标定 XCP 特征变量
此示例说明如何使用 XCP 协议功能连接和标定来自 XCP Sample 服务器的可用特征变量数据。XCP Sample 服务器是专门为 XCP 示例设计的。
Vehicle Network Toolbox™ 提供 MATLAB 函数,用于通过多个传输层与服务器对接,包括控制器局域网 (CAN)、控制器局域网灵活数据速率 (CAN FD)、传输控制协议 (TCP) 和用户数据报协议 (UDP)。此示例执行写入以标定参数,然后比较标定前后的测量变量值。
XCP 是一种高级协议,用于访问和修改模型、算法或 ECU 的内部参数和变量。有关详细信息,请参阅 ASAM 标准。
打开 A2L 文件
建立与 XCP 服务器的连接需要 A2L 文件。A2L 文件说明 XCP 服务器提供的所有功能,以及如何连接到该服务器的详细信息。使用 xcpA2L
函数打开说明服务器模型的 A2L 文件。
a2lInfo = xcpA2L("SampleECU.a2l")
a2lInfo = A2L with properties: File Details FileName: 'SampleECU.a2l' FilePath: '/tmp/Bdoc23b_2369753_866595/tp66681156/vnt-ex60761655/SampleECU.a2l' ServerName: 'SampleServer' Warnings: [0x0 string] Parameter Details Events: {'Event DAQ 100ms'} EventInfo: [1x1 xcp.a2l.Event] Measurements: {'Line' 'PWM' 'Sine'} MeasurementInfo: [3x1 containers.Map] Characteristics: {'Gain' 'yData'} CharacteristicInfo: [2x1 containers.Map] AxisInfo: [1x1 containers.Map] RecordLayouts: [3x1 containers.Map] CompuMethods: [1x1 containers.Map] CompuTabs: [0x1 containers.Map] CompuVTabs: [0x1 containers.Map] XCP Protocol Details ProtocolLayerInfo: [1x1 xcp.a2l.ProtocolLayer] DAQInfo: [1x1 xcp.a2l.DAQ] TransportLayerCANInfo: [1x1 xcp.a2l.XCPonCAN] TransportLayerUDPInfo: [0x0 xcp.a2l.XCPonIP] TransportLayerTCPInfo: [1x1 xcp.a2l.XCPonIP]
启动 XCP Sample 服务器
XCP Sample 服务器以可控方式模拟真实 XCP 服务器的行为。在这种情况下,它仅用于演示功能有限的示例。使用本地 SampleECU
类创建 Sample 服务器对象,Sample 服务器将在 MATLAB 工作区中创建。XCP Sample 服务器支持 CAN、CAN FD 和 TCP。此示例选择 CAN 协议进行演示。
sampleServer = SampleECU(a2lInfo,"CAN","MathWorks","Virtual 1",1);
创建 XCP 通道
要创建到服务器的活动 XCP 连接,请使用 xcpChannel
函数。该函数需要引用服务器 A2L 文件以及用于与服务器进行报文传输的传输协议类型。XCP 通道必须使用与 Sample 服务器相同的设备和 a2l 文件,以确保它们可以连接。
xcpCh = xcpChannel(a2lInfo,"CAN","MathWorks","Virtual 1",1)
xcpCh = Channel with properties: ServerName: 'SampleServer' A2LFileName: 'SampleECU.a2l' TransportLayer: 'CAN' TransportLayerDevice: [1x1 struct] SeedKeyDLL: []
连接到服务器
要激活与服务器的通信,请使用 connect
函数。
connect(xcpCh);
从 A2L 文件查看可用特征变量
XCP 的特征变量表示模型内存中的可调参数。可用于标定的特征变量在 A2L 文件中定义,可在 Characteristics
属性中找到。请注意,参数 Gain
是乘数,yData
指定一维查找表的输出数据点。
a2lInfo.Characteristics
ans = 1x2 cell
{'Gain'} {'yData'}
a2lInfo.CharacteristicInfo("Gain")
ans = Characteristic with properties: Name: 'Gain' LongIdentifier: 'Scalar SBYTE' CharacteristicType: VALUE ECUAddress: 8454145 Deposit: [1x1 xcp.a2l.RecordLayout] MaxDiff: 0 Conversion: [1x1 xcp.a2l.CompuMethod] LowerLimit: -100 UpperLimit: 100 Dimension: 1 AxisConversion: {1x0 cell} BitMask: [] ByteOrder: MSB_LAST Discrete: [] ECUAddressExtension: 0 Format: '%6.1' Number: [] PhysUnit: ''
a2lInfo.CharacteristicInfo("yData")
ans = Characteristic with properties: Name: 'yData' LongIdentifier: 'Curve with standard axis' CharacteristicType: CURVE ECUAddress: 8454912 Deposit: [1x1 xcp.a2l.RecordLayout] MaxDiff: 0 Conversion: [1x1 xcp.a2l.CompuMethod] LowerLimit: 0 UpperLimit: 255 Dimension: 8 AxisConversion: {[1x1 xcp.a2l.CompuMethod]} BitMask: [] ByteOrder: MSB_LAST Discrete: [] ECUAddressExtension: 0 Format: '' Number: [] PhysUnit: ''
标定特征变量增益值
特征变量 Gain
用于计算测量变量 Sine
的值。Gain
的值用于控制测量变量 Sine
的振幅。
检查预加载的特征变量值
读取特征变量 Gain
的当前值。readCharacteristic
函数对给定的特征变量执行从服务器的直接读取。
initialGain = readCharacteristic(xcpCh, "Gain")
initialGain = 2
获取标定前的测量变量值
创建测量变量列表
此示例探讨了原始的和经两个特征变量修改的测量变量 Sine
的值。要可视化标定前后 Sine
的连续变化值,请使用 DAQ 列表采集测量数据值。使用 createMeasurementList
函数创建一个包含来自服务器的 Sine
测量变量的 DAQ 列表。
createMeasurementList(xcpCh, "DAQ", "Event DAQ 100ms", "Sine");
从 XCP 服务器采集数据
使用 startMeasurement
函数和 stopMeasurement
函数短时间运行 DAQ 列表。
startMeasurement(xcpCh); pause(6); stopMeasurement(xcpCh);
检索 Sine 测量变量数据
要检索 DAQ 列表所采集的 Sine
测量变量数据,请使用 readDAQ
函数。
sineBeforeCalibration = readDAQ(xcpCh, "Sine");
绘制 Sine 测量变量值
绘制应用了 Gain
值的 Sine
测量变量值。Sine
测量变量值反映了在 Gain
的值设置为 2 的情况下有所增加,如前所示。
plot(sineBeforeCalibration, "o-"); title("Before Calibration Sine Signal"); xlabel("Data Point"); ylabel("Data Value");
标定增益特征变量
使用 writeCharacteristic
将新值写入特征变量 Gain
,并使用 readCharacteristic
执行读取以验证更改。Gain
的新值是 5,这意味着新 Gain
值 5 将会增加 Sine
测量变量值。
writeCharacteristic(xcpCh, "Gain", 5); newGain = readCharacteristic(xcpCh, "Gain")
newGain = 5
获取标定后的测量变量值
从 XCP 服务器采集数据
使用 startMeasurement
函数和 stopMeasurement
函数短时间运行 DAQ 列表。
startMeasurement(xcpCh); pause(6); stopMeasurement(xcpCh);
检索 Sine 测量变量数据
要检索 DAQ 列表所采集的 Sine
测量变量数据,请使用 readDAQ
函数。
sineAfterCalibration = readDAQ(xcpCh, "Sine");
绘制 Sine 测量变量值
绘制 SineAfterCalibration
测量变量值与 SineBeforeCalibration
测量变量值的关系图。现在,Sine
测量变量信号具有更高的振幅,因为特征变量 Gain
的值在标定后设置为 5。
plot(sineBeforeCalibration, "o-"); hold on; plot(sineAfterCalibration, "*-"); hold off; title("Sine Signal before Calibration vs after Calibration"); legend("Before", "After"); xlabel("Data Point"); ylabel("Data Value");
标定特征变量一维查找表
查找表在工业中广泛用于控制参数。因此,下节介绍如何在 XCP Sample 服务器中使用轴 xData
和特征变量 yData
标定一维查找表。
使用 readAxis
和 readCharacteristic
读取当前一维查找表特征变量,然后绘制映射图。下表将输入值有效地映射到了对应的输出值。
inputBreakpoints = readAxis(xcpCh, "xData")
inputBreakpoints = 1×8
0 1 2 3 4 5 6 7
outputPoints = readCharacteristic(xcpCh, "yData")
outputPoints = 1×8
100 101 102 103 104 105 106 107
plot(inputBreakpoints, outputPoints); title("Initial 1-D Look-up Table Map"); xlabel("Input Value"); ylabel("Output Value");
使用 writeCharacteristic
将新数据点写入一维查找表的输出。
writeCharacteristic(xcpCh, "yData", 103:110);
使用 readAxis
和 readCharacteristic
读取新一维查找表数据,然后绘制映射。现在,新的 yData
特征变量已设置为更高的值。
xData = readAxis(xcpCh, "xData"); newOutputPoints = readCharacteristic(xcpCh, "yData")
newOutputPoints = 1×8
103 104 105 106 107 108 109 110
plot(inputBreakpoints, outputPoints, "o-"); hold on plot(inputBreakpoints, newOutputPoints, "*-"); hold off; title("1-D Look-up Table Map before Calibration vs after Calibration"); legend("Before", "After"); xlabel("Input Value"); ylabel("Output Value");
断开与服务器的连接
要使与服务器的通信处于非活动状态,请使用 disconnect
函数。断开连接后,XCP 服务器可以安全关闭。
disconnect(xcpCh);
清理
clear sampleServer a2lInfo