Tổng Quan
Hardware-in-the-loop ( HIL ) là một loại mô phỏng thời hạn thực sử dụng phần cứng để mô phỏng vòng điều khiển và tinh chỉnh. Sử dụng mô phỏng HIL để thử nghiệm phong cách thiết kế bộ tinh chỉnh và điều khiển. Mô phỏng HIL cho thấy phân phối của bộ điều khiển và tinh chỉnh, trong thời hạn thực, với những kích thích ảo thực tiễn. Bạn cũng hoàn toàn có thể sử dụng HIL để xác lập xem quy mô mạng lưới hệ thống vật lý ( nhà máy sản xuất ) của bạn có hợp lệ không .
Trong mô phỏng HIL, bạn sử dụng máy tính thời hạn thực làm đại diện thay mặt ảo cho quy mô xí nghiệp sản xuất và phiên bản thực của bộ tinh chỉnh và điều khiển của bạn. Hình vẽ cho thấy một thiết lập mô phỏng HIL nổi bật. Máy tính để bàn ( phần cứng tăng trưởng ) chứa quy mô có năng lực thời hạn thực của bộ tinh chỉnh và điều khiển và nhà máy sản xuất. Phần cứng tăng trưởng cũng chứa một giao diện để điều khiển và tinh chỉnh đầu vào ảo cho nhà máy sản xuất. Phần cứng bộ tinh chỉnh và điều khiển chứa ứng dụng tinh chỉnh và điều khiển được tạo từ mô hình bộ điều khiển và tinh chỉnh. Bộ giải quyết và xử lý thời hạn thực ( phần cứng đích ) chứa mã cho mạng lưới hệ thống vật lý được tạo từ quy mô xí nghiệp sản xuất .
HIL hoạt động như thế
nào?
Một mô phỏng HIL phải gồm có mô phỏng điện của những cảm ứng và cơ cấu tổ chức chấp hành. Các mô phỏng điện này hoạt động giải trí như giao diện giữa mô phỏng thiết bị và mạng lưới hệ thống nhúng được thử nghiệm. Giá trị của mỗi cảm ứng mô phỏng điện được tinh chỉnh và điều khiển bởi mô phỏng thiết bị và được đọc bởi mạng lưới hệ thống nhúng được thử nghiệm ( phản hồi ). Tương tự, mạng lưới hệ thống nhúng được thử nghiệm triển khai những thuật toán điều khiển và tinh chỉnh của nó bằng cách xuất ra những tín hiệu điều khiển và tinh chỉnh bộ truyền động. Thay đổi tín hiệu tinh chỉnh và điều khiển dẫn đến đổi khác giá trị biến trong mô phỏng thiết bị .
Ví dụ, một nền tảng mô phỏng HIL để phát triển hệ thống chống
bó cứng ô tô có thể có các biểu diễn toán học cho từng hệ thống con sau trong
mô phỏng thiết bị
Bạn đang đọc: Hardware-in-the-loop là gì? – ADT Systems Vietnam
- Động lực học của xe, chẳng hạn như hệ thống treo, bánh xe, lốp xe, cuộn, độ dốc và trệch;
- Động lực học của hệ thống phanh Linh kiện thủy lực;
- Đặc điểm đường.
Sử dụng
Trong nhiều trường hợp, cách hiệu suất cao nhất để tăng trưởng mạng lưới hệ thống nhúng là liên kết mạng lưới hệ thống nhúng với xí nghiệp sản xuất thực. Trong những trường hợp khác, mô phỏng HIL hiệu suất cao hơn. Chỉ số tăng trưởng và hiệu suất cao thử nghiệm thường là một công thức gồm có những yếu tố sau :
1. Chi phí
2. Thời lượng
3. An toàn
4. Tính khả thi
Ngân sách chi tiêu của giải pháp nên được đo lường và thống kê bằng ngân sách của tổng thể những công cụ và nỗ lực. Thời gian tăng trưởng và thử nghiệm ảnh hưởng tác động đến thời hạn đưa ra thị trường cho một mẫu sản phẩm theo kế hoạch. Hệ số bảo đảm an toàn và thời hạn tăng trưởng thường tương tự với thước đo ngân sách. Các điều kiện kèm theo đơn cử bảo vệ việc sử dụng mô phỏng HIL gồm có :
- Nâng cao chất lượng kiểm tra
- Lịch trình phát triển chặt chẽ
- Nhà máy có gánh nặng cao
- Phát triển yếu tố con người sớm
Nâng cao chất lượng kiểm tra
Việc sử dụng HiLs giúp tăng cường chất lượng thử nghiệm bằng cách tăng khoanh vùng phạm vi thử nghiệm. Lý tưởng nhất, một mạng lưới hệ thống nhúng sẽ được thử nghiệm so với nhà máy sản xuất thực, nhưng hầu hết thời hạn, nhà máy sản xuất thực sự tự đặt ra những hạn chế về khoanh vùng phạm vi thử nghiệm. Ví dụ : thử nghiệm bộ điều khiển và tinh chỉnh động cơ như một nhà máy sản xuất thực sự hoàn toàn có thể tạo ra những điều kiện kèm theo nguy hại sau đây cho kỹ sư kiểm tra :
- Kiểm tra tại hoặc vượt quá phạm vi của các tham số ECU nhất định (ví dụ: Thông số động cơ, v.v.)
- Kiểm tra và xác minh hệ thống ở điều kiện lỗi
- Trong các kịch bản thử nghiệm được đề cập ở trên, HIL cung cấp điều khiển hiệu quả và môi trường an toàn nơi kỹ sư kiểm tra hoặc ứng dụng có thể tập trung vào chức năng của bộ điều khiển.
Lịch trình phát triển chặt chẽ
Lịch trình tăng trưởng ngặt nghèo tương quan đến hầu hết những chương trình xe hơi, hàng không ngoài hành tinh và quốc phòng mới không được cho phép thử nghiệm mạng lưới hệ thống nhúng để chờ đón một nguyên mẫu có sẵn. Trên trong thực tiễn, hầu hết những lịch trình tăng trưởng mới đều cho rằng mô phỏng HIL sẽ được sử dụng song song với sự tăng trưởng của xí nghiệp sản xuất. Ví dụ, vào thời gian một nguyên mẫu động cơ xe hơi mới được phân phối để thử nghiệm mạng lưới hệ thống điều khiển và tinh chỉnh, 95 % thử nghiệm bộ điều khiển và tinh chỉnh động cơ sẽ được triển khai xong bằng mô phỏng HIL [ cần dẫn nguồn ] .
Các ngành công nghiệp hàng không vũ trụ và quốc phòng thậm
chí có nhiều khả năng áp đặt một lịch trình phát triển chặt chẽ. Các chương
trình phát triển máy bay và phương tiện mặt đất đang sử dụng mô phỏng máy tính
để bàn và HIL để thực hiện thiết kế, thử nghiệm và tích hợp song song.
Mô phỏng
Hardware-in-the-Loop
Mô phỏng Hardware-in-the-loop ( HIL ) được đặc trưng bởi việc quản lý và vận hành những thành phần thực tích hợp với những thành phần mô phỏng theo thời hạn thực. Thường, phần cứng và ứng dụng của hệ điều khiển và tinh chỉnh là mạng lưới hệ thống thực như được dùng trong dây chuyền sản xuất sản xuất. Quá trình được điều khiển và tinh chỉnh ( gồm có những cơ cấu tổ chức chấp hành, những quy trình vật lý và những cảm ứng ) hoàn toàn có thể gồm có cả những thành phần được mô phỏng hoặc những thành phần thực, như thấy ở hình 3 ( a ). Nói chung, thường phối hợp thực thi những trường hợp nêu trên. Thông thường, một số ít cơ cấu tổ chức chấp hành là thực còn quy trình và những bộ cảm ứng chỉ là mô phỏng. Lý do là cơ cấu tổ chức chấp hành và phần cứng tinh chỉnh và điều khiển thường là một mạng lưới hệ thống tích hợp con hoặc do cơ cấu tổ chức chấp hành rất khó được mô hình hoá đúng chuẩn và mô phỏng trong khoảng chừng thời hạn thực. ( Để phối hợp sử dụng những cảm ứng thực cùng với
HÌNH 1: Phân loại của các phương pháp mô phỏng theo tốc độ và các ví dụ ứng dụng
HÌNH 2: Phân loại mô phỏng thời gian thực
Quá trình mô phỏng yên cầu phải nỗ lực thực sự bởi đầu vào cảm ứng vật lý không sống sót mà phải được tạo ra một cách tự tạo ). Để đổi khác hoặc tái thiết kế một số ít công dụng của phần cứng hoặc ứng dụng điều khiển và tinh chỉnh, thiết bị phân dòng hoàn toàn có thể được nối với phần cứng tinh chỉnh và điều khiển cơ bản. Do vậy những bộ mô phỏng hardware-in-the-loop cũng gồm có những công dụng tinh chỉnh và điều khiển được mô phỏng riêng .
Nói chung, những ưu điểm của mô phỏng hardware-in-the-loop là :
- Thiết kế và thử nghiệm phần cứng, phần mềm điều khiển mà không cần vận hành một quá trình thực nào (“chuyển lĩnh vực xử lý vào phòng thí nghiệm”);
- Thử nghiệm phần cứng và phần mềm điều khiển ở điều kiện môi trường tới hạn trong phòng thí nghiệm (ví dụ, nhiệt độ cao/thấp, gia tốc lớn và các cú sốc cơ học, thiết bị kích thích, tính tương thích điện từ);
- Thử nghiệm các tác động của lỗi và tình trạng không mong đợi của cơ cấu chấp hành, cảm biến và máy tính trên toàn bộ hệ thống;
- Vận hành và thử nghiệm các điều kiện vận hành tới hạn và nguy hiểm;
- Các thử nghiệm có thể lặp lại thường xuyên ;
- Vận hành dễ dàng với các giao diện người-máy khác nhau (bộ điều khiển cho buồng tập lái máy bay); và
- Tiết kiệm chi phí và thời gian.
HÌNH 3: Mô phỏng thời gian thực:
Cấu trúc lai. (a) Mô phỏng Hardware-in-the-loop; (b) tạo mẫu điều khiển
Một thử thách tiếp cận dựa trên nền tảng
ADT phân phối giải pháp phần cứng và ứng dụng tổng lực giúp bạn khởi đầu nhanh gọn với ứng dụng dựa trên thông số kỹ thuật và I / O mô-đun. Thay vì sử dụng một giải pháp chung với những tính năng và I / O tốn kém không tương quan đến thử nghiệm của bạn, những giải pháp ADT được kiểm soát và điều chỉnh theo ứng dụng đơn cử của bạn. Bạn có quyền tự do tùy chỉnh phần cứng và ứng dụng để lý giải những tín hiệu không chuẩn và lan rộng ra số lượng I / O khi cần .
Nguồn: wikipedia, Linhkienbandan.com
This post is also available in:
English
Source: https://openlivenft.info
Category: TIN COIN
