Аппаратное моделирование в цикле (HIL) - это тип моделирования в реальном времени. Моделирование HIL используется для тестирования конструкции контроллера. Моделирование HIL показывает, как ваш контроллер реагирует в реальном времени на реалистичные виртуальные стимулы. Можно также использовать HIL для определения допустимости модели физической системы (завода).
При моделировании HIL используется компьютер реального времени в качестве виртуального представления модели завода и реальной версии контроллера. На рисунке показана типичная настройка моделирования HIL. Настольный компьютер (аппаратное обеспечение разработки) содержит способную в реальном времени модель контроллера и установки. Аппаратные средства разработки также содержат интерфейс, с помощью которого осуществляется управление виртуальным входом в установку. Аппаратные средства контроллера содержат программное обеспечение контроллера, которое генерируется на основе модели контроллера. Процессор реального времени (оконечное оборудование) содержит код для физической системы, генерируемый на основе модели завода.
Используйте моделирование HIL для тестирования конструкции контроллера при выполнении проектирования на основе модели (MBD). На рисунке показано, где моделирование HIL вписывается в рабочий процесс проектирования-реализации MBD.
Проверка включает использование фактического оборудования завода для тестирования контроллера в реальных ситуациях или в условиях окружающей среды (например, в камере давления). При моделировании HIL не требуется использовать реальное оборудование для физической системы (установки). Вы также не должны полагаться на натуралистичный или экологический тест настройки. Позволяя использовать модель для представления завода, моделирование HIL дает преимущества с точки зрения стоимости и практичности.
Существует несколько областей, в которых моделирование HIL обеспечивает экономию затрат по сравнению с проверочным тестированием. Моделирование HIL, как правило, обходится дешевле при изменении конструкции. Моделирование HIL можно выполнить раньше проверки в рабочем процессе MBD, чтобы определить и переработать проблемы на относительно раннем этапе проекта. Поиск проблем на раннем этапе включает в себя следующие преимущества:
Ваша команда с большей вероятностью одобрит изменения.
Внесение изменений в конструкцию обходится дешевле.
С точки зрения планирования моделирование HIL является менее дорогостоящим и более практичным, чем проверка, поскольку его можно настроить на выполнение самостоятельно.
Моделирование HIL является более практичным, чем проверка для проверки реакции вашего контроллера на необычные события. Например, можно смоделировать экстремальные погодные условия, такие как землетрясения или метели. Вы также можете проверить, как ваш контроллер реагирует на раздражители, которые возникают в недоступных средах, таких как глубоководный или глубоководный космос.