主要内容

硬件在环仿真基础

硬件在环(HIL)仿真是一种实时仿真。使用HIL仿真测试控制器设计。HIL仿真显示控制器如何实时响应真实虚拟刺激。您还可以使用HIL确定物理系统(电厂)模型是否有效。

在HIL仿真中,您可以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。该图显示了典型的HIL仿真设置。台式计算机(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连接到工厂的虚拟输入的接口。控制器硬件包含从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。

何时使用硬件在环仿真

在执行基于模型的设计(MBD)时,使用HIL仿真测试控制器的设计。该图显示了HIL仿真在MBD设计到实现工作流中的适用位置。

验证涉及使用实际工厂硬件在实际情况下或在环境代理(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)使用实际硬件。您也不必依赖自然或环境测试设置。通过允许您使用模型来表示工厂,HIL模拟在成本和实用性方面提供了优势。

与验证测试相比,半实物仿真在多个领域提供了成本节约。对于设计变更,半实物仿真往往成本较低。您可以在MBD工作流中比验证更早地执行HIL模拟,这样您就可以在项目相对较早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变化。

  • 设计变更的实施成本较低。

就调度而言,HIL模拟比验证更便宜、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,您可以对地震或暴风雪等极端天气条件进行建模。您还可以测试控制器对深海或深空等无法访问环境中发生的刺激的响应。

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