考虑到实际控制系统的实时性要求,开发人员往往希望从Simulink图形程序所生成的C代码为精炼的、定点的、ANSI C代码,以提高控制器的执行效率。TargetLink则是满足开发人员此项需求的工具,它可以实现和Matlab/Simulink的无缝连接,生成的代码可靠性高,易读性好。可产生定点运算代码,适应多种微处理器和编译器。
基于对控制算法执行效率的考虑,作者采用Simulink + TargetLink+高压共轨电控柴油机硬件系统+[s]+高压共轨柴油机硬件在环仿真系统+标定工具(Vector CANape),实现高压共轨柴油机电控系统V模式开发流程。
三、V模式开发流程
(一)控制算法模型的构建
Matlab/Simulink/Stateflow模块以及大量的控制算法和信号处理工具箱,提供了一个完整的汽车电子系统级设计、环境。它能够完整地定义ECU的功能,无论是基于时间的还是基于事件的算法都可以通过模型来描述。此外,图形化的编程方式更加方便了开发人员进行高效的算法开发以及系统仿真调试,通过对控制算法进行不断地修改调试,能够尽早地排除大量的算法问题,因而提高了开发效率。
整个高压共轨电控系统的控制算法采用模块划分的方式进行Simulink图形化编程和仿真调试。作者主要以怠速闭环PI控制器为例进行系统开发说明(其它控制模块算法开发类似)。系统采用增量式预限积分方式的PI控制器,怠速闭环PI控制器的Simulink系统模型框图如图2所示。

(二)TargetLink嵌入式定点代码生成
对于Simulink环境下的控制算法模型,在进行嵌入式代码生成之前,需要进行Simulink模型至TargetLink模型的转化以及变量的定标过程(见图2)a为了保证模型转换精度TargetLink提供3种仿真环境:模型在环仿真、软件在环仿真和处理器在环仿真以方便开发人员进行仿真比较。模型在环仿真主要是针对由Simulink模型转换来的Tar-getLink模型的仿真,仿真还是基于模型的浮点运算的仿真,其仿真结果和Simulink下的模型仿真结果完全相同,在此种仿真模式下,可以对一模型进行Simulink模型至TargetLnk模型或TargetLink模型至Simulink模型的相互转换。软件在环仿真主要是针对基于由模型生成的定点C代码的仿真。处理器在环仿真主要是基于所生成的C代码被下载到控制器硬件中的仿真(需要特定的硬件开发板及工具包)。通过比较控制模型算法的模型在环仿真和软件在环仿真的结果,可以有效地确定Tar-getLink生成代码的精度以及模型算法的合理性。