半实物仿真(边境)

在没有硬件原型的情况下测试控制器设计

硬件在环(HIL)模拟是一种用于验证控制算法的技术,通过创建一个表示要控制的物理系统的虚拟实时环境,在预定的目标控制器上运行。HIL有助于在没有物理原型的情况下测试控制算法的行为。

HIL模拟是如何工作的?

  1. 您可以在实时目标计算机上创建并模拟物理组件(如设备、传感器和执行器)的虚拟实时实现。
  2. 您可以在嵌入式控制器上运行控制算法,并在连接到控制器的目标计算机上实时运行植物或环境模型。嵌入式控制器通过各种I/O通道与植物模型仿真进行交互。
  3. 您细化组件的软件表示,并逐渐用实际的硬件组件替换系统环境的某些部分。

通过这种方法,HIL仿真可以消除硬件制造中昂贵的迭代。

硬件在环(HIL)模拟设置。

硬件在环(HIL)模拟设置。该框图显示了一个HIL仿真,其中被测硬件是一个嵌入式控制器,而设备模型是一个物理系统的表示。

在哪里使用HIL模拟?

当在真实的物理系统上测试控制算法代价高昂或危险时,HIL仿真尤其有用。HIL仿真广泛应用于汽车、航空航天和国防,以及工业自动化和机械行业,以测试嵌入式设计。HIL也被应用于医疗设备、通信、半导体和其他行业。

常见的HIL模拟例子包括:

  • 航空航天和国防:飞行模拟器和飞行动态控制,在实际飞机上测试控制算法过于复杂
  • 汽车:车辆动力学和控制,在初始阶段在道路上测试功能是不切实际的
  • 工业自动化:控制器-工厂测试,当停止生产或装配线测试控制算法时,涉及大量的资源和业务损失

用MATLAB和Simulink进行HIL仿真

您可以使用仿真软件实时™而且Speedgoat目标硬件进行实时仿真和测试。工程师可以从桌面模拟开始使用MATLAB®而且动态仿真模块®然后设计、构建和测试实时应用程序。使用Simscape™,您可以构建您的工厂的物理模型,然后使用Simulink Real-Time和Speedgoat目标硬件执行HIL仿真。

完成速羊架设置。

完成速羊架设置。该设置用于使用硬件在环测试台自动测试拖拉机控制器。

参见:实时仿真物理建模快速原型嵌入代码生成实时仿真软件电力电子硬件在环测试

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