基于Simulink—TargetLink的AMT电控系统软件开发

接晓 张建国 王海鹏

【摘 要】利用Simulink-TargetLink开发AMT电控系统软件，具有模块功能定义明确、算法实现与验证方便快捷、模型数据统一管理、自动定标、代码自动生成等优点，极大地提高系统软件开发效率和开发质量。

【关键词】TargetLink；AMT；软件开发

前言

现代汽车电控系统功能越来越复杂，要求电控单元开发周期越来越短，采用传统的开发方式已难以满足车辆电控系统软件开发的要求。因此应采用规范的软件开发平台，以提高软件开发效率和质量。Simulink基于模型的设计以及Targetlink代码生成工具，目前在汽车电控单元开发中广泛使用。本文主要介绍应用Simulink和TargetLink进行的AMT电控系统（以下简称TCU）软件开发的方法和流程。

1.AMT电控系统底层驱动软件

AMT电控系统硬件采用Freescale公司的MC9S12DP256微处理器，电控系统底层驱动软件主要是对MCU寄存器操作，得到最底层输入信号并控制最末级输出信号，在电控系统开发周期内它们变化不大，且用Simulink不容易实现，故采用传统方法用手工编写，它们包括：I/O，A/D，转速，定时器，中断，CAN通信等。

2.信号处理与控制策略

信号输入、控制策略以及控制量输出在Simulink环境下进行编写。

2.1 模拟输入信号处理

为了保证电控系统稳定可靠运行，必须对信号（数字I/O，模拟输入等）进行处理，如开关输入信号消抖以减小外界干扰、模拟输入信号高低限检查以判断是否故障，在出现故障时用什么值来替代输入信号等，它也是系统故障诊断的依据。

对于任何数字输入信号，由I/O信号处理状态机得到处理后的I/O值。采用stateflow可以方便地实现模拟输入和数字输入的信号处理算法建模。

2.2 基于Simulink的控制策略

车辆行驶时，TCU根据当前车辆运行状态确定变速箱的目标档位，并控制执行机构完成下面动作：离合器分离→摘空挡→选档→换档→离合器结合，实现自动换档，同时控制发动机的扭矩和转速以提高AMT的换档品质。根据不同任务的采样时间及任务性质，控制模块分为AMTdecoder、AMTCtr、Coordinator和Brake 等多个子系统。各个子系统模块化便于程序的移植与修改。

3.代码生成和系统集成

为了利用Targertlink生成代码，必须在TargetLink环境中，将基于Simulink/Stateflow的控制策略进行模型转换，把Simulink模块转换为TargetLink的对应模块。随后即可进行代码自动生成。TargetLink能自动生成标准C代码，且提供了针对不同处理器的优化包，TargetLink还能生成报告文档。最后自动生成的代码和手工代码集成在一起，集成工作在MC9S12DP256的开发环境CodeWarrior下进行，把自动生成代码和手写代码添加到一个Project中，经过Compile 、Link生成S19和map文件。S19可执行文件可下载到目标系统中运行；而map文件则用来在TargetLink环境中自动生成A2l文件。A2L是控制器的描述文件，其中含有TCU可执行程序中所有可测量变量及标定参数信息（包括存储地址及数据类型等），在TCU工作时，标定工具（本文中使用CANAPE）根据A2L文件提供的信息，读取TCU中可测量变量和标定参数的数值，并按用户的要求修改标定参数数值以优化控制策略。AMT电控系统软件开发流程见图1。

图1 AMT电控系统软件开发流程

4.结束语

本文基于Simulink及TargetLink工具进行AMT电控系统软件的开发，实践证明采用Simulink进行控制算法策略的开发，模块功能定义明确、结构清晰，建模快捷，修改维护方便；利用Targertlink生成代码，生成的代码可靠性高、易读性好，且能实现自动定标，自动生成A2L文件，极大地提高了软件的开发效率和质量。

参考文献：

[1] TLBasicGuide.pdf， TargetLink 2.1 -August 2005.

[2] TLAdvancedGuide.pdf，TargetLink 2.1 -August 2005.

[3] 葛安林，车辆自动变速理论与设计，吉林工业大学.