硬件在环(HIL)仿真可以对虚拟运行环境中的设备进行非常逼真的模拟。一个典型的HIL系统包括用于从控制系统接收数据的传感器、用于发送数据的传动器、一个用于处理数据的控制器、一个人机界面(HMI)以及一个开发后仿真分析平台。NationalInstruments公司通过其创新的低成本模块化硬件和软件平台帮助工程师和科学家设计并建立自己的HIL系统。NI的R系列可重新配置型输入/输出硬件和LabVIEWFPGA软件模块为HIL提供了更高性能的平台。本文
硬件在环(HIL)仿真可以对虚拟运行环境中的设备进行非常逼真的模拟。一个典型的HIL系统包括用于从控制系统接收数据的
传感器、用于发送数据的传动器、一个用于处理数据的控制器、一个人机界面(HMI)以及一个开发后仿真分析平台。National Instruments公司通过其创新的低成本
模块化硬件和软件平台帮助工程师和科学家设计并建立自己的HIL系统。
NI的R
系列可重新配置型输入/输出硬件和LabVIEW FPGA 软件模块为HIL提供了更高性能的平台。
本文件简要介绍了经过改进的NI平台如何帮助您快速设计和配置您自己的HIL系统。
目录：
·简介
·HIL 概述
·用NI产品建立你自己的HIL系统
·NI帮助Woodward Governor公司成功实施HIL
·结论
简介
嵌入式控制系统在控制典型机械系统中的不同组件时发挥了重要的作用。以小型无人驾驶飞机的自动导航装置的设计为例。设计中的一个微小错误可能导致价值2亿美元的飞机在传统测试中坠毁。在实际测试之前进行系统的软件模拟通常都没有多大意义,因为它不能与实际上的模拟和数字信号实时运行。这一难题使得HIL仿真成为了在最终运用之前对嵌入式控制系统进行测试的标准方法。
HIL仿真可以对虚拟运行环境中的设备进行非常逼真的模拟。一个典型的HIL系统包括用于从控制系统接收数据的传感器、用于发送数据的传动器、一个用于处理数据的控制器、一个人机界面(HMI)以及一个开发后仿真分析平台。National Instruments公司通过其创新的低成本模块化硬件和软件平台帮助工程师和科学家设计并建立自己的HIL系统。 NI的R系列可重新配置型输入/输出硬件和LabVIEW FPGA软件模块为HIL提供了更高性能的平台。
HIL 概述
设计周期中的HIL
传统测试方法,即静态测试,通过提供已知输入和测量输出对特定组件的功能进行测试。目前公司都面临着将产品更快推向市场和缩短设计周期的压力,这引发了市场对于动态测试（动态测试在组件以实际或模拟形式参与整个系统共同运行的情况下对其进行测试）的需求。出于成本和安全考虑,相对于在实际系统中测试每一个组件, 用实时硬件对系统
其它部分进行模拟是较好的方法。与静态测试相比,动态测试的测试条件更为广泛。采用此方法进行动态测试被称作硬件在环(HIL)模拟。
HIL是设计周期不可分割的一部分。下面的图1显示了汽车、航空和国防工业常用的嵌入式控制系统的设计周期。
图1. 控制设计周期
图中文字：
system definition－系统定义,control design－控制设计,system testing－系统测试,
rapid prototyping－快速建模, hardware-in-the-loop testing－硬件在环测试,
targeting－确定目标
控制设计周期包括几个不同的设计和测试阶段。系统定义 阶段记录下系统的需求和要求。快速建模 阶段开发用于测试实际系统中的基本概念和理念的原型控制器。实际系统可以通过软件或软件与硬件的结合进行仿真。HIL测试的理念与快速建模类似,即在组件与实际系统其它部分相连时对其进行模拟。National Instruments公司的 LabVIEW和
PXI在工业中被广泛应用于快速建模的应用系统。
