Application of model-based approach for testing dynamic systems

Abstract

The paper presents an application of model-based approach for testing software systems with dynamic behavior. Model-based testing concept is introduced and explained. Mathematical model of the system under test is described by state space equations. Then, mathematical and implementation challenges associated with testing of the dynamic systems are briefly described. These challenges are related to notation of tests, calculation of test coverage, implementation of a test comparator and automatic generation of test cases. Some author's ideas and solutions are presented. An application example is given to illustrate theoretical analysis and mathematical formulation.

Postęp technologiczny w dziedzinie elektroniki i informatyki spowodował w ostatnich latach zmiany w podejściu do projektowania systemów sterowania. Programowalne układy mikroprocesorowe stały się nieodłącznym elementem układów sterowania, zastępując rozwiązania analogowe, mechaniczne i elektromechaniczne. Modele matematyczne są nie tylko wykorzystywane w symulacjach komputerowych, w optymalnym doborze parametrów układu, w kalibracji układu, ale także z modeli generuje się kod źródłowy oraz testy. Testowanie układów sterowania polega na sprawdzeniu czy algorytm sterowania, który jest podany w postaci modelu, został prawidłowo zrealizowany w rzeczywistym układzie elektronicznym. Obecny stan wiedzy oferuje efektywne algorytmy i metody testowania dla systemów opisywanych przy użyciu algebry Boole'a, grafów czy też maszyn stanów, ale testowanie układów dynamicznych opisywanych za pomocą równań różniczkowych jest stosunkowo słabo wspierane przez odpowiednie narzędzia i metody. W pracy opisano podejście oparte na modelach, które może być wykorzystane do testowania układów dynamicznych implementowanych na maszynach cyfrowych. Rozważania teoretyczne zostały zilustrowane odpowiednim przykładem.