Detalles de HIL
Nombre chino: Hardware-in-the-loop mbth: parte del discurso HIL: introducción, aplicación, introducción (hil hardware-in-loop) Se ha demostrado que la simulación de hardware-in-loop (HIL) ser una solución efectiva. Esta tecnología garantiza que las pruebas del software integrado se completen en las primeras etapas del ciclo de desarrollo. Al comienzo de la fase de integración del sistema, las pruebas del software integrado serán más exhaustivas y completas que los métodos tradicionales. Esto permite detectar los problemas a tiempo, reduciendo así el coste de resolverlos. La única forma en que los fabricantes de equipos originales y los proveedores de automóviles pueden hacer frente a la creciente demanda de pruebas de ECU es crear pruebas de manera eficiente y automatizar su ejecución. La simulación de hardware en el bucle basada en el modo V es un método de prueba factible. Con HIL, se puede probar una gran cantidad de controladores en un "vehículo virtual" sin un vehículo real. El sistema de prueba HIL puede simular al conductor, el vehículo y su entorno de trabajo y es una herramienta de laboratorio ideal para pruebas automáticas de ECU. Las ventajas de este método de prueba son: separa el proceso de prueba del banco de pruebas; puede realizar pruebas de la ECU en condiciones extremas o peligrosas sin causar daño al personal o a los vehículos; es conveniente simular diversas condiciones de trabajo y señales de entrada del control; objeto. Varias relaciones de combinación de estados entre ellos; simular/reproducir rápidamente modos de falla complejos e identificar las causas fundamentales de fallas complejas en las primeras etapas del desarrollo de la ECU; puede realizar pruebas integradas de múltiples ECU; la cobertura de las pruebas automáticas es más amplia que la de las pruebas manuales. Fácil de mantener y ampliar las capacidades de prueba, acorta el ciclo de desarrollo y ahorra costos de desarrollo; En la actualidad, existen sistemas HIL lanzados por instituciones de investigación nacionales y extranjeras como Ni, el Centro de Ingeniería ESE de la Universidad de Zhejiang, etc. Hardware en el bucle (HIL) significa hardware en el bucle. Primero veamos las diferencias entre las siguientes tres situaciones (si la simulación del controlador real se llama controlador virtual y la simulación del objeto real se llama objeto virtual, se pueden obtener tres formas de simulación del sistema de control: ① Virtual controlador + objeto virtual = sistema de simulación dinámica es una simulación pura del sistema; ② controlador virtual + objeto físico = sistema de simulación de prototipo de control rápido (RCP), que es una simulación semifísica del sistema; ③ controlador real + objeto virtual = simulación HIL; sistema, que es otra parte del sistema Una especie de simulación semifísica Introducción al sistema HiL El sistema de prueba de simulación de hardware en el bucle HiL (Hardware-in-the-Loop) ejecuta el modelo de simulación a través de un procesador en tiempo real. , simula el estado operativo del objeto controlado y se comunica con el objeto probado a través de la conexión de E/S para realizar pruebas integrales y sistemáticas de la ECU bajo prueba, considerando la seguridad, la viabilidad y el costo razonable del hardware en el. -Las pruebas de simulación de bucle se han convertido en una parte muy importante del proceso de desarrollo de la ECU, ya que reducen el número de viajes reales del vehículo, se acorta el número de pruebas, se reduce el tiempo de desarrollo, se mejora el costo y se mejora la calidad del software de la ECU. Y se reduce el riesgo de la fábrica de automóviles en el nuevo campo de los vehículos de nueva energía, para el sistema de control del vehículo, el sistema de gestión de batería BMS y el controlador del motor MCU. Para los tres sistemas de control electrónico centrales, la prueba de simulación semifísica. Sin embargo, el sistema de prueba de simulación semifísica del sistema de control electrónico de automóvil tradicional se debe a sus requisitos de alta precisión en tiempo real, seguridad de alto voltaje y alta corriente y la particularidad de la interfaz de señal. el sistema no se puede resolver Arquitectura general del sistema HiL: el sistema HiL consta principalmente de tres partes: plataforma de hardware, software de gestión experimental y modelo de software en tiempo real. Plataforma de hardware: la plataforma de hardware del sistema HiL se basa principalmente en productos de NI. múltiple Un procesador en tiempo real y una placa de E/S basados en estándares industriales abiertos, que garantiza que los clientes puedan aplicar la última tecnología de PC a los sistemas de prueba HiL y cumplir siempre con los requisitos futuros del sistema de prueba. Sistema de prueba HiL de tamaño pequeño para que los clientes elijan al construir sistemas pequeños. Entre ellos, CompactRIO (serie cRIO) es un sistema de adquisición y control reconfigurable típico de bajo costo, que también se puede conectar fácilmente al gabinete de control principal. ampliar la interfaz de E/S del sistema de simulación semifísica.
Los principales componentes de la plataforma de hardware son: procesador en tiempo real, interfaz de E/S, unidad de inyección de fallas (FIU), interfaz de comunicación, módulo FPGA, unidad de simulación de carga, unidad de acondicionamiento de señal, fuente de alimentación programable, gabinete y caja de conexiones. 2) Software de gestión de experimentos: la plataforma de software de gestión de experimentos del sistema HiL está construida con NI VeriStand 2010 como núcleo, conectada al procesador en tiempo real a través de Ethernet y equipada con ricos paquetes de expansión funcionales como LabVIEW, módulo FPGA y real- módulo de tiempo. Los usuarios pueden realizar: gestión de configuración de hardware, autoactualización de recursos de hardware, actualización de funciones del sistema, importación de algoritmos de control o modelos de sistema desde entornos de modelado de terceros como Simulink, proporcionar comandos de prueba, crear interfaces visuales interactivas, modificar de manera flexible la configuración de la interfaz de usuario, simulación y generación de alarma de eventos, finalización de pruebas, registro automático de datos, análisis automático de datos y generación de informes, etc. 3) Modelo de software en tiempo real: el modelo de software en tiempo real del sistema HiL incluye principalmente: El sistema HiL adopta una plataforma de hardware abierta y admite una variedad de software de simulación: modelo de motor 4 Matlab/Simulink/Stateflow/RTW modelo de batería 4 LabVIEW diseño de control y simulación de motor modelo 4 Tess Endyna/Vedyna modelo de sistema de transmisión 4CarSim/TruckSim modelo de conductor 4GT-power modelo de dinámica de vehículo 4AMESim modelo de superficie y entorno de carretera y otras características del sistema HiL: plataforma de software y hardware verdaderamente abierta, compatible con hardware de terceros, facilita las actualizaciones y la expansión del sistema, admite C, C++, Matlab/Simulink, LabVIEW, DLL y otros entornos multilingües, recopilación de datos de alta precisión en tiempo real y muestreo de datos de múltiples velocidades, servicios globales, soporte y fácil integración con socios profesionales , productos HiL de terceros - simulación de batería (DMC) - simulación de motor (OPAL-RT, SET) - simulación de motor (MicroNova) - servicio llave en mano.