Wiederverwendbarkeit und Management von modellbasierten X-in-the-Loop Tests mit TTCN-3 Embedded

Je nach Öffnung der Drosselklappe wird mehr oder weniger Luft der Verbrennung zugeführt und entsprechend das Drehmoment des Motors geregelt. Ziel ist es, mit möglichst geringem Benzinverbrauch die vom Fahrer gewünschte Geschwindigkeit zu erreichen. Das ist mit einer konstanten Einstellung nicht möglich. Deshalb übernimmt ein Motorsteuergerät diese Aufgabe. Dieses öffnet und schließt die Drosselklappe je nach gewünschter Geschwindigkeit und Beschleunigung, abhängig von verschiedenen anderen Parametern unseres Motors. Die für die Steuerung verwendeten Algorithmen werden heutzutage in Software realisiert. Wenn wir ein solches System testen wollen, reicht es nicht, spezielle Eingaben in das System zu geben und auf die korrekten Antworten zu horchen, zu komplex ist das Wechselspiel von Testobjekt und Umgebung. Die Ansteuerung der Drosselklappe durch die Schaltung wirkt auf den Motorlauf, die Geschwindigkeit und das Drehmoment ändern sich. Damit ist aber auch der Öffnungswinkel zu modifizieren. Unser System ist eine Regelung mit Rückkopplung. Können Steuerungen, Systeme ohne Rückkopplung, noch durch Open-Loop-Tests vollständig dynamisch überprüft werden, so ist dies jedoch für Regelungen mit Feedback im Allgemeinen nicht möglich. Wir haben in geeigneter Weise die Auswirkungen unserer Ansteuerung auf die Umgebung für die weitere Testeingabe zu berücksichtigen. Gerade dies zeichnet einen Closed-Loop-Test aus. Um die Auswirkungen auf die Umgebung und damit auch den Rückfluss der Ansteuerung durch das Testobjekt zu erfassen, wird für den Test ein Modell der Umgebung entwickelt. Testen von Regelungen benötigt somit nicht nur das Testobjekt und einen Testrahmen, sondern auch ein geeignetes Modell der späteren Umgebung, in die es eingebettet werden soll und die es regeln soll. Andererseits dienen Tests dem Nachweis korrekter Funktionalität. So verlangen verschiedene Qualitätsstandards die Überprüfung von Anforderungen durch diverse Tests und wir benötigen eine systematische Testverwaltung mit Tracing, um dieser Forderung zu genügen. Das ist nicht effektiv möglich, wenn wir für jeden Test ein eigenes Umgebungsmodell entwickeln wollten. Deshalb wird hier eine allgemeine Architektur von Closed-LoopTests vorgeschlagen, die eine systematische Verwaltung aber auch Wiederverwendung von Tests in späteren Entwicklungsphasen und projektübergreifend erlaubt. Sie setzt auf eine systematische und konzeptionelle Trennung zwischen Umgebungsmodell und Störungen auf. Um die Testansteuerungen und -auswertungen zu spezifizieren, bieten sich vielfältige Techniken und Testsprachen an. Jedoch sind sie meist proprietär und werkzeugspezifisch und können deshalb nur schwer phasenübergreifend eingesetzt oder gar für eine Zulieferer-Hersteller übergreifende Dokumentation verwendet werden. In der Telekomunikation hat sich deshalb ein Standard etabliert, TTCN-3 [1-3], der diese Lücke füllt. Um ihn auch auf regelungstechnische Systeme anwenden zu können, wurde er zu TTCN-3 Embedded erweitert [4].