CN119225335A - 电子制动控制单元的测试方法、装置及系统 - Google Patents

电子制动控制单元的测试方法、装置及系统 Download PDF

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CN119225335A CN202411338865.9A CN202411338865A CN119225335A CN 119225335 A CN119225335 A CN 119225335A CN 202411338865 A CN202411338865 A CN 202411338865A CN 119225335 A CN119225335 A CN 119225335A
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华皛
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姜岩峰
朱灵允
程宏明
齐政亮
安志鹏
王鹏
张波
杨伟君
曹宏发
赵红卫
康晶辉
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China Academy of Railway Sciences Corp Ltd CARS
Locomotive and Car Research Institute of CARS
Beijing Zongheng Electromechanical Technology Co Ltd
Tieke Aspect Tianjin Technology Development Co Ltd
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China Academy of Railway Sciences Corp Ltd CARS
Locomotive and Car Research Institute of CARS
Beijing Zongheng Electromechanical Technology Co Ltd
Tieke Aspect Tianjin Technology Development Co Ltd
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Abstract

本申请提供了一种电子制动控制单元的测试方法、装置及系统，该方法包括：向被测电子制动控制单元发送目标控制指令和预获取的工作环境信息，所述电子制动控制单元根据所述目标控制指令和所述预获取的工作环境信息，生成电气控制信号；接收所述电气控制信号，将所述电气控制信号和预获取的工作环境信息经由数据采集装置发送至所述被测电子制动控制单元的执行部件，所述执行部件根据所述电气控制信号和预获取的工作环境信息，产生实际压力信息，并将所述实际压力信息经由所述数据采集装置返回；根据预设的标准执行结果和所述实际压力信息，得到所述被测电子制动控制单元的测试结果。本申请能够提高电子制动控制单元测试的可靠性。

Description

电子制动控制单元的测试方法、装置及系统
技术领域
本申请涉及电子制动控制单元技术领域，尤其涉及一种电子制动控制单元的测试方法、装置及系统。
背景技术
动车组软件集成开发测试平台(简称测试平台)是一个硬件在环半实物仿真测试设备，其中仅被测对象电子制动控制单元(Electric Brake Control Unit，简称EBCU)为实物，列车其它系统部件均是由测试平台仿真的。测试平台通过模拟EBCU的外围工作环境，与EBCU进行电气信号交互，完成单车制动环境的虚拟化，模拟列车其它设备网络控制信号，并维护列车编组信息、运行状态等，构建出整车环境，可完成单车级、列车级的软件集成测试。如图1所示，测试平台与被测对象之间进行交互；测试平台向EBCU发送常用制动、紧急制动、停放制动等指令，EBCU接收到指令后，经过软件计算输出用于控制执行部件的电气控制信号，测试平台采集EBCU所输出的电气信号的状态和时序，并实时仿真执行部件的功能逻辑，将仿真结果发送至EBCU形成闭环控制，以此方式来测试验证EBCU的软件功能。
在测试过程中，EBCU的执行部件是由测试平台仿真实现的，需要花费大量的人力成本和时间成本建模，且由于执行部件精密度高，这些模型无法完全准确地描述其复杂物理现象，仿真结果会存在一定的误差，无法精确的验证EBCU输出电气信号的真实控制效果。而EBCU的执行部件分布在各个实验室，不便于移动，无法与EBCU以及其它由测试平台模拟的子系统之间进行完整的联调联试。如何在保证测试覆盖度的同时，提高测试准确性成了亟待解决的问题。
发明内容
针对现有技术中的至少一个问题，本申请提出了一种电子制动控制单元的测试方法、装置及系统，能够提高电子制动控制单元测试的可靠性。
为了解决上述技术问题，本申请提供以下技术方案：
第一方面，本申请提供一种电子制动控制单元的测试方法，包括：
向被测电子制动控制单元发送目标控制指令和预获取的工作环境信息，所述电子制动控制单元根据所述目标控制指令和所述预获取的工作环境信息，生成电气控制信号；
接收所述电气控制信号，将所述电气控制信号和预获取的工作环境信息经由数据采集装置发送至所述被测电子制动控制单元的执行部件，所述执行部件根据所述电气控制信号和预获取的工作环境信息，产生实际压力信息，并将所述实际压力信息经由所述数据采集装置返回；
根据预设的标准执行结果和所述实际压力信息，得到所述被测电子制动控制单元的测试结果。
在一个实施例中，所述将所述电气控制信号和预获取的工作环境信息经由数据采集装置发送至所述被测电子制动控制单元的执行部件，包括：
将所述电气控制信号和预获取的工作环境信息通过以太网发送至所述数据采集装置，所述数据采集装置将所述电气控制信号和预获取的工作环境信息发送至所述被测电子制动控制单元的执行部件。
在一个实施例中，所述执行部件根据所述电气控制信号和预获取的工作环境信息，产生实际压力信息，并将所述实际压力信息经由所述数据采集装置返回，包括：
所述执行部件根据所述电气控制信号和预获取的工作环境信息，产生实际压力信息；
所述数据采集装置采集所述执行部件的实际压力信息；
接收所述数据采集装置通过以太网返回的所述实际压力信息。
在一个实施例中，所述数据采集装置采集所述执行部件的实际压力信息，包括：
所述数据采集装置的信号调理板卡对所述实际压力信息进行调理，得到调理后的压力信息，所述数据采集装置的模块化数据采集平台采集所述调理后的压力信息，对所述调理后的压力信息进行均值滤波，根据预设的通道量程范围参数以及信号调理电路参数对均值滤波结果进行数据换算，得到实际的压力信息。
在一个实施例中，所述的电子制动控制单元的测试方法，还包括：
根据所述实际压力信息，得到轴速并发送至所述被测电子制动控制单元。
第二方面，本申请提供一种电子制动控制单元的测试装置，包括：
发送模块，用于向被测电子制动控制单元发送目标控制指令和预获取的工作环境信息，所述电子制动控制单元根据所述目标控制指令和所述预获取的工作环境信息，生成电气控制信号；
执行模块，用于接收所述电气控制信号，将所述电气控制信号和预获取的工作环境信息经由数据采集装置发送至所述被测电子制动控制单元的执行部件，所述执行部件根据所述电气控制信号和预获取的工作环境信息，产生实际压力信息，并将所述实际压力信息经由所述数据采集装置返回；
测试模块，用于根据预设的标准执行结果和所述实际压力信息，得到所述被测电子制动控制单元的测试结果。
在一个实施例中，所述执行模块，包括：
执行单元，用于将所述电气控制信号和预获取的工作环境信息通过以太网发送至所述数据采集装置，所述数据采集装置将所述电气控制信号和预获取的工作环境信息发送至所述被测电子制动控制单元的执行部件。
在一个实施例中，所述执行部件根据所述电气控制信号和预获取的工作环境信息，产生实际压力信息；所述数据采集装置采集所述执行部件的实际压力信息；
相对应的，所述执行模块，包括：
接收单元，用于接收所述数据采集装置通过以太网返回的所述实际压力信息。
在一个实施例中，所述数据采集装置采集所述执行部件的实际压力信息，包括：
所述数据采集装置的信号调理板卡对所述实际压力信息进行调理，得到调理后的压力信息，所述数据采集装置的模块化数据采集平台采集所述调理后的压力信息，对所述调理后的压力信息进行均值滤波，根据预设的通道量程范围参数以及信号调理电路参数对均值滤波结果进行数据换算，得到实际的压力信息。
在一个实施例中，所述的电子制动控制单元的测试装置，还包括：
轴速确定模块，用于根据所述实际压力信息，得到轴速并发送至所述被测电子制动控制单元。
第三方面，本申请提供一种.电子制动控制单元的测试系统，包括：数据采集装置、执行部件、被测电子制动控制单元以及所述的电子制动控制单元的测试装置；
所述数据采集装置与所述电子制动控制单元的测试装置之间通过以太网连接，所述数据采集装置与所述执行部件连接，所述被测电子制动控制单元与所述电子制动控制单元的测试装置连接，所述数据采集装置与所述执行部件之间的距离小于预设的距离范围。
第四方面，本申请提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现所述的电子制动控制单元的测试方法。
第五方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，所述指令被处理器执行时实现所述的电子制动控制单元的测试方法。
由上述技术方案可知，本申请提供一种电子制动控制单元的测试方法、装置及系统。其中，该方法包括：向被测电子制动控制单元发送目标控制指令和预获取的工作环境信息，所述电子制动控制单元根据所述目标控制指令和所述预获取的工作环境信息，生成电气控制信号；接收所述电气控制信号，将所述电气控制信号和预获取的工作环境信息经由数据采集装置发送至所述被测电子制动控制单元的执行部件，所述执行部件根据所述电气控制信号和预获取的工作环境信息，产生实际压力信息，并将所述实际压力信息经由所述数据采集装置返回；根据预设的标准执行结果和所述实际压力信息，得到所述被测电子制动控制单元的测试结果，能够提高电子制动控制单元测试的可靠性；具体地，通过数据采集装置可以便捷、灵活的将远程端的EBCU执行部件接入测试平台中，采集执行部件的响应数据或输出EBCU的控制信号，所采集的数据可以与测试平台进行数据共享，与测试平台和EBCU之间形成闭环控制，还可将测试数据用于自动化测试结果比对。测试平台接入本装置后，无需再开发复杂的仿真模型即可将EBCU与执行部件进行联调联试；数据采集装置和测试平台可以协同工作，能够更精确、更便捷的验证EBCU的实际控制效果，既可以提高测试的准确性，又可以降低仿真模型的开发成本。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是现有技术中的测试平台与被测对象之间的关系示意图；
图2是本申请实施例中的电子制动控制单元的测试方法的第一流程示意图；
图3是本申请实施例中的电子制动控制单元的测试方法的第二流程示意图；
图4是本申请应用实例中的电子制动控制单元的测试方法的逻辑框图；
图5是本申请实施例中的电子制动控制单元的测试装置的结构示意图；
图6是本申请实施例中的电子制动控制单元的测试系统的结构示意图；
图7是本申请应用实例中的执行部件、数据采集装置、被测对象和测试平台之间的关系示意图；
图8是本申请应用实例中的数据采集装置的逻辑框图；
图9是本申请应用实例中的数据采集装置的软件架构示意图；
图10是本申请应用实例中的通道参数设置过程的流程示意图；
图11是本申请应用实例中的模拟量采集过程的流程示意图；
图12是本申请应用实例中的数字量采集过程的流程示意图；
图13是本申请应用实例中的模拟量输出过程的流程示意图；
图14是本申请应用实例中的数字量输出过程的流程示意图；
图15是本申请应用实例中的数据处理过程的流程示意图；
图16是本申请应用实例中的远程数据共享过程的流程示意图；
图17是本申请应用实例中的多种量程电压采集的一种电路实现示意图；
图18是本申请实施例的电子设备的系统构成示意框图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
随着高速动车组投产数量和运营里程不断增加，市场规模逐渐扩大，作为动车组关键子系统之一，制动系统的可靠性、安全性、信息传输量要求不断提高，电子制动控制单元(Electric Brake Control Unit，简称EBCU)作为制动控制系统的核心部件，也在不断升级和完善。为了适应市场要求，必须提高EBCU软件和硬件的整体性能，在缩短设计周期的同时保证产品可靠性。
制动控制软件开发和集成测试是整个制动控制产品研发过程中的重要环节，开发和测试往往需要并行处理，软件工程师在开发软件的初期，需要借助测试设备来调试和验证软件功能是否符合需求；在软件开发完成后，需要依据系统需求对软件进行详细的测试，以检测软件功能是否完整、是否符合设计要求；在软件设计变更后，需要依据变更说明对软件受影响项进行测试，以确认软件变更可行性。因此，测试工作在软件开发生命周期中是十分重要的，测试设备是否可靠，在很大程度上影响软件开发的周期和质量。
具体通过下述各个实施例进行说明。
为了提高电子制动控制单元测试的可靠性，本实施例提供一种执行主体是电子制动控制单元的测试装置的电子制动控制单元的测试方法，该电子制动控制单元的测试装置包括但不限于服务器，如图2所示，该方法具体包含有如下内容：
步骤100：向被测电子制动控制单元发送目标控制指令和预获取的工作环境信息，所述电子制动控制单元根据所述目标控制指令和所述预获取的工作环境信息，生成电气控制信号。
具体地，所述电子制动控制单元的测试装置可以为现有的动车组软件集成开发测试平台。所述被测电子制动控制单元可以为动车组/城市轨道交通列车制动系统的电子制动控制单元。所述目标控制指令可以为：牵引指令、常用制动指令、紧急制动指令等；目标控制指令可以包括：牵引标识、常用制动标识和紧急制动标识，所述牵引标识用于标识是否触发被测电子制动控制单元执行牵引控制，常用制动标识用于标识是否触发被测电子制动控制单元执行常用制动控制，紧急制动标识用于标识是否触发被测电子制动控制单元执行紧急制动控制。若所述目标控制指令为牵引指令，那么牵引标识为是、常用制动标识为非和紧急制动标识为非，若所述目标控制指令为常用制动指令，那么牵引标识为非、常用制动标识为是和紧急制动标识为非；若所述目标控制指令为紧急制动指令，那么牵引标识为非、常用制动标识为非和紧急制动标识为是，可以用“0”表示是，“1”表示非；也可以用“0”表示非，“1”表示是。所述预设的工作环境信息可以是模拟的被测电子制动控制单元外围工作环境信息，包括：隔离塞门状态、远程缓解开关状态、空簧压力参数、轴速信号、车辆编码、总风压力、停放制动、车辆供电等参数以及其它列车子系统与电子制动控制单元交互信息等。所述电气控制信号可以包括：电空转换阀信号和防滑阀控制信号。隔离塞门状态可以包括打开状态和关闭状态等，远程缓解开关可以包括打开状态和关闭状态等、空簧压力参数可以为模拟的空簧压力，轴速信号可以为模拟的轴速。可以根据所述目标控制指令和所述预获取的工作环境信息得到目标制动缸压力，根据目标制动缸压力得到电空转换阀信号，可以根据所述目标控制指令和轴速信号得到防滑阀控制信号。
步骤200：接收所述电气控制信号，将所述电气控制信号和预获取的工作环境信息经由数据采集装置发送至所述被测电子制动控制单元的执行部件，所述执行部件根据所述电气控制信号和预获取的工作环境信息，产生实际压力信息，并将所述实际压力信息经由所述数据采集装置返回。
具体地，所述执行部件可以包括：电空转换阀和防滑阀等。所述实际压力信息可以包括：实际的预控压力和制动缸压力。所述数据采集装置可以是一种模块化数据采集平台，分别与执行部件和测试平台连接。数据采集装置可以直接通过连接线缆采集得到执行部件的实际压力信号，经过以太网将实际压力信息发送给测试平台。所述执行部件可以根据所述电气控制信号，产生所述预获取的工作环境信息对应的工作环境下的实际压力信息。
步骤300：根据预设的标准执行结果和所述实际压力信息，得到所述被测电子制动控制单元的测试结果。
具体地，可以判断所述实际压力信息与预设的标准执行结果之间的差值是否小于等于差值阈值，若是，则确定测试结果为正常，否则确定测试结果为异常。所述预设的标准执行结果可以根据实际情况进行设置，本申请对此不作限制。
为了提高数据传输的可靠性，在一个实施例中，步骤200包括：
将所述电气控制信号和预获取的工作环境信息通过以太网发送至所述数据采集装置，所述数据采集装置将所述电气控制信号和预获取的工作环境信息发送至所述被测电子制动控制单元的执行部件。
具体地，数据采集装置的数据共享模块可以接收电气控制信号和预获取的工作环境信息，将电气控制信号和预获取的工作环境信息写入数据队列中。数据采集装置可以从数据队列中获得所述电气控制信号和预获取的工作环境信息，将电气控制信号和预获取的工作环境信息经由DAQmx驱动输出。
为了提高数据传输的可靠性，如图3所示，在一个实施例中，步骤200所述的执行部件根据所述电气控制信号和预获取的工作环境信息，产生实际压力信息，并将所述实际压力信息经由所述数据采集装置返回，包括：
步骤201：所述执行部件根据所述电气控制信号和预获取的工作环境信息，产生实际压力信息。
步骤202：所述数据采集装置采集所述执行部件的实际压力信息。
具体地，数据采集装置的DAQmx驱动可以采集实际压力信息，将实际压力信息写入数据队列中。
步骤203：接收所述数据采集装置通过以太网返回的所述实际压力信息。
具体地，数据采集装置可以从数据队列中获得所述实际压力信息，将实际压力信息经由DAQmx驱动输出。
为了提高实际压力信息的可靠性，在一个实施例中，步骤202包括：
所述数据采集装置的信号调理板卡对所述实际压力信息进行调理，得到调理后的压力信息，所述数据采集装置的模块化数据采集平台采集所述调理后的压力信息，对所述调理后的压力信息进行均值滤波，根据预设的通道量程范围参数以及信号调理电路参数对均值滤波结果进行数据换算，得到实际的压力信息。
具体地，通过对实际压力信息进行调理，可以将实际压力信息调理至适合于模块化数据采集平台对应的采集通道量程范围，采集通道可以为模块化数据采集平台用于采集调理后的压力信息的通道。换算公式可以如下：
Y＝A1X3+A2X2+A3X+A4
其中，X是均值滤波结果；Y是实际压力信息；A1至A4是常量，与采集通道的量程范围及信号调理电路有关，可以根据实际情况进行预先设置。
为了实现电子制动控制单元的闭环控制，在一个实施例中，所述的电子制动控制单元的测试方法，还包括：
步骤400：根据所述实际压力信息，得到轴速并发送至所述被测电子制动控制单元。
为了实现在测试平台中便捷的接入电子制动控制单元的执行部件，对电子制动控制单元的控制效果进行更精准的测试，实现具有数据共享功能的便携式数据采集，本申请提出了一种电子制动控制单元的测试方法的应用实例，具体描述如下：
在本应用实例中，当需要测试EBCU的实际控制效果时，将分布于其它实验室的EBCU执行部件经数据采集装置接入测试平台。测试平台向EBCU发送常用制动、紧急制动指令、轴速等参数，EBCU经过软件计算输出用于控制执行部件的电气控制信号，测试平台采集EBCU的电气控制信号，并将EBCU电气控制信号和执行部件相关的制动系统参数通过以太网远程传输至数据采集装置，由数据采集装置发送给执行部件，数据采集装置同时采集执行部件的执行结果，将其通过以太网远程传输至测试平台，用于闭环控制或者自动化测试结果分析。具体如下：
步骤1：测试开始前，将测试平台和电子制动控制单元相连接，将位于其它实验室的执行部件和数据采集装置相连接，将测试平台和数据采集装置通过以太网线连接至同一个局域网中。
步骤2：测试平台模拟电子制动控制单元的外围工作环境，将隔离塞门状态、远程缓解开关、空簧压力参数发送给电子制动控制单元。
步骤3：测试平台发送牵引指令、常用制动指令、紧急制动指令、轴速信号至电子制动控制单元，电子制动控制单元根据牵引/制动指令、隔离塞门状态、远程缓解开关、空簧压力参数，计算目标制动缸压力，产生EP阀、防滑阀控制信号，测试平台采集EP阀、防滑阀信号，通过以太网发送至数据采集装置；
步骤4：数据采集装置通过以太网接收来自测试平台的隔离塞门状态、远程缓解开关、空簧压力参数以及转发的电子制动控制单元的EP阀和防滑阀控制信号，将其发送至电子制动控制单元的执行部件。
步骤5：执行部件接收到状态参数及EP阀、防滑阀控制指令后，产生实际的预控压力和制动缸压力。
具体地，状态参数可以是外围工作环境信息中与执行部件相关的参数，如隔离塞门状态、远程缓解开关，空簧压力。外围工作环境信息除以上参数外，还可以包括：车辆编码、总风压力、停放制动、车辆供电等参数以及其它列车子系统与电子制动控制单元交互信息等。
步骤6：数据采集装置采集真实的预控压力和制动缸压力，通过以太网发送至测试平台，测试平台将预控压力和制动缸压力输出至电子制动控制单元，同时测试平台中的速度计算模型根据牵引/制动指令和制动缸压力计算出轴速输出至电子制动控制单元，实现电子制动控制单元的闭环控制。
步骤7：数据采集装置发送至测试平台的制动缸压力同时用于自动化测试结果分析，测试平台将真实的制动缸压力与预设的标准执行结果进行对比，得到电子制动控制单元的测试结果。
上述隔离塞门状态、远程缓解开关、牵引指令、常用制动指令、紧急制动指令、EP阀、防滑阀控制指令均为数字量信号，空簧压力、预控压力和制动缸压力均为模拟量信号。图4为本应用实例的电子制动控制单元的测试方法的逻辑示意图。
从软件层面来说，为了提高电子制动控制单元测试的可靠性，本申请提供一种用于实现所述电子制动控制单元的测试方法中全部或部分内容的电子制动控制单元的测试装置的实施例，参见图5，所述电子制动控制单元的测试装置具体包含有如下内容：
发送模块01，用于向被测电子制动控制单元发送目标控制指令和预获取的工作环境信息，所述电子制动控制单元根据所述目标控制指令和所述预获取的工作环境信息，生成电气控制信号；
执行模块02，用于接收所述电气控制信号，将所述电气控制信号和预获取的工作环境信息经由数据采集装置发送至所述被测电子制动控制单元的执行部件，所述执行部件根据所述电气控制信号和预获取的工作环境信息，产生实际压力信息，并将所述实际压力信息经由所述数据采集装置返回；
测试模块03，用于根据预设的标准执行结果和所述实际压力信息，得到所述被测电子制动控制单元的测试结果。
在一个实施例中，所述执行模块，包括：
执行单元，用于将所述电气控制信号和预获取的工作环境信息通过以太网发送至所述数据采集装置，所述数据采集装置将所述电气控制信号和预获取的工作环境信息发送至所述被测电子制动控制单元的执行部件。
在一个实施例中，所述执行部件根据所述电气控制信号和预获取的工作环境信息，产生实际压力信息；所述数据采集装置采集所述执行部件的实际压力信息；
相对应的，所述执行模块，包括：
接收单元，用于接收所述数据采集装置通过以太网返回的所述实际压力信息。
在一个实施例中，所述数据采集装置采集所述执行部件的实际压力信息，包括：
所述数据采集装置的信号调理板卡对所述实际压力信息进行调理，得到调理后的压力信息，所述数据采集装置的模块化数据采集平台采集所述调理后的压力信息，对所述调理后的压力信息进行均值滤波，根据预设的通道量程范围参数以及信号调理电路参数对均值滤波结果进行数据换算，得到实际的压力信息。
在一个实施例中，所述的电子制动控制单元的测试装置，还包括：
轴速确定模块，用于根据所述实际压力信息，得到轴速并发送至所述被测电子制动控制单元。
本说明书提供的电子制动控制单元的测试装置的实施例具体可以用于执行上述电子制动控制单元的测试方法的实施例的处理流程，其功能在此不再赘述，可以参照上述电子制动控制单元的测试方法实施例的详细描述。
为了进一步说明本方案，本申请提供一种电子制动控制单元的测试系统的实施例，如图6所示，该系统包括：数据采集装置10、执行部件20、被测电子制动控制单元30以及所述的电子制动控制单元的测试装置40；所述数据采集装置与所述电子制动控制单元的测试装置之间通过以太网连接，所述数据采集装置与所述执行部件连接，所述被测电子制动控制单元与所述电子制动控制单元的测试装置连接，所述数据采集装置与所述执行部件之间的距离小于预设的距离范围。
具体地，所述预设的距离范围可以根据实际情况进行设置，本申请对此不作限制。所述数据采集装置可以是在现有的模块化数据采集平台(如，CompactDAQ平台即CDAQ机箱)的基础上构成的，模块化数据采集平台包括：机箱和模块化数据采集卡；数据采集装置还可以包括：信号调理板卡、电源板卡、设备面板、接口板卡、电源插座、以太网网口插座及数据采集装置箱体。其中，电源板卡与电源插座连接；电源板卡分别与CompactDAQ机箱的供电接口和信号调理板连接，用于将220V交流电源转换至24V直流电压输出至CompactDAQ机箱的供电接口和信号调理板；信号调理板卡与CompactDAQ平台的模块化数据采集卡连接，用于将模块化数据采集卡的标准输入输出电平，调理至EBCU接口信号的量程范围；信号调理板卡还可以用于与执行部件连接；如图8所示，设备面板可以由模拟量电压信号采集、模拟量电压信号输出、数字量信号采集、供电输出、压力传感器信号采集、加速度传感器信号采集、继电器输出等接口组成，压力传感器信号采集接口和加速度传感器信号采集接口可以为预留的接口，供后续使用；接口类型为香蕉头接口和LEMO连接器；接口板卡用于连接设备面板的接口，将面板上的输入输出信号汇总整理至接线排插；CDAQ机箱可以用于数字量输出、数字量采集、模拟量输出和模拟量采集；数据采集装置中的监控软件可以用于数字量输出、数字量采集、模拟量输出和模拟量采集。
为了实现在测试系统中便捷的接入电子制动控制单元的执行部件,对电子制动控制单元的控制效果进行更精准的测试，本发明提出了一种电子制动控制单元的测试系统的应用实例，具体如下：
如图7所示，测试系统引入一个数据采集装置,被测对象可以通过CAN总线、MVB总线或以太网总线、模拟量/数字量输入输出等与测试平台通信，该数据采集装置为便携式可以移动的。当需要测试EBCU的实际控制效果时，将分布于其它实验室的EBCU执行部件经数据采集装置接入测试系统。测试平台向EBCU发常用制动、紧急制动指令、轴速等参数，EBCU经过软件计算输出用于控制执行部件的电气控制信号，测试平台采集EBCU的电气控制信号，并将EBCU电气控制信号和执行部件相关的制动系统参数通过以太网远程传输至数据采集装置，由数据采集装置发送给执行部件，数据采集装置同时采集执行部件的执行结果，将其通过以太网远程传输至测试平台，用于闭环控制或者自动化测试结果分析。
数据采集监控软件可以集成在数据采集装置中，测试平台向数据采集装置传递控制指令，并将采集的数据传递至监控软件。数据采集装置具有远程数据共享接口，可通过远程通信与测试平台之间共享测试数据，实现与测试平台之间的数据交互。
如图9所示，数据采集监控软件，包括界面层、应用层和驱动层。其中，界面层主要负责采集通道量程参数设置、远程数据共享参数设置、输出信号数值设置、采集信号实时显示等人机交互功能。应用层主要完成数据采集通道的参数设置、模拟量和数字量信号的采集和输出、与测试平台之间的远程数据共享。驱动层通过调用DAQmx驱动实现数据的统一收发。
对于模拟量和数字量采集信号，通过数据采集模块获取到原始采集数据后，首先经过数据处理，然后将数据发送至数据池，用于界面上的数据显示，此时若开启了远程数据共享，还需要将数据经数据共享模块发送至测试平台，用于闭环计算和自动化测试结果对比；对于模拟量和数字量输出信号，若未启用远程数据共享，则将界面上设定的数据发送至数据池，经数据采集模块发送至驱动层，若此时启用了远程数据共享，则将经数据共享模块获取到来自测试平台的远程数据发送至数据池，然后再经数据采集模块发送至驱动层。
数据采集监控软件架构中的界面层和应用层功能由三个线程实现：采集参数设置线程、数据采集/数据处理线程、数据共享线程。
(1)如图10所示，采集参数设置线程包括：参数初始化，判断控件值是否改变，若是，则弹出设置界面，判断是否更改，若是，则更改参数，写入队列；通过响应界面上控件的值改变事件，弹出各通道的量程范围和输出类型设置界面，获取到参数值后将各通道的量程范围和输出类型通过实时数据队列(First Input First Output，简称FIFO)传递至数据采集/数据处理线程用于后续的计算。
(2)数据采集/数据处理线程通过调用NIDAQmx驱动实现数据的统一收发。如图11所示，模拟量采集AI包括：创建AI句柄，电压采集参数初始化，采集时钟设置，AI任务创建，从DAQmx驱动读取数据，数据处理，更新至监控界面，写入队列，判断是否停止，若是，则AI任务注销，否则返回从DAQmx驱动读取数据。如图12所示，数字量采集DI包括：创建DI句柄，通道参数初始化，DI任务创建，从DAQmx驱动读取数据，数据处理，更新至监控界面，写入队列，判断是否停止，若是，则DI任务注销，否则返回从DAQmx驱动读取数据。如图13所示模拟量输出AO包括：创建AO句柄，电压采集参数初始化，AO任务创建，判断是否启用远程数据，若是，则数据出队列，写入数据至DAQmx驱动，判断是否停止，若是，则AO任务注销，否则返回判断是否启用远程数据。如图14所示数字量输出DO包括：创建DO句柄，通道分类，DI量程选择通道，AI量程选择通道、压力传感器类型选择通道和继电器输出通道，DO任务创建，判断是否启用远程数据，若是，则数据出队列，写入数据至DAQmx驱动，判断是否停止，若是，则DO任务注销，否则返回判断是否启用远程数据。
具体地，首先创建AI句柄和DI句柄，然后对采集通道参数进行初始化，并完成采集任务的创建，通过DAQmx驱动获取到原始采集数据，之后进入数据处理模块，可通过图15实现，在该模块内，电压采集过程可以包括：模拟量输入，驱动数据读取，均值滤波，基于量程参数进行多项式求值，得到物理值；即，可以首先对采集数据进行滤波，如对5个采样周期的数据进行均值滤波，然后根据选择的各通道量程范围参数以及信号调理电路参数，进行数据换算，输出真实的物理数值，并将物理数值更新至软件监控界面，然后将物理数值写入FIFO传递至数据共享线程。FIFO可以实现数据的先进先出，保证了数据的有序性，确保了数据的可靠性和正确性。
模拟量输出信号和继电器输出通道首先创建AO句柄，然后对信号根据界面上选择是否启用远程数据来选择数据源头，未启用远程数据时，将界面上设置的模拟信号数值和继电器输出状态通过DAQmx驱动更新至物理通道的数据缓冲区，实现模拟量、数字量、继电器输出；启用远程数据时，先从实时数据队列(FIFO)中取出来自数据共享的远程数据，之后将远程数据通过DAQmx驱动更新至物理通道的数据缓冲区，实现模拟量、数字量、继电器输出。
如图16所示，远程数据共享流程包括：空闲，判断是否启用远程数据，若是，则打开TCP连接，判断是否打开成功，若是，则判断是否通信正常，若是，则取出FIFO采集数据，写入TCP，读取TCP，远程数据写入FIFO，判断是否退出程序，若是，则关闭TCP连接，结束。
(3)数据共享线程通过传输控制协议(Transmission Control Protocol，以下简称TCP)实现与测试平台之间的数据交互，即远程数据共享。在监控界面上设置远程共享参数，包括测试平台的IP地址、通信端口号、采集模块名称、输出模块名称，监控界面上设置是否启用远程数据共享按钮，并实时显示与测试平台的连接状态。启用远程数据共享时，打开TCP通信连接，周期性的读取TCP数据，将读取的远程数据更新至实时数据队列(FIFO)中，用于模拟量、数字量、继电器输出；周期性的从实时数据队列(FIFO)中取出模拟量、数字量采集数据，并写入TCP中，发送至测试平台用于闭环控制或者自动化测试结果比对。
如图17所示，用于实现多种量程电压采集的电路可以包括：依次连接的开关选择电路、分压电路、隔离电路和运算放大电路；首先通过DO输出一路量程控制指令，控制开关选择电路选择不同阻值的分压电阻，不同阻值的分压电阻可以将不同的量程的输入电压成比例减小至合适的采集范围，之后通过光耦隔离电路将输入信号进行隔离，再经过运算放大器放大为标准量程的电压信号，最后传递至数据采集卡完成电压采集。本应用实例中采集的电压可以为不同量程的电压。
图18为本发明实施例提供的电子设备实体结构示意图，如图18所示，所述电子设备包括：存储器501、处理器502及存储在存储器501上并可在处理器502上运行的计算机程序，所述处理器502执行所述计算机程序时实现如下方法：
向被测电子制动控制单元发送目标控制指令和预获取的工作环境信息，所述电子制动控制单元根据所述目标控制指令和所述预获取的工作环境信息，生成电气控制信号；
接收所述电气控制信号，将所述电气控制信号和预获取的工作环境信息经由数据采集装置发送至所述被测电子制动控制单元的执行部件，所述执行部件根据所述电气控制信号和预获取的工作环境信息，产生实际压力信息，并将所述实际压力信息经由所述数据采集装置返回；
根据预设的标准执行结果和所述实际压力信息，得到所述被测电子制动控制单元的测试结果。
本实施例公开一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如下方法：
向被测电子制动控制单元发送目标控制指令和预获取的工作环境信息，所述电子制动控制单元根据所述目标控制指令和所述预获取的工作环境信息，生成电气控制信号；
接收所述电气控制信号，将所述电气控制信号和预获取的工作环境信息经由数据采集装置发送至所述被测电子制动控制单元的执行部件，所述执行部件根据所述电气控制信号和预获取的工作环境信息，产生实际压力信息，并将所述实际压力信息经由所述数据采集装置返回；
根据预设的标准执行结果和所述实际压力信息，得到所述被测电子制动控制单元的测试结果。
本实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如下方法：
向被测电子制动控制单元发送目标控制指令和预获取的工作环境信息，所述电子制动控制单元根据所述目标控制指令和所述预获取的工作环境信息，生成电气控制信号；
接收所述电气控制信号，将所述电气控制信号和预获取的工作环境信息经由数据采集装置发送至所述被测电子制动控制单元的执行部件，所述执行部件根据所述电气控制信号和预获取的工作环境信息，产生实际压力信息，并将所述实际压力信息经由所述数据采集装置返回；
根据预设的标准执行结果和所述实际压力信息，得到所述被测电子制动控制单元的测试结果。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一个具体实施例”、“一些实施例”、“例如”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电子制动控制单元的测试方法，其特征在于，包括：
向被测电子制动控制单元发送目标控制指令和预获取的工作环境信息，所述电子制动控制单元根据所述目标控制指令和所述预获取的工作环境信息，生成电气控制信号；
接收所述电气控制信号，将所述电气控制信号和预获取的工作环境信息经由数据采集装置发送至所述被测电子制动控制单元的执行部件，所述执行部件根据所述电气控制信号和预获取的工作环境信息，产生实际压力信息，并将所述实际压力信息经由所述数据采集装置返回；
根据预设的标准执行结果和所述实际压力信息，得到所述被测电子制动控制单元的测试结果。
2.根据权利要求1所述的电子制动控制单元的测试方法，其特征在于，所述将所述电气控制信号和预获取的工作环境信息经由数据采集装置发送至所述被测电子制动控制单元的执行部件，包括：
将所述电气控制信号和预获取的工作环境信息通过以太网发送至所述数据采集装置，所述数据采集装置将所述电气控制信号和预获取的工作环境信息发送至所述被测电子制动控制单元的执行部件。
3.根据权利要求1所述的电子制动控制单元的测试方法，其特征在于，所述执行部件根据所述电气控制信号和预获取的工作环境信息，产生实际压力信息，并将所述实际压力信息经由所述数据采集装置返回，包括：
所述执行部件根据所述电气控制信号和预获取的工作环境信息，产生实际压力信息；
所述数据采集装置采集所述执行部件的实际压力信息；
接收所述数据采集装置通过以太网返回的所述实际压力信息。
4.根据权利要求3所述的电子制动控制单元的测试方法，其特征在于，所述数据采集装置采集所述执行部件的实际压力信息，包括：
所述数据采集装置的信号调理板卡对所述实际压力信息进行调理，得到调理后的压力信息，所述数据采集装置的模块化数据采集平台采集所述调理后的压力信息，对所述调理后的压力信息进行均值滤波，根据预设的通道量程范围参数以及信号调理电路参数对均值滤波结果进行数据换算，得到实际的压力信息。
5.根据权利要求1所述的电子制动控制单元的测试方法，其特征在于，还包括：
根据所述实际压力信息，得到轴速并发送至所述被测电子制动控制单元。
6.一种电子制动控制单元的测试装置，其特征在于，包括：
发送模块，用于向被测电子制动控制单元发送目标控制指令和预获取的工作环境信息，所述电子制动控制单元根据所述目标控制指令和所述预获取的工作环境信息，生成电气控制信号；
执行模块，用于接收所述电气控制信号，将所述电气控制信号和预获取的工作环境信息经由数据采集装置发送至所述被测电子制动控制单元的执行部件，所述执行部件根据所述电气控制信号和预获取的工作环境信息，产生实际压力信息，并将所述实际压力信息经由所述数据采集装置返回；
测试模块，用于根据预设的标准执行结果和所述实际压力信息，得到所述被测电子制动控制单元的测试结果。
7.根据权利要求6所述的电子制动控制单元的测试装置，其特征在于，所述执行模块，包括：
执行单元，用于将所述电气控制信号和预获取的工作环境信息通过以太网发送至所述数据采集装置，所述数据采集装置将所述电气控制信号和预获取的工作环境信息发送至所述被测电子制动控制单元的执行部件。
8.一种电子制动控制单元的测试系统，其特征在于，包括：数据采集装置、执行部件、被测电子制动控制单元以及权利要求6或7所述的电子制动控制单元的测试装置；
所述数据采集装置与所述电子制动控制单元的测试装置之间通过以太网连接，所述数据采集装置与所述执行部件连接，所述被测电子制动控制单元与所述电子制动控制单元的测试装置连接，所述数据采集装置与所述执行部件之间的距离小于预设的距离范围。
9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现权利要求1至5任一项所述的电子制动控制单元的测试方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，其特征在于，所述指令被处理器执行时实现权利要求1至5任一项所述的电子制动控制单元的测试方法。
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