中文名:硬件在環mbth: HIL詞性:簡介、應用、簡介(hil hardware-in-loop)硬件在環(hardware-in-loop，HIL)仿真已經被證明是壹種有效的解決方案。這項技術可以確保嵌入式軟件的測試在開發周期的早期完成。在系統集成階段的開始，嵌入式軟件測試將比傳統方法更加徹底和全面。這樣可以及早發現問題，從而降低解決問題的成本。汽車原始設備制造商和供應商應對日益增長的ECU測試需求的唯壹方法是高效地創建測試並自動執行測試。基於V-mode的硬件在環仿真是壹種可行的測試方法。通過HIL，可以在沒有真實車輛的“虛擬車輛”中測試大量控制器。HIL測試系統可以模擬駕駛員、車輛及其工作環境，是ECU自動測試的理想實驗室工具。這種測試方法的優點是:將測試過程與測試臺分離；能在極端或危險條件下進行ECU測試，不會對人員或車輛造成傷害；便於模擬被控對象的各種工況和輸入信號之間的各種狀態組合關系；快速模擬/再現復雜故障模式，在ECU開發初期識別復雜故障的根本原因；可以實現多ECU集成測試；可以實現全天候自動測試，自動測試的覆蓋面比人工測試更廣；易於維護和擴展測試能力；縮短開發周期，節約開發成本。目前已有倪、、浙大ESE工程中心等國內外科研機構推出的HIL系統。硬件在環(HIL)的意思是硬件在環。先看以下三種情況的區別(如果將實際控制器的仿真稱為虛擬控制器，將實際對象的仿真稱為虛擬對象，可以得到三種形式的控制系統仿真:①虛擬控制器+虛擬對象=動態仿真系統，是純系統仿真；②虛擬控制器+實物=快速控制原型(RCP)仿真系統，是系統的壹種半實物仿真；③實際控制器+虛擬對象= HIL仿真系統，是系統的另壹種半實物仿真。HiL系統簡介HiL(Hardware-in-the-Loop)硬件在環仿真測試系統通過實時處理器運行仿真模型，模擬被控對象的運行狀態，並通過I/O接口與被測ECU連接，從而對被測ECU進行全方位、系統的測試。考慮到安全性、可行性和合理的成本，硬件在環仿真試驗已經成為ECU開發過程中非常重要的壹環，減少了實車路試次數，縮短了開發時間，降低了成本，同時提高了ECU的軟件質量，降低了汽車廠的風險。在全新的新能源汽車領域，對於整車控制系統、BMS電池管理系統、MCU電機控制器三大核心電控系統，半實物仿真測試非常重要。然而，傳統汽車電控系統的半實物仿真測試系統由於其高精度的實時性要求、高電壓大電流的安全性、信號接口的特殊性以及系統的可擴展性而無法解決。HiL系統解決方案HiL系統總體架構:HiL系統主要由硬件平臺、實驗管理軟件和實時軟件模型三部分組成。硬件平臺:HiL系統硬件平臺主要基於NI產品，提供多種實時處理器和I/O板。基於開放的工業標準，它可以確保客戶將最新的PC技術應用於HiL測試系統，並始終滿足未來測試系統的要求。意昂科技還提供了幾種低成本、小尺寸的HiL測試系統，供客戶搭建小型系統選擇。其中，CompactRIO(cRIO系列)是壹種典型的低成本、可重構的控制與采集系統，還可以通過以太網與主控制櫃連接，方便地擴展半實物仿真系統的I/O接口。硬件平臺的主要組成部分有:實時處理器、I/O接口、故障註入單元(FIU)、通信接口、FPGA模塊、負載模擬單元、信號調理單元、可編程電源、機櫃和接線盒。2)實驗管理軟件:以NI VeriStand 2010為核心搭建HiL系統實驗管理軟件平臺，通過以太網與實時處理器連接，配合LabVIEW、FPGA模塊、實時模塊等豐富的功能擴展包。用戶可以進行:硬件配置管理、自我更新硬件資源、升級系統功能、從Simulink等第三方建模環境導入控制算法或系統模型、提供測試命令、創建可視化交互界面、靈活修改用戶界面配置、模擬和生成事件報警、完成測試、自動記錄數據、自動分析數據和生成報告等。3)實時軟件模型:HiL系統的實時軟件模型主要包括:HiL系統采用開放的硬件平臺，支持多種仿真軟件:發動機模型4Matlab/Simulink/Stateflow/RTW電池模型4 LabVIEW控制設計與仿真電機模型4 Tess Endyna/Vedyna傳動系統模型4CarSim/ TruckSim駕駛員模型4GT-動力車輛動力學模型4AMESim路面與環境模型等HiL系統特點:真正開放的軟硬件平臺，支持第三方硬件，方便系統升級與擴展，支持C、 C++，Matlab/Simulink，LabVIEW，DLL等多語種環境，實時高精度數據采集和數據多速率采樣，全球服務，支持並方便與專業合作夥伴集成，第三方HiL產品-電池仿真(DMC)-電機仿真(OPAL-RT，SET)-發動機仿真(MicroNova)-交鑰匙服務。