實(shí)時(shí)測試技術(shù)的演變進(jìn)程

實(shí)時(shí)測試技術(shù)涉及到使用實(shí)時(shí)環(huán)境來實(shí)現(xiàn)測試應(yīng)用，它主要用于在測試系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)更高的可靠性和/或確定性。因此，它們在現(xiàn)今的許多產(chǎn)品和系統(tǒng)的開發(fā)中都發(fā)揮著重要的作用。

實(shí)時(shí)測試技術(shù)的應(yīng)用案例包括持續(xù)時(shí)間、生命周期測試系統(tǒng)以及可長時(shí)間運(yùn)行或允許操作人員離開很長時(shí)間的其他測試系統(tǒng)，因此就需要由實(shí)時(shí)運(yùn)行平臺(tái)提供極高的可靠性。其中還包括環(huán)境測試單元、測功機(jī)、硬件在環(huán)（HIL）仿真器以及使用閉環(huán)控制運(yùn)行的類似測試系統(tǒng)，后者需要實(shí)時(shí)運(yùn)行平臺(tái)的低時(shí)間抖動(dòng)確定性。通過分析幾種實(shí)時(shí)測試（RTT）應(yīng)用，我們可以看到它們是如何發(fā)展，以滿足當(dāng)前測試工程師所面臨的難題的。

實(shí)時(shí)測試技術(shù)
一種常見的實(shí)時(shí)測試技術(shù)是使用閉環(huán)控制來自動(dòng)操作測試系統(tǒng)中的某個(gè)物理變量，例如，溫度、位置、轉(zhuǎn)矩或加速度。

例如，在實(shí)現(xiàn)某種環(huán)境測試系統(tǒng)（如壓力室）時(shí)，測試室除了對被測單元（UUT）提供激勵(lì)信號并監(jiān)測其響應(yīng)之外，還必須達(dá)到指定的狀態(tài)。因?yàn)槭覊菏艿皆S多變量的影響，例如室泄漏或UUT特性的變化，所以測試工程師使用一種閉環(huán)控制算法來監(jiān)測壓力傳感器的值并自動(dòng)調(diào)整壓縮機(jī)和安全閥命令信號，以跟蹤由測試方案指定的壓力特性曲線。要實(shí)現(xiàn)這種自動(dòng)控制，閉環(huán)控制器會(huì)測量系統(tǒng)的狀態(tài)并調(diào)整在確定性時(shí)間間隔處施加給它的命令。

圖1 RTT系統(tǒng)（例如這種壓力室）使用閉環(huán)控制來自動(dòng)實(shí)現(xiàn)測試方案所需要的壓力條件

另一個(gè)例子是硬件在環(huán)測試，它是一種用于更有效地測試電子控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)測試應(yīng)用。電子控制系統(tǒng)包括電子控制單元（ECU）和它所控制的系統(tǒng)或環(huán)境。

圖2 硬件在環(huán)（HIL）測試是一種實(shí)時(shí)測試技術(shù)，它通過對缺失的系統(tǒng)部件進(jìn)行軟件仿真來測試電子控制設(shè)備

在測試電子控制系統(tǒng)時(shí)，安全性、系統(tǒng)可用性或成本等考慮因素，使得我們不可能使用完整的系統(tǒng)來執(zhí)行所有想要的測試。但是，ECU和系統(tǒng)其余部分之間的閉HIL仿真是一種實(shí)時(shí)測試技術(shù)，它使用系統(tǒng)其余部分的軟件模型來仿真在被測控制單元和系統(tǒng)其余部分之間的傳感器和傳動(dòng)器交互。這就為ECU創(chuàng)建了一種虛擬環(huán)境，保留了系統(tǒng)內(nèi)部的閉環(huán)耦合。為了精確地仿真?zhèn)鞲衅骱蛡鲃?dòng)器交互，測試系統(tǒng)必須在一致的或確定性的時(shí)間間隔處確定性地執(zhí)行模型計(jì)算。