模型调参：CANape与Simulink的强强联手

前提概要

随着ECU功能和标定需求不断增长，Vector公司的CANape在汽车行业颇负盛名。它主要用于ECU参数优化（标定），可在系统运行期间同时标定参数值和采集测量信号。其强大的离线数据分析、数据挖掘功能和集成的vCDMstudio（标定参数文件）都是工程师的得力助手。除此之外，CANape还结合Simulink，给模型调参提供良好的用户接口。

 

由于MATLAB Scopes可视化功能有限，不足以支持工程师进行详细的数据分析。优化模型参数的过程费时费力——需修改MATLAB Workspace中的值或生成特定的GUI元素。为此CANape推出的Simulink XCP Server功能，针对Simulink模型以及ECU内部数据的参数化和可视化，让模型调参变得简单。并且从CANape19.0版本起，该功能面向所有用户，不需额外选配，赶紧用起来吧！

 

图1 访问机制

 

Simulink XCP Server功能的实现需要基于MATLAB集成包——Vector MATLAB/Simulink MC Add-On，适用于MATLAB版本R2016a-R2020b。

 

图2 插件包信息

 

安装过后，MATLAB软件中会弹出以下信息，即可在Simulink模型库中调用。

 

图3 安装信息

 

图4 模块调用

 

在Simulink中搭建好模型，加载模块后，可以双击模块进行配置，其面板如下：

 

图5 Settings界面

 

Settings界面：默认情况下，系统会以localhost作为Hostname，5555作为端口；确保5555端口不会被其他软件占用；启动CANape时，Server在运行中即可。

 

图6 Files界面

 

    ▲CANape project——生成CANape工程描述INI文件

    ▲Model description file——生成模型描述文件

    ▲Generate ASAP2 objects——在MATLAB的workspace中生成模型参数

    ▲A2L database file——生成该ECU的描述A2L文件

    ▲Output directory——配置输出路径

    ▲CANape executable file——配置CANape软件启动路径

 

在Files界面下，主要是对生成工程文件做配置；在Configure下可对模型里的信号和参数做筛选，也可勾选导出所有模块的参数。

 

图7 Options设置

 

图8 Advanced界面

 

▲Use defined/XCP measurement channels——激活模型缓存，直接读取模型输入输出，运行时间比正常情况下更快，适合复杂模型。

▲Use model start-time——激活使用Simulink模型开始时间。示例:已在解算器选项中输入开始时间为10秒和停止时间为30秒。在CANape中，测量也从10秒开始，持续到30秒。如果清除此选项，则测量将从0秒开始，一直持续到20秒。

▲Use Simulink Debugger——使用Simulink模型中的Debugger。

▲Initialize model when connecting with CANape——当连接CANape时初始化模型。

 

需要注意的是，模型运行时间与模型复杂程度、电脑环境有关，需要根据实际情况设置步长、解算器和开始结束时间。对于简单模型，若步长过大，系统运行模型速度将会很快，对变量更改和信号测量不够友好。

 

图9 固定步长设定

 

准备好相关设置后，第一次对模型使用XCP server进行与CANape关联时，需要首先创建通讯所需文件，点击Generate file(s)可一键自动生成A2L等文件，将保存在当前路径下。

 

图10 文件生成及调用CANape

 

点击Start CANape，即可启动CANape软件，自动关联文件建立好工程。我们打开Device窗口可以看到工程设备状态；打开Model窗口加载生成的INI文件可以看到搭建好的Simulink模型。

 

图11 CANape工程视图

 

最后，添加好需要的测量和标定参数到窗口中，便可实时在模型层面上进行调参。参数修改结果会自动保存在模型里；仿真结果可用MDF格式文件保存，方便工程师后续进行分析。不得不说，基于模型调参实在是方便！（Tips:参数值会自动保存，若需初版参数值记得备份，除非退出Simulink模型时选择不予保存模型改动。）

 

图12 标定与测量窗口

 

CANape Simulink XCP Server在分析模型方面，高效又便捷，简单又实用。

 

拓展

在整个开发过程中，无论模型、快速原型平台或ECU连接皆适用基于XCP协议的连接；若有涉及到计算量特别大的模型，可以将处理器负载分布到两台计算机上。

 

北汇信息专注于汽车电子测试，作为Vector中国的合作伙伴，不仅提供相应的工具和技术支持服务及培训，还针对不同的应用提供相应的解决方案，助力中国客户的研发效率提升。