主要内容

硬件在环仿真基础知识

HIL仿真是实时仿真的一种。您使用HIL模拟来测试控制器设计。HIL仿真展示了您的控制器如何实时响应现实的虚拟刺激。您还可以使用HIL来确定您的物理系统(工厂)模型是否有效。

在HIL仿真中,您使用实时计算机作为植物模型的虚拟表示和控制器的真实版本。该图显示了一个典型的HIL模拟设置。桌面计算机(开发硬件)包含控制器和工厂的实时功能模型。开发硬件还包含一个接口,用于控制对工厂的虚拟输入。控制器硬件包含由控制器模型生成的控制器软件。实时处理器(目标硬件)包含从工厂模型生成的物理系统的代码。

何时使用硬件在环模拟

在执行基于模型的设计(MBD)时,使用HIL仿真来测试控制器的设计。该图显示了HIL模拟适用于MBD设计到实现工作流的位置。

验证包括使用实际的工厂硬件在现实情况或环境代理(例如,压力室)中测试控制器。在HIL模拟中,您不必为物理系统(工厂)使用真实的硬件。您也不必依赖于自然或环境测试设置。通过允许您使用您的模型来表示工厂,HIL模拟在成本和实用性方面提供了好处。

在几个领域中,HIL模拟比验证测试节省了成本。对于设计更改,HIL模拟的成本往往较低。在MBD工作流中,您可以在验证之前执行HIL模拟,这样您就可以在项目相对早期的时候识别和重新设计问题。尽早发现问题包括以下好处:

  • 您的团队更有可能批准更改。

  • 设计更改的实现成本更低。

在调度方面,与验证相比,HIL模拟成本更低,更实用,因为您可以将其设置为独立运行。

在测试控制器对异常事件的响应时,HIL模拟比验证更实用。例如,您可以模拟地震或暴风雪等极端天气条件。你还可以测试你的控制器对深海或深空等不可接近环境中发生的刺激的反应。

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