HILS基础理解

1、精品HILS 理解首先要明确几个概念： 对于一个控制系统， 一定要有的基础元素是控制器和被控对象。 举个例子，一个简单的灯泡， 控制灯泡亮灭的开关就是控制器， 灯泡本身就是控制对象。 当然这个控制系统是单向的， 这样的控制系统就叫 “ 开环的 ” ，现在的先进控制系统多是 “闭环的 ” ：被控对象通过传感器把自己的状态传给控制器， 控制器根据这些状态信息，通过执行器控制被控对象改变状态，循环往复。 HIL 就是解决闭环系统的控制器测试问题的。1、 HIL 的作用HIL 的作用是用数学模型来模拟被控对象，跟控制器链接成闭环，欺骗 ”控制器，让控制器以为它控制的是一个真实的被控对象，从而达到测试控

2、制器的目的。有点拗口，举个例子：假想 “ 你的头和你的手 ”构成一个控制系统， 大脑就是控制器，手就是被控对象， 眼睛就是传感感谢下载载器。大脑控制手向左移动一米，眼睛要时刻盯着手， 看到底有没有移动一米。 这时为了测试大脑台电脑会模仿眼睛输出一堆视频信号传输给大脑，让大脑以为它自己还能看得见；HIL 又跟大脑控制手动作的接口连接，让大脑以为自己还有手，这样大脑控制手左移1 米，这个控制命令就传输到 HIL 里， HIL 就通过内部算法解析， 然后输出一个手在左移的动画给大脑，这样大脑就被欺骗了，以为自己还在控制一个真实的手。这有什么用处？主要可以完成对大脑功能的测试，比如大脑想控制手一万次向

3、左移一米， 看其中有多少次能移动到位，用真手测试就把手累抽筋了，用HIL 模拟手，只要有电，一直测下去也这个控制器的功能是否正常， HIL 就可以发挥作用了， HIL 就是一个高性能的电脑，它上面运行HIL 上， HIL 这了复杂的算法（数学模型），现在可以把你的手和眼睛拆掉了，只把大脑连接到没问题（自动测试、重复测试）；比如要测大脑控制手去拍钉子，用真手就变一次性的了，用HIL 假手测就没问题（极限工况测试），等等。以汽车行业为例，测试车上的控制器系统,要是做辆真车来测试， 不止成本高，而且测试还需要有场地，有人来开车。如果要看车侧滑时ESP有没有起作用，那就要有车侧滑的场景，这样测试是很危

4、险的，所以用HIL仿真就省事多了。2、为什么叫硬件在环上面说的都是闭环系统，这个环指的就是闭环，硬件指的就是真实的控制器，相应的还有模型在环、软件在环、驾驶员在环等等。3、HIL的实现:HIL实际上就是一个电脑，这电脑为了骗控制器骗得更逼真，需要具有较强的性能，保证“实时性”，比如你踩个油门，这辆电脑模拟的假车得立即就加速，不能反映一会儿才加速。电脑上运行的算法叫模型，一般用 Matlab制作，也有用C写的。模型就是一堆数学公式和控制逻辑，比如你控制车加速， 需满足的最基本的自然规律就是牛顿第二定律,这就要把牛二公式编成程序放在HIL电脑里，这样才能对控制器控制加速的指令做岀符合自然规律的正确

5、反应。4、应用范围HIL是用于测试控制器“功能”的，对于控制器性能，一般需采用专门为测性能的设备来做。由于仿真精度等问题，也不建议用HIL来标定控制器，虽然确实有厂家用HIL做标定。对于应用，理论上任何闭环控制系统，都能用HIL测试，比如汽车、飞机、电力系统、医疗设备等等，现在应用最广的还是汽车行业。半实物仿真HILS(Hardware-i n-the-Loop Simulatio n)当新型控制系统设计结束，并已制成产品型控制器，需要在闭环下对其进行详细测试。但n c.qoos.i pi ，使测由于种种原因如：极限测试、失效测试，或在真实环境中测试费用较昂贵等试难以进行，例如：在积雪覆盖的路面上进行汽车防抱死装置（ABS ）控制器的小摩擦测试就只能在冬季有雪的天气进行；有时为了缩短开发周期,甚至希望在控制器运行环境不存在的情况下（如：控制对象与控制器并行开发），对其进行测试。dSPACE实时仿真系统的HIL仿真将助您解决这一问题。'HILs' ? ? ? ) ? ? ? ? ?(HILs)HILs? ?(HardwareInthe Loopsimulation) ？?