仿真模型 Add Simulation Model； 2) 选择Ecu.dll，单击 OK 确认。
控制器模型包含2个输入(目标转速rpm和实际转速 rad/s)和1个输出(节气门位置)。目标转速由上位机给定、实际转速来自于发动机模型，ECU计算出的节气门位置再传递给发动机模型。
8. 调整发动机模型和控制器模型的运行顺序
1) 在System Explorer左侧的树状结构中选择Execution Order; 2) 将发动机模型的色条由Group1拖到Group2
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9. 现在需要将发动机和控制器模型的输入输出端口映射到一起
1) 从菜单中选择Tools ? Edit Mappings
2) 从Sources 来源窗口中选择Simulation Models ? Models ? Ecu ? Outports ? throttle
angle setpoint
3) 从Destinations目标窗口中选择Simulation Models ? Models ? Engine ? Inports ?
Throttle Angle. 4) 点击Connect，完成两个信号的相互映射
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10. NI VeriStand中也可以实现批量导入导出映射配置文件
1) 在System Mapping的工具条上点击Open.
2) 选择文件映射文件
2010\\Projects\\ecu hil hands on\\ecu hil mapping.txt. 3) 点击Import，导入剩余的映射配置到VeriStand中.
4) 点击Exit，所有的映射关系会在Mappings的列表中显示出来
11. 添加标定参数，实现在线标定功能
1) 展开 Models ? Ecu ? Parameters，里面包含了Simulink模型中所有Block的参数 2) 双击 Source窗口中的 Proportional Gain，添加PI控制器的比例系数 3) 双击 Source窗口中的 Integral Gain，添加PI控制器的积分系数
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Imported中会出现在Source窗口中双击选定的参数，这些参数可以进行在线的调整参数。
添加完毕后，保存，如果出现下列错误提示。直接选择Continue即可，不会影响后续操作。
12. 在System Explorer的树状节点中选择 Controller
13. 改变目标速率Target Rate 为1000 Hz (1 kHz).
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14. 保存并且关闭系统浏览器System Explorer
至此我们已经导入了所需的模型并且将端口映射到了一起，下面就可以将系统定义文件部署到计算机中并开始运行。通过在Workspace中添加相应控件，可以设定发动机目标转速，然后观察控制器是如何通过调整节气门开度，使发动机达到指定转速的。
15. 选择Operate ? Run, 部署和执行系统定义文件
16. 点击Screen ? Screen Properties…从中可以修改页面(screen)名称
1) Name the screen：MIL. 2) 选择 OK.
17. 切换到编辑模式，可以添加控件。选择 Screen ? Edit Mode or CTRL+M.
18. 从左侧的Workspace Controls栏中，拖拽一个图形控件Graph(Simple)
1) 名称Graph Title: Engine Speed 2) 选择通道Channel:
Controller ? Simulation Models ? Models ? Engine ? Outports ? Engine Speed
3) 点击 4) 5) 6) 7)
将Engine Speed添加到Graph中
选择Format & Precision 标签
修改Y轴的显示范围最大值Maximum: 5000 和最小值Minimum: 0 修改Y轴坐标名称scale Label: rpm 修改X轴坐标名称scale label: time
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19. 从左侧的Workspace Controls栏中，拖拽一个数字控件Numeric Control (Medium)
? 选择通道Channel: Controller ? Simulation Models ? Models ? Ecu
? Inports ? rpm Setpoint
? 填写控件名称Control Label: rpm Setpoint
20. 从左侧的Workspace Controls栏中，拖拽一个数字控件Numeric Control (Medium)
? 选择通道Channel: Controller ? Simulation Models ? Models ?
Engine ? Inports ? Load Torque
? 填写控件名称Control Label:
Load Torque
21. 退出编辑模式，选择 Screen ? Edit Mode (Ctrl + M).
22. 添加对Engine模型运行的控制，从左侧的Workspace Controls栏中，拖拽一个模型控件
Model (Model Control)
? Model : Controller / Ecu
23. 添加对Ecu模型运行的控制，从左侧的Workspace Controls栏中，拖拽一个模型控件
Model (Model Control)
? Model : Controller / Engine
24. 修改Ecu控制器中的I参数，从左侧的Workspace Controls栏中，拖拽一个模型标定控
件Model Calibration Control (Medium)
? 需要标定的通道名称Calibration：ECU/Controller/Integral Gain/Gain ? 填写控件名称Control Label: I 参数
25. 修改Ecu控制器中的P参数，从左侧的Workspace Controls栏中，拖拽一个模型标定控
件Model Calibration Control (Medium)
? 需要标定的通道名称Calibration: ECU/Controller/Proportional Gain/Gain ? 填写控件名称Control Label: P 参数
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26. 至此基本的MiL测试环境创建完成，可以改变目标转速和负载，验证Ecu控制器中的算
法是否满足要求，也就是实际转速能否快速、稳定的跟随目标转速。并能通过修改P、I参数，优化Ecu的控制效果，并确定出最佳数值。
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4. 创建测试激励信号
在第3章中我们学习了如何用NI VeriStand 2010的Workspace建立基本的用户界面。在本章中将介绍如何使用Stimulus Profile Editor创建测试激励信号，用于自动化测试。NI VeriStand 中还集成了有许多其他工具，包括警报监控，信号错误管理，TDMS File 观测器等，我们将在后面的章节继续介绍。
4.1. 使用 Stimulus Profile Editor
使用NI VeriStand 2010下的激励信号编辑器 Stimulus Profile Editor可以创建激励信号，常用的如正弦波、方波、三角波、阶跃信号等可直接拖拽、配置。
1. 在Project Explorer浏览器中，右键单击Profiles，选择Add ? New Stimulus Profile…
1) 保存到
hil hands on\\Stimulus Profiles 文件夹
2. Header标签栏用于指定所记录数据的存放位置Data File Path，可设置分组存放文件夹
Group folder和指定测试样本编号Sample Number。
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3. 转换到Profile标签栏，现在创建一个profile，用于控制发动机的转速
4. 首先，我们分配发生器1用于给定目标转速Speed Setpoint。
初始化为2000 rpm，保持20s，增加到3000 rpm，保持20s 减少到2500 rpm，保持10s
1) With Generator 1 选择ed (default), 选择 Add Mappings .
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2) 选择 Controller ? Simulation Models ? Models ? Ecu ? Inports ? rpm setpoint. 3) 选择 Add ? Ramp 添加一个斜坡函数作为激励.
4) 设置斜坡函数，初始2000:
? End Point: 2000
? Ramp Mode: Fixed Duration ? seconds: 0
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5) 选择 Add ? Dwell 并设置，维持20s:
? Duration: 20
6) 选择 Add ? Ramp 并设置，增加到3000:
? End Point: 3000
? Ramp Mode: Fixed Duration ? Duration: 0
7) 选择 Add ? Dwell 并设置，维持20s:
? Duration: 20
8) 选择 Add ? Ramp 并设置，减少到2500:
? End Point: 2500
? Ramp Mode: Fixed Duration ? Duration: 0
9) 选择 Add ? Dwell 并设置，维持10s:
? Duration: 10
我们可以并行的有多个激励发生器。我们要将同时使用Generator 1 和Generator 2 给控制器设定目标转速和负载
5. 我们为Load Torque新建一个发生器。负载初始为25，10s后降低到20，维持20s，之后
再加大到25，并维持20s.
1) 点击 + 按钮，添加第二个 Generator.
2) 选择 Step-based Generator (default)，点击OK 3) 选择 Add Mappings .
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4) 选择 Controller ? Simulation Models ? Models ? Engine ? Inports ? Load Troque. 5) 选择 Add ? Ramp，设置初始值为25 Nm:
? End Point: 25
? Ramp Mode: Fixed Duration ? Duration: 0
6) 选择 Add ? Dwell，设置持续时间10s:
? Duration: 10
7) 选择 Add ? Ramp，设置减少到20 Nm:
? End Point: 20
? Ramp Mode: Fixed Duration ? Duration: 0
8) 选择 Add ? Dwell，设置持续时间20s:
? Duration: 10
9) 选择 Add ? Ramp，设置增加到25 Nm:
? End Point: 25
? Ramp Mode: Fixed Duration ? Duration: 0
10) 选择 Add ? Dwell，设置持续时间20 s:
? Duration: 20
11) 点击 OK，完成全部激励设置后如下图所示:
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6. 选择 Logging标签栏.
7. 点击 + 按钮为记录数据添加一个新文件
8. 配置记录文件
1) 点击browse 按钮，选择记录文件指定保存路径
9. 切换到 Channels 标签栏，选择需要记录的信号: 目标转速rpm setpoint以及模型计算
出的 ’实际转速’ Engine Speed 1) 切换到Channels 标签页. 2) 单击 Add Channels.
3) 选择 Controller ? Simulation Models ? Models ? Ecu ? Inports ? rpm setpoint.
4) 选择 Controller ? Simulation Models ? Models ? Engine? Outports ? Engine Speed. 5) 点击 OK确认.
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可以用多个文件分开记录几组不同条件下的激励信号；也可以选择不同的记录速度，分开记录变化比较慢的信号，减少对传输线路和磁盘空间的占用。
10. 保存激励信号，点击Save.
11. 点击Stimulus Profile Editor上的菜单Window ? Full Size, 隐藏编辑界面.
12. 点击Stimulus Profile Editor上的Run按钮, 运行定义好的激励文件
1) 观察发动机转速和负载扭矩的变化
4.2. 使用TMDS File Viewer
1. 当Stimulus Profile运行结束后，可使用TDMS文件浏览器查看所记录的数据
1) 打开TDMS文件浏览器 (TDMS File Viewer)。在workspace的菜单中选择 Tools ?
TDMS File Viewer 2) 单击 File ? Open.
3) 找到创建的记录文件(log file)，test_case1 4) 在File Contents选中test_case1.tdms.
5) 选择Analog values (graph) 标签栏，查看整个记录的波形
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NI DIAdem 或者 Excel 可以用来检查记录的数据。使用NI DIAdem，可以同时下载多个文件，交互式的自动分析，并且可以配置报告模板。
要使用Excel查看TDMs格式数据，需安装插件，下载地址及使用说明： http://zone.ni.com/devzone/cda/tut/p/id/4906
安装成功后，右键单击TDMs文件，打开方式中选择Excel Importer。
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5. Veristand高级功能
在上一章中，我们创建了用于自动化测试的基本激励信号。在这一章中，将先介绍User Channels、Procedures、Alarms的使用方法，随后介绍如何利用Calculated Channels完成更复杂的测试。
5.1. 使用User Channels、Procedures、Alarms
在第三章“创建MiL测试环境”中，我们直接使用了Work Space中的model control控件，控制仿真模型的运行、暂停、重启。本节中将使用User Channels，Procedures和Alarms为模型添加一个Reset按钮，同时对Ecu和Engine模型进行控制。
实现思路：创建一个Alarm通道“Reset has been pressed”，它用来监测User Channel “Reset MIL”。当这个User Channel执行后，Alarm通道会发现并触发Procedure “Reset MiL”。
1. 创建User Channels通道
1) 在System Explorer中，展开Controller节点，单击User Channels 2) 添加Add User Channel
? ? ?
Name: Reset MiL
Description: Press this button to reset the Ecu and the Engine Initial value: 0.
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2. 创建Alarms通道，监测 User Channels
1) 在System Explorer中，展开Controller节点，单击Alarms
2) 添加 Add Alarm
? ? ? ? ?
Name: Reset has been pressed
Channel: User Channels/Reset MiL，点击OK确认 Alarm Upper Limit: Cosntant Value 0 Alarm Lower Limit: Cosntant Value 0 Alarm Action: 此处暂时不选
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3. 创建Procedures通道，指定Reset按钮按下后的系统行为
1) 添加 Add Procedure
? Name：Reset MiL
2) 添加停止 Add ? Set Multiple Variables
? Name: Stop Ecu and Engine ? Number of Channels to Set: 2
? Channel 1: Controller ? Simulations Models ? Models ? Ecu ? Execution ?
Model Command ? Value 1: 2
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? ?
Channel 2: Controller ? Simulations Models ? Models ? Engine ? Execution ? Model Command Value 2: 2
3) 延时 Add ? Dwell
? Dwell Time：勾选 Use Constant Value，0.1
4) 开始运行 Add ? Set Multiple Variables ? Name： Start Ecu and Engine ? Number of Channels to Set: 2
? Channel 1: Controller ? Simulations Models ? Models ? Ecu ? Execution ? Model
Command ? Value 1: 0
? Channel 2: Controller ? Simulations Models ? Models ? Engine ? Execution ?
Model Command ? Value 2: 0
5) 弹起Reset按钮 Add ? Set Variable
? Name： Pop Up Button
? Channel to Set： Controller/User Channels/Reset MiL ? Value 1: 勾选 Use Constant Value 0
6) Add ? Alarm Command
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? ? ?
Name： Acknowledge Alarm
Function: Reset Alarm & Exit Subroutine Alarm: Reset has been pressed
7) 点击 Controller ? Alarms ? Reset has been pressed
? Alarm Action：选择Procedures/Reset MiL ? Priorit: Low
? Default State: Enabled ? Delay Duration (sec): 0.000 ? Mode: Normal
4. 保存系统定义文件，Deploy后，在workspace中添加布尔量控件，映射到User Channel
? Reset MiL。当单击此按钮时Reset MiL = 1，超出了Alarm通道所规定的阀值0，Procedures被Alarm触发，Engine模型和Ecu模型先停止、再运行，完成重新启动过程后，Reset MiL = 0，按钮复位。
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5.2. 使用Calculated Channels
测试Ecu算法时，希望当发动机在某点运行稳定后，再自动进入下一工况点。这就要求测试系统能检测出过渡工况何时结束，在本节中我们将利用 Calculated Channels 实现该功能。
1. 创建Calculated Channels通道，为实现功能我们需要创建6个计算通道。
1) 在System Explorer中，展开Controller节点，单击Calculated Channels
2. 创建通道 ”Rpm Low Bound”，使用Formula模式，设置如下图所示
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3. 创建通道 “Rpm High Bound”，使用Formula模式，设置如下图所示
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4. 创建通道 ”Rpm > Low Bound”，使用Conditional模式，设置如下图所示
当发动机模型计算出的Engine Speed大于通道 ”Rpm Low Bound” 的值时，返回常值1，否则为0
5. 创建通道 ”Rpm < High Bound”，使用Conditional模式，设置如下图所示
当发动机模型计算出的Engine Speed小于通道 ”Rpm High Bound” 的值时，返回常值1，否则为0。
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6. 创建通道 ”Rpm within Range”，使用Conditional模式，设置如下图所示
当通道 ”Rpm > Low Bound” 和 “Rpm < High Bound” 同时成立时，”Rpm within Range” 通道返回值为1，否则为0
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7. 为了避免因为信号波动造成的错误判断，创建通道 ”Rpm Pass”，使用Average模式，对
通道”Rpm within Range”求200个采样点的平均值，也就是只有当转速在允许范围内稳定一段时间后，”Rpm Pass” 才会置1
8. 修改测试激励信号
以第4章创建的激励信号为基础，加入判断条件，监测系统是否稳定。 1) 在 Project Explorer中右键单击Profiles，选择Existing Stimulus Profile
2) 在测试序列中添加Conditional
按测试序列，在Conditional这一步时，会对通道 ”Rpm Pass” 的值进行判断，如果没有进入稳定状态，则返回到上一步，继续等待Dwell，直到 “Rpm Pass” 为1，自动进入下一个工况点。
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9. 运行新的激励信号，结果如下所示
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6. 创建HiL测试系统
在本章中，我们会学习如何将一个MiL测试环境转换为HiL测试。主要包括添加实时目标机(RT Target)、添加各种硬件资源、向RT目标机中部署系统定义文件等。同时因为HiL测试使用了真实的Ecu，对软硬件I/O端口也要重新进行映射。除此之外，前面提到的VeriStand 2010各种使用方法都可以用于HiL测试。
6.1. 添加实时目标机
1. 打开Measurement and Automation Explorer (简称 MAX)，它可以提供HiL系统中所包含
的硬件信息。
Start ? All Programs ? National Instruments ? Measurement and Automation Explorer.
2. 点击远程系统 (Remote Systems) 下的PXI RT Target，
1) 在”网络设置” 中，记下IPv4地址(IP address).
2) 如果搜索不到远程系统，请首先确认Host PC的IP地址设置是否正确，之后在
Measurement and Automation Explorer 中选择 查看 刷新
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?
Host PC的IP地址应与RT Target在同一子网段内，例如：
3. 打开VeriStand 2010的系统浏览器 (System Explorer)
1) 单击Controller 节点。
2) 选择Operating System为PharLap。
注意：如选择Windows，则VeriStand引擎会部署到Host PC中，选择PharLap对应的是PXI RT Target，选择VxWorks对应的是cRIO系列Target。
3) 将MAX中显示的IPv4地址填写到 IP Address中
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4. 保存并且关闭系统浏览器(System Explorer).
5. 从菜单中选择Operate ? Run，这样系统定义文件就会被部署到RT Target当中。
6.2. 添加NI DAQ设备
NI DAQ设备包括M系列多功能采集卡、计数器/计时器卡、模拟输入输出板卡以及数字I/O板卡。
1. 在MAX中确认要添加的板卡名称
例：下图中PXI-6225采集卡的名称为 dev1
2. 在VeriStand 2010 的Syetem Explorer中，展开Chassis节点，单击Add DAQ Device.
3. 在弹出窗口 ”Create DAQ Device” 中设置所需的I/O资源。
1) 例：对于M系列的多功能采集卡PXI 6225
? Type：MIO ? Name：dev1
? 注意：名称一定要与MAX软件中的一致，否则无法识别硬件！
? AI、AO、DI、DO、CTR（计数器）的数量可根据实际需要及板卡最大支持数量
进行设置
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2) 对于数字板卡或计数器板卡，需要在Type的下拉菜单中选择DIO或CTR。
4. 点击OK确认后，在DAQ节点下会显示新添加的设备，并且硬件通道按类型进行了分
组。
5. 单击某个通道，在右侧窗口内修改相关参数。
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NI VeriStand 2010使用手册
6.3. 添加NI R系列设备
NI的R系列设备板载有FPGA芯片，因此也称作FPGA板卡。在HiL台架中装有2块PXI-7842R 板卡，下面将说明如何将其添加到VeriStand 2010环境中。
1. 在Syetem Explorer中，右键单击Chassis，选择”Add FPGA Target”,或者点击快捷按钮
2. 在弹出的对话框内选择与所安装的FPGA型号一致的fpgaconfig文件
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3. 确定后，在FPGA节点下出现所有可用的FPGA资源
6.4. 添加NI故障注入模块
HiL测试台架中装有3种故障注入模块，分别是PXI-2510，PXI-2512和PXI-2514，下面以PXI-2512为例，说明如何在VeriStand环境下集成。
1. 故障注入模块FIU属于Custom Devices
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2. 右键单击 Custom Devices，选择系统安装的FIU模块PXI-2510，PXI-2512，PXI-2514，在
弹出对话框中填写FIU设备名称（名称与在MAX显示的一致！）
3. 关闭并且保存System Explorer，部署到RT Target中
4. 打开Workspace，选择编辑模式（菜单Screen ? Edit Mode或者使用快捷键Ctrl+m）
5. 将Workspace Controls中的FIU Control控件(Channel、Fault Bus)拖拽到编辑区中
6. 右键单击控件，在弹出的Select Desired Channel中选择需要控制的故障通道，单击OK
确认。
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7. 每个故障注入通道Fault Ch可有6种状态
8. 特别的，因为PXI-2510与PXI-2512、PXI-2514硬件结构不同，它有4条故障总线 (a0~3，
b0~3)，所以需要专用的控件Fault Bus对其控制。
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9. Fault Ch中的Default值在添加FIU硬件时可以单独设置。
6.5. 添加NI Compact RIO 硬件
HiL测试台架中装有cRIO系列采集模块9269和9205，他们分别安装在2个9144机箱中，9144机箱采用EtherCAT与PXI机箱连接。
1. EtherCAT属于Custom Devices
2. 在System Explorer中，右键单击Custom Devices，选择Scan Engine and EtherCAT
3. 自动搜索添加，选择Auto-Detect EtherCAT，即可将系统连接的所有cRIO设备识别并添
加到Syetem Explorer中。
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4. 手动添加
1) 选择 Add EtherCAT Master，Slave 0会自动添加到列表中
2) 因为HiL系统装有2个9144机箱，需要再添加一个EtherCAT Slave
3) 逐一的指定每个Slot中所安装的Module型号，完成添加
6.6. 添加NI XNET硬件
HiL测试系统中装有 CAN (PXI-8513/2)，LIN (PXI-8516/2) 以及 FlexRay (PXI-8517/2) 通信板卡。他们都属于NI XNET设备。下面以添加CAN端口为例，介绍添加流程。
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1. 添加数据库，右键单击XNET database，选择Add Database
2. 修改数据库，右键单击刚添加的数据库，选择Launch XNET Database Editor
1) XNET Database Editor可以修改CAN数据库中报文的定义 2) Timing Type 中有周期发送，和事件触发发送两种类型。
如选择周期发送（Cyclic Data）,Transmit Time 为发送间隔，但注意此处不能为0，否则无数据发送。
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3. 添加CAN端口，在System Explorer中，右键单击NI-XNET ? CAN，点击 Add CAN Port
4. 设置CAN端口参数
1) XNET CAN port name：要填写在 RT Hardware Configuration中显示的Interface Name，
从‘CAN0’开始，没有空格！
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