Teza Doctorat Florin Prutianu

  • Published on
    14-Oct-2015

  • View
    118

  • Download
    1

Embed Size (px)

Transcript

<ul><li><p> CONTRIBUII </p><p>PRIVIND STRUCTURILE DE </p><p>TESTARE AUTOMAT CU </p><p>APLICAII N AUTOMOTIVE </p><p> Tez destinat obinerii </p><p>titlului tiinific de doctor inginer </p><p>la </p><p>Universitatea Politehnica din Timioara </p><p>n domeniul INGINERIE ELECTRONIC </p><p>I TELECOMUNICAII </p><p>de ctre </p><p>Ing. Florin PRUTIANU </p><p>Conductor tiinific: prof.univ.dr.ing. Viorel POPESCU </p><p>Refereni tiinifici: prof.univ.dr.ing. Adrian GRAUR </p><p> prof.univ.dr.ing. Dorin PETREU </p><p> prof.univ.dr.ing. Dan LASCU </p><p>Ziua susinerii tezei: 20.12.2012 </p></li><li><p>Seriile Teze de doctorat ale UPT sunt: </p><p>1. Automatic 9. Inginerie Mecanic </p><p>2. Chimie 10. tiina Calculatoarelor </p><p>3. Energetic 11. tiina i Ingineria Materialelor </p><p>4. Ingineria Chimic 12. Ingineria sistemelor </p><p>5. Inginerie Civil 13. Inginerie energetic </p><p>6. Inginerie Electric 14. Calculatoare i tehnologia informaiei </p><p>7. Inginerie Electronic i Telecomunicaii 15. Ingineria materialelor </p><p>8. Inginerie Industrial </p><p>Universitatea Politehnica din Timioara a iniiat seriile de mai sus n scopul </p><p>diseminrii expertizei, cunotinelor i rezultatelor cercetrilor ntreprinse n cadrul </p><p>colii doctorale a universitii. Seriile conin, potrivit H.B.Ex.S Nr. 14 / 14.07.2006, </p><p>tezele de doctorat susinute n universitate ncepnd cu 1 octombrie 2006. </p><p>Copyright Editura Politehnica Timioara, 2012 </p><p>Aceast publicaie este supus prevederilor legii dreptului de autor. Multiplicarea </p><p>acestei publicaii, n mod integral sau n parte, traducerea, tiprirea, reutilizarea </p><p>ilustraiilor, expunerea, radiodifuzarea, reproducerea pe microfilme sau n orice alt </p><p>form este permis numai cu respectarea prevederilor Legii romne a dreptului de </p><p>autor n vigoare i permisiunea pentru utilizare obinut n scris din partea </p><p>Universitii Politehnica din Timioara. Toate nclcrile acestor drepturi vor fi </p><p>penalizate potrivit Legii romne a drepturilor de autor. </p><p>Romnia, 300159 Timioara, Bd. Republicii 9, </p><p>tel. 0256 403823, fax. 0256 403221 </p><p>e-mail: editura@edipol.upt.ro </p></li><li><p>Cuvnt nainte </p><p> Aspectele tiinifice abordare n cadrul tezei de doctorat Contribuii privind </p><p>structurile de testare automate cu aplicapabilitate n automotive se nscriu n </p><p>tendina actual a cercetrilor privind implementarea sistemelor de testare </p><p>automat n cadrul laboratoarelor de cercetare dezvoltare a productorilor </p><p>internaionali vest europeni de componente electronice. </p><p> Studiul de fa, prin aspectele de cercetare fundamental abordate, </p><p>contribuie la mbuntirea procesului de testare validare al laboratoarelor R&amp;D, prin </p><p>introducerea unui sistem de testare automat controlat de la distan de calculator. </p><p>Caracteristicile acestui sistem de testare automat sunt conforme cu cerinele </p><p>modelului V, proces care ghideaza dezvoltarea unei uniti de control electronic de </p><p>la stadiul de proiect pn la integrarea acestuia n autoturism i respect </p><p>standardele automotive n vigoare. </p><p> Contribuiile aduse de autor, n cadrul acestei teze de doctorat, au stat la </p><p>baza mbuntirii performanelor acestor sisteme. n cadrul proiectelor unde a fost </p><p>folosit acest sistem, cu structura prezentat n acest studiu, rezultatele au fost </p><p>satisfctoare fiind acceptate de un mare productor vest european de autoturisme. </p><p> Desfurarea cercetrilor i elaborarea lucrrilor s-a fcut sub ndrumarea </p><p>domnului prof. Univ. Dr. Ing. Viorel POPESCU, membru al catedrei de Electronic </p><p>Aplicat, al Universitii Politehnica din Timioara. Cercetrile experimentale au fost </p><p>realizate n laboratorul de cercetare dezvoltare al unui productor de componente </p><p>electronice, att n ar ct i n strintate n cadrul unui productor de autoturisme </p><p>german. </p><p> Teza de doctorat s-a materializat prin crearea unui sistem de testare </p><p>automotive implementat ntr-un laborator de cercetare dezvoltare cu rezultate </p><p>acceptate de inginerii proiectani ai concernului. </p><p> Teza de doctorat a fost realizata cu sprijin partial din grantul strategic </p><p>POSDRU/88/1.5/S/50783, Proiect ID50783 (2009), cofinantat din Fondul Social </p><p>European "Investeste in oameni", in cadrul Programului Operational Sectorial </p><p>Dezvoltare Resurse Umane 2007-2013. </p><p>Timioara, Decembrie 2012 ing. Florin PRUTIANU </p></li><li><p>Destinatarii dedicaiei. </p><p>Alese mulumiri i profund recunotin se cuvin adresate conductorului </p><p>de doctorat prof.dr.ing. Viorel POPESCU pentru consilierea permanent i </p><p>ndrumarea atent pe tot parcursul realizrii lucrrii. </p><p> Mulumesc ,de asemenea, mebrilor comisie pentru observaiile i sugestiile </p><p>date privind elaborarea acestei teze. Aduc mulumiri Facultii de Electronic i </p><p>Telecomunicaii din Timioara i cadrelor didactice i colegilor de departament care </p><p>au contribuit la formarea mea profesional. </p><p> Nu n ultimul rnd mulumesc familiei, soiei pentru rbdarea i susinerea </p><p>moral n momente dificile i prinilor mei crora le dedic aceast lucrare. </p><p>Florin, PRUTIANU </p><p>Contribuii privind sistemele de testare automat cu </p><p>aplicaii n automotive </p><p>Teze de doctorat ale UPT, Seria 7, Nr. 59, Editura Politehnica, </p><p>2012, 179 pagini, 113 figuri, 10 tabele. </p><p>ISSN: 1842-7014 </p><p>ISBN: 978-606-554-592-2 </p><p>Cuvinte cheie: sisteme de testare automat, structura ATS </p><p>hardware, algoritmi software </p><p>Rezumat, </p><p>Prin subiectul abordat, teza de doctorat rspunde unor </p><p>probleme de maxim actualitate privind sistemele de testare </p><p>automate din industria automotive. Acest domeniu tinde spre </p><p>perfecionare, n aceast lucrare fiind aduse contribuiile originale </p><p>ale autorului privind structurile de testare automate destinate </p><p>industriei automotive. Tema vine n ajutorul validrii din punct de </p><p>vedere electric al unitilor de control electronice integrate in </p><p>autovehicule. </p></li><li><p>Cuprins: </p><p>Abrevieri: .......................................................................................... 8 </p><p>Lista de figuri: ................................................................................... 9 </p><p>Lista de tabele: ............................................................................... 14 </p><p>INTRODUCERE ................................................................................. 15 </p><p>Capitolul I. Stadiul actual al testrii n industria automotive .......... 18 </p><p>1.1 Automotive. Tipuri de dispozitive electronice ........................................... 19 </p><p>1.2 Modelul de testare adoptat n industria automotive ................................ 21 </p><p>1.3 Nivele de testare ale sistemelor de control electronic in industria </p><p>automotive ............................................................................................................... 24 </p><p>1.3.1 Nivel de component hardware ................................................................ 24 </p><p>1.3.2 Nivel de component software ..................................................................... 24 </p><p>1.3.3 Nivel de component integrat ..................................................................... 24 </p><p>1.3.4 Nivel de subsistem .......................................................................................... 25 </p><p>1.3.5 Nivel de sistem ................................................................................................. 25 </p><p>1.4 Tipuri de testare .............................................................................................. 25 </p><p>1.4.1 Testarea manual ............................................................................................ 26 </p><p>1.4.2 Testarea automat .......................................................................................... 27 </p><p>1.5 Metode, tehnici i strategii de testare ........................................................ 28 </p><p>1.5.1 Testare Automata n circuit ICT .................................................................... 28 </p><p>1.5.2 Testare funcional ......................................................................................... 29 </p><p>1.5.3 Testare non-funcional ................................................................................. 30 </p><p>1.5.4 Testare de tip rspuns la stimuli .................................................................. 30 </p><p>1.5.5 Testare de tip regresie ................................................................................... 31 </p><p>1.5.6 Strategii de testare ......................................................................................... 32 </p><p>1.6 Concluzii i contribuii personale .................................................................. 34 </p></li><li><p>6 Cuprins </p><p> Capitolul II. Conceptul sistemului de testare automat pentru </p><p>industria automotive ....................................................................... 36 </p><p>2.1 Motivaia apariiei ATS-urilor n procesul de validare/testare/integrare </p><p>automotive ............................................................................................................... 36 </p><p>2.2 Prezentarea sistemelor de testare automate din perspectiva tehnicilor </p><p>folosite ...................................................................................................................... 37 </p><p>2.2.1 Sisteme de testare HiL Hardware in the loop .............................. 40 </p><p>2.2.2 Sisteme de testare SiL Software in the loop ............................... 42 </p><p>2.2.3 Sisteme de testare MiL Model in the loop ................................... 43 </p><p>2.2.4 Sisteme de testare ICT In circuit test ......................................... 43 </p><p>2.3 Caracteristicile i proprietile ATS-urilor n industria automotive ....... 45 </p><p>2.4 Prile componente ale ATS-urilor ............................................................... 47 </p><p>2.5 Concluzii i contribuii personale .................................................................. 49 </p><p>Capitolul III. Structura hardware pentru sistemele de testare </p><p>automat din industria automotive ................................................. 52 </p><p>3.1 Arhitectura hardware ...................................................................................... 53 </p><p>3.2 Prezentarea/specificaii ale prilor componente ...................................... 56 </p><p>3.2.1 Standul de testare ........................................................................................... 56 </p><p>3.2.2 Patul de cuie ..................................................................................................... 60 </p><p>3.2.3 Sursa de alimentare ........................................................................................ 70 </p><p>3.2.4 Echipamente de interfaare/routare ............................................................ 72 </p><p>3.2.5 Echipamente de msur ................................................................................. 77 </p><p>3.2.6 Echipamente de comunicaie ....................................................................... 83 </p><p>3.2.7 Echipamente de calcul ................................................................................... 86 </p><p>3.2.8 Echipamente de injectare a semnalelor ...................................................... 87 </p><p>3.3 Particulariti hardware ale ATS-ului ........................................................... 89 </p><p>3.4 Concluzii i contribuii personale .................................................................. 92 </p><p>Capitolul IV. Structura software: algoritmi, cazuri de testare, </p><p>particulariti .................................................................................. 96 </p><p>4.1 Medii de programare folosite ........................................................................ 96</p></li><li><p> Cuprins 7 </p><p>4.2 Interfaa grafic ............................................................................................. 103 </p><p>4.3 Algoritmii programului operaional ............................................................ 106 </p><p>4.4 Drivere pentru echipamentele HW ............................................................. 114 </p><p>4.5 Cazuri de testare implementate ................................................................. 130 </p><p>4.6 Rezultate obinute ......................................................................................... 143 </p><p>4.7 Concluzii i contribuii personale ................................................................ 157 </p><p>Capitolul V. Concluzii ..................................................................... 161 </p><p>Capitolul VI. Contribuii personale ................................................ 165 </p><p>Bibliografie ................................................................................... 170 </p></li><li><p>Abrevieri: </p><p>ATS = Sistem de testare automat (automated testing system) </p><p>CAN = Controller Area Network </p><p>CAN_H = CAN High </p><p>CAN_L = CAN Low </p><p>CI = condiii iniiale </p><p>DMM = multimetru digital (digital multimeter) </p><p>DUT = dispozitiv supus testrii ( device under test) </p><p>ECU = sistem de control electronic (electronic control unit) </p><p>EPROM = Memorie cu posibilitate de scriere citire (erasable programable read only </p><p>memory) </p><p>FG = generator de semnale (function generator) </p><p>FRT = teste de reacie la stimuli </p><p>FT = teste funcionale </p><p>HW = hardware </p><p>ICT = testare n circuit (in circuit testing) </p><p>ID = nume propriu atribuit pentru un semnal </p><p>MEP = Message exchange protocol </p><p>MP = memorie primar </p><p>MS = memorie secundar </p><p>OEM = productor original de echipament (original equipment manufacturer) </p><p>OSC = osciloscop (oscilloscope) </p><p>OVC = protecie la supracurent ( over current protection) </p><p>OVP = protecie la supratensiune (over voltage protection) </p><p>PCB = circuit imprimat (printed circuit board) </p><p>PS = surs de alimentare (power supply) </p><p>REQ = cerine (requirements) </p><p>RF = frecvene nalte - radio frequency </p><p>SW = software </p><p>SCPI = Comenzi standard pentru Instrumente Programabile (Standard Commands </p><p>for Programmable Instruments) </p><p>TA = testare automat (autoamted testing) </p><p>TC = caz de testare ( test case) </p><p>TS = specificaii de testare (test specifications) </p><p>uC = microcontroler </p></li><li><p>Lista de figuri: </p><p>Figura 1.1 Dispozitive electronice componente ale unui autovehicul...................... 19 </p><p>Figura1.2 Funciile ndeplinite de sistemele de control electronic .......................... 19 </p><p>Figura1.3.a. Vedere habitaclu autoturism .......................................................... 20 </p><p>Figura1.3.b. Vizualizare tahometru ................................................................... 20 </p><p>Fig.1.4 ECU din industria automotive ................................................................ 21 </p><p>Figura1.5 Modelul V ( V-Cycle) dezvoltat de Hughes Aircraft................................ 22 </p><p>Figura 2.1 Sistem de testare automat de tip HiL ............................................... 41 </p><p>Figura2.2 Structur de testare de tip SiL ........................................................... 43 </p><p>Figura2.3 Structur de testare de tip ICT .......................................................... 44 </p><p>Figura2.4 Sistem de testare automat control de calculator................................. 48 </p><p>Figura3.1 Schema bloc a ATS-ului ................................................................... 54 </p><p>Figura3.2 Schema bloc pentru msurarea eficienei surselor de tensiune n </p><p>comutaie ..................................................................................................... 55 </p><p>Figura3.3 Structur rack and stack. ................................................................. 57 </p><p>Figura 3.4 Sistem de tes...</p></li></ul>