HIL细节大全
中文名:硬件在环mbth: HIL词性:简介、应用、简介(hil hardware-in-loop)硬件在环(hardware-in-loop，HIL)仿真已经被证明是一种有效的解决方案。这项技术可以确保嵌入式软件的测试在开发周期的早期完成。在系统集成阶段的开始，嵌入式软件测试将比传统方法更加彻底和全面。这样可以及早发现问题，从而降低解决问题的成本。汽车原始设备制造商和供应商应对日益增长的ECU测试需求的唯一方法是高效地创建测试并自动执行测试。基于V-mode的硬件在环仿真是一种可行的测试方法。通过HIL，可以在没有真实车辆的“虚拟车辆”中测试大量控制器。HIL测试系统可以模拟驾驶员、车辆及其工作环境，是ECU自动测试的理想实验室工具。这种测试方法的优点是:将测试过程与测试台分离；能在极端或危险条件下进行ECU测试，不会对人员或车辆造成伤害；便于模拟被控对象的各种工况和输入信号之间的各种状态组合关系；快速模拟/再现复杂故障模式，在ECU开发初期识别复杂故障的根本原因；可以实现多ECU集成测试；可以实现全天候自动测试，自动测试的覆盖面比人工测试更广；易于维护和扩展测试能力；缩短开发周期，节约开发成本。目前已有倪、、浙大ESE工程中心等国内外科研机构推出的HIL系统。硬件在环(HIL)的意思是硬件在环。先看以下三种情况的区别(如果将实际控制器的仿真称为虚拟控制器，将实际对象的仿真称为虚拟对象，可以得到三种形式的控制系统仿真:①虚拟控制器+虚拟对象=动态仿真系统，是纯系统仿真；②虚拟控制器+实物=快速控制原型(RCP)仿真系统，是系统的一种半实物仿真；③实际控制器+虚拟对象= HIL仿真系统，是系统的另一种半实物仿真。HiL系统简介HiL(Hardware-in-the-Loop)硬件在环仿真测试系统通过实时处理器运行仿真模型，模拟被控对象的运行状态，并通过I/O接口与被测ECU连接，从而对被测ECU进行全方位、系统的测试。考虑到安全性、可行性和合理的成本，硬件在环仿真试验已经成为ECU开发过程中非常重要的一环，减少了实车路试次数，缩短了开发时间，降低了成本，同时提高了ECU的软件质量，降低了汽车厂的风险。在全新的新能源汽车领域，对于整车控制系统、BMS电池管理系统、MCU电机控制器三大核心电控系统，半实物仿真测试非常重要。然而，传统汽车电控系统的半实物仿真测试系统由于其高精度的实时性要求、高电压大电流的安全性、信号接口的特殊性以及系统的可扩展性而无法解决。HiL系统解决方案HiL系统总体架构:HiL系统主要由硬件平台、实验管理软件和实时软件模型三部分组成。硬件平台:HiL系统硬件平台主要基于NI产品，提供多种实时处理器和I/O板。基于开放的工业标准，它可以确保客户将最新的PC技术应用于HiL测试系统，并始终满足未来测试系统的要求。意昂科技还提供了几种低成本、小尺寸的HiL测试系统，供客户搭建小型系统选择。其中，CompactRIO(cRIO系列)是一种典型的低成本、可重构的控制与采集系统，还可以通过以太网与主控制柜连接，方便地扩展半实物仿真系统的I/O接口。硬件平台的主要组成部分有:实时处理器、I/O接口、故障注入单元(FIU)、通信接口、FPGA模块、负载模拟单元、信号调理单元、可编程电源、机柜和接线盒。2)实验管理软件:以NI VeriStand 2010为核心搭建HiL系统实验管理软件平台，通过以太网与实时处理器连接，配合LabVIEW、FPGA模块、实时模块等丰富的功能扩展包。用户可以进行:硬件配置管理、自我更新硬件资源、升级系统功能、从Simulink等第三方建模环境导入控制算法或系统模型、提供测试命令、创建可视化交互界面、灵活修改用户界面配置、模拟和生成事件报警、完成测试、自动记录数据、自动分析数据和生成报告等。3)实时软件模型:HiL系统的实时软件模型主要包括:HiL系统采用开放的硬件平台，支持多种仿真软件:发动机模型4Matlab/Simulink/Stateflow/RTW电池模型4 LabVIEW控制设计与仿真电机模型4 Tess Endyna/Vedyna传动系统模型4CarSim/ TruckSim驾驶员模型4GT-动力车辆动力学模型4AMESim路面与环境模型等HiL系统特点:真正开放的软硬件平台，支持第三方硬件，方便系统升级与扩展，支持C、 C++，Matlab/Simulink，LabVIEW，DLL等多语种环境，实时高精度数据采集和数据多速率采样，全球服务，支持并方便与专业合作伙伴集成，第三方HiL产品-电池仿真(DMC)-电机仿真(OPAL-RT，SET)-发动机仿真(MicroNova)-交钥匙服务。