離線標定
關注創建者：Matlab心得交流 創建時間：2023-11-14
離線標定的實例教程
使用示波器Scope對需要標定的參數進行觀察，模型計算值與實際測量值完全重合表明搭建的模型與ECM控制邏輯一致，若兩者不重合則需尋找模型的錯誤之處進行修正。一般濾波初始值的設置以及模型中包含閉環邏輯的初始值的設置需要重點關注，另外一些模型中的中間變量無法直接測量采集，則需要計算出其初始值。不斷運行模型進行仿真，直至兩者完全重合（如圖6所示），方可開始下一步離線標定的工作。
圖6 紅色模型值與綠色測量值完全重合
3 離線標定
完成模型的仿真驗證之后，就可以開始離線標定優化工作了。用示波器（Scope）將需要標定的量顯示出來，這里需要注意標定時的測量量與模型驗證時是有區別的。前者是指實際的測量值即車輛改裝外加傳感器的值，后者是ECM策略中計算的模型值。在示波器（Scope）中可以直觀地監測不同工況下偏差的分布情況，根據策略模型找到對應的標定量雙擊進行編輯調整，然后再次運行模型查看偏差的情況，直至偏差滿足驗收標準，如圖7、8所示。
進行離線標定的優勢在于我們只需在Simulink中修改標定并運行模型即可快速驗證不同的標定思路和方法。
完成離線標定后，對模型偏差進行分析，然后將調整優化的標定參數導入到ECU Description File中進行實車驗證。如果所有工況的偏差都在標準要求范圍內則整個標定優化過程結束，凍結標定數據。
圖7 在Simulink中調整標定量
圖8 標定完成后紅色模型值與綠色實際值的偏差情況
值得一提的是，如果有相同電控系統的項目，則可以直接運用本文的Simulink模型進行離線標定。可省去復雜的建模及仿真過程，更高效地完成標定工作。
4 結論
基于MATLAB Simulink建模，可以對發動機控制模型進行仿真，并實現整車VBC的離線標定。
展開 標定功能
? 支持在沒有ECU的情況下離線標定
? 圖形化多維標定
? 支持多種標定數據項編輯方法
? 標定變化批處理
? 創建 / 編輯 / 導入 / 導出 ATI、DCM、VECTOR、Matlab、VAT2000 或ASAM CDF 格式標定文件
標定數據分析
? 后分析功能
? 數據統計分析，如均值、標準差等
? 通過創建模版對數據進行快速處理
? 創建基于數據的運算處理
網絡分析
? CANLab分析工具
? 兼容多種CAN硬件接口
? 能導入/導出多種數據庫以及記錄文件格式
? 無償提供分析及腳本功能
? 提供一個多功能的條形圖數據記錄器
? 修改設定時無需中斷通信 – 能在任何時候開始或停止
? 數據記錄
? 即插即用，無需中斷軟件運行
軟件擴展
? 支持面向車輛的標準和第三方軟件接口
? VISION API提供腳本擴展能力
? No-Hooks/OnTarget工具包快速原型開發
? Simulink模型集成
? AVL的IndiCom燃燒分析軟件
? KiBox燃燒分析測量系統
快速原型
? No-Hooks提供ECU參數的旁路功能
? OnTarget替換ECU參數的計算代碼
? 通過與Simulink集成構建基于ECU標定方式的快速原型
? 面向量產開發ECU的快速原型
硬件選項
? ATI標定解決方案提供多種接口方式連接設備
? 支持ATI的總線接口設備
? 支持第三方CAN接口
? IP67級別EMXTM系列數據采集模塊
? 基于Debug接口的ECU串行數據接口（A7、A8）
? 基于地址和數據總線的ECU內存仿真器（M5
展開 傳感器在車體上的安裝位置一旦確定，在運行中就會保持固定，所以可以采用離線標定的方法確定各傳感器相對車體的精確位置。
傳感器離線標定的方法有很多，這里不一一介紹。算法的總體思想是通過調整各坐標系之間的轉換關系，使同一個物體（如下圖中的棋盤格標定板）通過多個傳感器感知得到的獨立結果，經過坐標系轉換后，可以在車體坐標系下精確吻合，形成統一結果。
傳感器標定及標定板示例
從車體坐標系到世界坐標系
車體坐標系和世界坐標系之間的關系是由車輛本身的位置和姿態決定的，這一轉換關系可以從車輛的定位結果中直接得到。通過車體和世界坐標系的轉換關系，可以確定車體在高精地圖中的位置和方向，進而可以計算出車體和其他道路元素，例如車道線、紅綠燈、停止線，之間的相對關系。
時間坐標系統
自動駕駛應用所應對的是一個隨時間變化的環境，所以時間坐標系統的設立于統一也是至關重要的一環。自動駕駛中一般使用多種不同類型的傳感器，彼此獨立地對環境進行感知。這樣會造成各傳感器收集的環境數據并不在同一個時間點。即便空間坐標系已經建立了完美的轉換關系，在時間上也無法將環境數據進行統一。所以除了空間坐標系需要進行精確標定外，各個設備之間的時間坐標系也需要進行同步。
統一的時間系統
自動駕駛系統中含有多個主機、傳感器、和控制器，一般都具有自己獨立的時鐘。為了建立統一的時間坐標系統，讓各個設備使用相同的時間基準，一個高精度授時系統是必不可少的。
自動駕駛中一般采用GPS的時鐘系統作為各個系統的時間基準。
展開 ? ATI VISION
ATI的VISION是專業的標定工具。能夠實現ECU標定和數據采集功能，工具具備強大的數據分析功能，可以使用相應的 ECU接口工具包進行在線標定，工具支持在沒有ECU的情況下離線標定，圖形化多維標定，跟蹤ECU單元對表格和map圖的使用，可以標記可標定項目以追蹤更改，同時。標定管理器用于動態比較、合并或創建標定工程。
? CANlab
CANLab是一款小巧實惠的總線檢測工具，能夠被用來實時檢測網絡活動，傳送和接收信號，記錄和回放數據，操作和分析數據，以及檢查統計數據：
? 兼容多種CAN硬件接口
? 能導入/導出多種數據庫以及記錄文件格式
? 無償提供分析及腳本功能，實現節點仿真
? 提供一個多功能的條形圖數據記錄器
? 修改設定時無需中斷通信 – 能在任何時候開始或停止數據記錄
? 即插即用，無需中斷軟件運行
經緯恒潤
北京市海淀區知春路7號致真大廈D座6層
郵箱：market_dept@hirain.com
網址：www.hirain.com
展開 aiData Recorder
aiData Recorder（數據記錄器）搭載自適應智能數據采集軟件，通過精準的傳感器標定與同步技術，為自動駕駛技術生成高質量數據源。
①支持多模態傳感器陣列的離線與實時動態標定
②實現傳感器記錄的高精度時間同步
aiData Auto Annotator
aiData Auto Annotator（自動標注器）是基于人工智能的多傳感器自動標注方案，針對動態與靜態物體實現行業頂尖的標注精度，原始數據采集后數小時即可完成處理。
①同步標注激光雷達點云、相機影像等全傳感器數據，構建時空統一的4D環境模型
②靜態物體標注準確率達100%，動態物體標注精度突破92%
aiData Metrics
aiData Metrics（指標評估系統）集成多維指標評估體系，實時監測研發進展與需求匹配度，提供數據缺口深度分析。
①支持數據價值與缺失環節的智能診斷
②配備神經網絡算法評估工具集，涵蓋環境感知、目標追蹤等核心算法的基準測試
aiData Versioning System
aiData Versioning System（版本控制系統，DVS）構建了全流程透明可追溯的數據管理體系，支持多樣化應用場景的定制化數據集構建。
①集成前沿AI技術，提供基于文本、圖像及場景的智能搜索功能
②支持本地私有化部署保障數據安全，或云端部署促進全球團隊高效協作
03 aiData核心優勢
可靠的傳感器部署
傳感器配置的可靠性是數據質量的前提，aiData通過科學規劃與仿真驗證，打造堅實的采集基礎。
采集數據前要確保傳感器配置足夠可靠
在物理安裝前，借助康謀 aiSim 仿真工具對傳感器布局進行虛擬驗證，精準排查盲區、視場重疊及量程限制等問題，優化傳感器位置。
展開 
離線標定的相關專題、標簽、搜索
離線標定的最新內容
①支持多模態傳感器陣列的離線與實時動態標定
②實現傳感器記錄的高精度時間同步
aiData Auto Annotator
aiData Auto Annotator（自動標注器）是基于人工智能的多傳感器自動標注方案，針對動態與靜態物體實現行業頂尖的標注精度，原始數據采集后數小時即可完成處理。
本文介紹的基于MATLAB Simulink建模的VBC離線標定方法即可用于轉轂試驗也適用于道路試驗。相對于傳統標定手段更加高效，這在行業內是突破性的標定方法，每個整車項目能節約上百小時的轉轂時間，降低項目開發費用。并且使用離線標定的方法可以使標定結果有更高的模型精度，降低售后市場故障率。
1 模型的搭建
離線標定流程如圖1所示[1,2,3,4]。
傳感器在車體上的安裝位置一旦確定，在運行中就會保持固定，所以可以采用離線標定的方法確定各傳感器相對車體的精確位置。
傳感器離線標定的方法有很多，這里不一一介紹。
能夠實現ECU標定和數據采集功能，工具具備強大的數據分析功能，可以使用相應的 ECU接口工具包進行在線標定，工具支持在沒有ECU的情況下離線標定，圖形化多維標定，跟蹤ECU單元對表格和map圖的使用，可以標記可標定項目以追蹤更改，同時。標定管理器用于動態比較、合并或創建標定工程。
標定功能
? 支持在沒有ECU的情況下離線標定
? 圖形化多維標定
? 支持多種標定數據項編輯方法
? 標定變化批處理
? 創建 / 編輯 / 導入 / 導出 ATI、DCM、VECTOR、Matlab、VAT2000 或ASAM CDF 格式標定文件
標定數據分析
? 后分析功能
? 數據統計分析，如均值、標準差等
? 通過創建模版對數據進行快速處理
