如何测试带服务接口的Simulink模型？

在Matlab 2022a之后引入了Service Interface的建模元素，这让Simulink模型拥有了向外部其他模型提供函数的能力，也为服务接口建模语义打下基础。

“模型可以对外提供函数功能”

新的建模元素带来一个问题：如何对服务接口进行测试呢？经过尝试（在2022b环境下），如果对包含服务接口的模型直接创建test harness会造成Maltab的崩溃。原因是Simulink Test工具箱还未支持Service Inteface接口的测试模型自动生成，且没有做好异常检测，从而导致软件崩溃。那么，我们如何对这类模型进行测试呢？

测试是可以进行的，只不过是思路要从直接测试新接口，转变为通过包装“桩模型”来间接测试。这算是针对Matlab当前特性的一种变通。

我们通过一个简单的例子来了解这种方法。下面是目标被测模型的功能：实现一个特殊加法函数，该加法函数接受两个被加数，返回被加数1、被加数2、固定偏置的和；该模型不直接求加数，而是借助外部的基础加法函数。

“一个简单的示例”

由于用到了Service Interface，使用System Composer来生成是最方便的事情。因此我们创建如下System Composer模型，配置好接口定义，并生成行为模型。

“借助System Composer模型快速生成目标模型”

“自动生成的行为模型，需要一点改造”

“按照功能需求完成改造”

下面就到了比较关键的一步，即：创建一个新的测试用的System Composer模型，并补充上游调用模型和下游响应模型。

我们初步创建如下模型，然后逐步完善它。

首先是完成服务接口的连接，然后生成对应行为模型。

对于Source模型，我们需要补充其功能，即实现一个简单的加法。

对于Trigger模型，我们需要对外暴露函数参数的输入接口。对于这个函数来说，需要u1和u2两个参数。同时，我们也需要对外暴露函数的返回值，因此新建输出接口y。同时不要忘记把子模型的接口连接到外部System Composer模型的根部，因为我们还是在借助System Composer来进行测试，如果不和System Composer模型建立联系，那么测试数据是无法传入的。

我们对此测试专用的System Composer模型创建test harness。

根据我个人的喜好，选择test sequence来创建测试用例，可以很方便地创建函数调用，且基于场景测试。

于是我们就得到了一个测试对象。

点击test sequence来编辑测试用例。这里需要对测试用例做如下说明：函数调用的方法是发出一个函数触发信号，同时与之配套的函数参数也要及时赋值；采用 if t == xx ... end的语句来触发函数调用，这是因为test sequence本质上是一个信号发生器，如果不限定时刻，test sequence会按照默认的时间节奏（如默认0.2s周期）反复产生信号，这对我们测试函数调度是不利的。

完成测试用例的编写之后，我们还需要设置观测。在我们关注的输出信号线上打上log标签，在模型层面全局打开log event选项来记录函数调度情况。

运行仿真，可以看到这两个图标都提示有结果输出。

我们打开Data Inspector，观察输出y值的情况。可以看到仿真符合我们的预期。

我们打开Sequence Viewer观测函数调用情况，也符合我们的预期。

除此之外，根据实践，如果System Composer的输入输出接口是Bus类型的话，需要使用Bus Element In和Bus Element Out（且设置为non-virtual）才能够通过仿真；如果使用Inport和Outport（设置数据类型为Bus），仿真将会报错。

以上就是测试带服务接口的Simulink模型的方法。相比普通的Simulink模型测试方法，带服务接口的模型测试更加繁琐和复杂，希望在未来高版本的Matlab会有更加用户友好的方式解决此问题。