Основы моделирования аппаратных средств в контуре
Симуляция Оборудование в цикле (HIL) является типом симуляции в реальном времени. Вы используете программно-аппаратную симуляцию, чтобы протестировать проектирование контроллера. Программно-аппаратная симуляция показывает, как ваш контроллер реагирует в режиме реального времени на реалистичные виртуальные стимулы. Можно также использовать HIL, чтобы определить, является ли ваша модель физической системы (объекта) действительной.
В программно-аппаратной симуляции вы используете компьютер в реальном времени как виртуальное представление вашей модели объекта управления и реальную версию вашего контроллера. Рисунок показывает типовую настройку Программно-аппаратной симуляции. Рабочий компьютер (оборудование разработки) содержит модель контроллера и объекта с поддержкой в реальном времени. Оборудование разработки также содержит интерфейс, с помощью которого можно управлять виртуальным входом на объект. Оборудование контроллера содержат программное обеспечение контроллера, которое генерируется из моделей контроллеров. Процессор в реальном времени (целевой компьютер) содержит код для физической системы, которая генерируется из модели объекта управления.
Когда использовать симуляцию цикла
Используйте Программно-аппаратную симуляцию, чтобы протестировать проект вашего контроллера при выполнении Модельно-ориентированного проектирования (MBD). Рисунок показывает, где программно-аппаратная симуляция вписывается в рабочий процесс проектирования до реализации MBD.
Валидация включает использование фактического объекта оборудования для тестирования контроллера в реальных ситуациях или в прокси окружающей среды (для примера, ёмкости давления). В программно-аппаратной симуляции вы не должны использовать реальное оборудование для вашей физической системы (объекта). Вы также не должны полагаться на натуралистическую или экологическую настройку теста. Позволяя вам использовать модель для представления объекта, программно-аппаратная симуляция предлагает преимущества в стоимости и практичности.
Существует несколько областей, в которых программно-аппаратная симуляция предлагает экономию по сравнению с валидационной проверкой. Программно-аппаратная симуляция имеет тенденцию быть менее дорогим для изменений проекта. Можно выполнить Программно-аппаратную симуляцию раньше проверки в рабочем процессе MBD, чтобы можно было идентифицировать и перепроектировать проблемы относительно раннего проекта. Нахождение проблем на раннем этапе включает в себя следующие преимущества:
Ваша команда с большей вероятностью одобрит изменения.
Изменения проекта менее затратны для реализации.
Что касается планирования, программно-аппаратная симуляция менее дорогая и более практичная, чем валидация, потому что можно настроить ее для выполнения самостоятельно.
Программно-аппаратная симуляция более практична, чем валидация для проверки реакции вашего контроллера на необычные события. Для примера можно смоделировать экстремальные погодные условия, такие как землетрясения или метели. Можно также проверить, как ваш контроллер реагирует на раздражители, которые происходят в недоступных окружениях, таких как глубокое море или глубокое пространство.