Что такое HIL?

HIL (Hardware-in-the-Loop) — это способ моделирования/технология, при которой исходная система разбивается на части, причем одна часть системы моделируется численно на компьютере, а другая часть является реальным физическим объектом. Части системы на каждом шаге обмениваются данными между собой, через программно-аппаратный интерфейс.

Если физический объект является достаточно энергоемким устройством, то к HIL добавляют приставку P (power) HIL, чтобы подчеркнуть наличие дополнительных проблем, связанных с необходимостью использовать усилители тока и напряжения при реализации программно-аппаратного интерфейса.   

Основная проблема HIL связана с возникновением задержки при обмене данными между частями системы, т.е. исходная система отличается от разбитой на части системы (HIL системы). Тем не менее, при моделировании HIL системы нужно стремиться, чтобы результаты моделирования были устойчивы и адекватны (в идеале совпадали) с результатами моделирования исходной системы.

Устойчивость и адекватность результатов моделирования разбитой на части системы достигается за счет применения различных алгоритмов/методов сшивания результатов моделирования при реализации программно-аппаратного интерфейса. На данный момент известно несколько алгоритмов: TM, TLM, TFA, PCD, DIM.

Мы предлагаем свой метод, реализованный на базе фильтра Пуанкаре-Стеклова, который обеспечивает лучшие результаты по устойчивости и адекватности результатов моделирования HIL-системы (по сравнению с известными алгоритмами), а также позволяет обеспечить многопортовое соединение между частями системы.

Где применяется HIL технология?

Технология HIL внедрена в различные известные универсальные моделирующие среды. 

В настоящее время разрабатываются новые моделирующие среды, которые специализируются на применении технологии HIL в различных отраслях промышленности.

Кроме того, мы считаем, что эта технология может быть успешно использована в робототехнике.