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Chengdu Yiwei New Energy Automobile Co., Ltd.

Como garantir a confiabilidade do controlador – Introdução à plataforma de simulação hardware-in-the-loop (HIL)-2

02 Quais são as vantagens da plataforma HIL?

Hardware no Loop1

Já que os testes podem ser feitos em veículos reais, por que usar a plataforma HIL para testes?

Redução de custos:
A utilização da plataforma HIL pode reduzir tempo, mão de obra e custos financeiros. A realização de testes em vias públicas ou estradas fechadas geralmente exige despesas significativas. O tempo e o custo envolvidos na modificação ou reparo de hardware e software nos veículos de teste não devem ser negligenciados. Os testes em veículos reais exigem que vários técnicos (montadores, motoristas, engenheiros elétricos, etc.) estejam de prontidão para lidar com quaisquer problemas que surjam durante os testes. Com os testes em plataforma HIL, a maior parte do conteúdo do teste pode ser concluída em laboratório, e a interface do usuário da plataforma HIL permite a modificação em tempo real de vários parâmetros do objeto controlado, sem a necessidade de trabalhos complexos de desmontagem e remontagem do veículo.

Redução de riscos:
Durante a validação de veículos em condições reais, existem riscos de acidentes de trânsito, choques elétricos e falhas mecânicas ao verificar condições perigosas e extremas. O uso da plataforma HIL para esses testes pode proteger eficazmente pessoas e bens, contribuir para testes abrangentes de estabilidade e segurança do sistema em condições extremas e demonstrar vantagens claras no desenvolvimento ou atualização de controladores.

Desenvolvimento sincronizado:
Durante o desenvolvimento de um novo projeto, o controlador e o objeto controlado são frequentemente desenvolvidos simultaneamente. No entanto, se não houver um objeto controlado disponível, o teste do controlador só poderá começar após a conclusão do desenvolvimento do objeto controlado. Se uma plataforma HIL estiver disponível, ela poderá simular o objeto controlado, permitindo que o teste do controlador prossiga.

Tratamento específico de falhas:
Durante testes reais de veículos, muitas vezes é difícil reproduzir certas falhas, como danos no hardware ou curtos-circuitos, e isso pode acarretar riscos. Utilizando a interface operacional da plataforma HIL, é possível reproduzir falhas individuais ou múltiplas, permitindo testar de forma eficiente como o controlador lida com diversos tipos de falhas.

03 Como realizar testes de plataforma HIL?

Configuração da plataforma:
A configuração da plataforma inclui o estabelecimento de plataformas de software e hardware. Para testes de veículos, a plataforma de software envolve a criação de modelos de cenários de teste, modelos de simulação para sensores e modelos de dinâmica veicular, bem como software de gerenciamento de testes. A configuração da plataforma de hardware requer gabinetes de simulação em tempo real, placas de interface de E/S, simuladores de sensores, etc. A seleção dos componentes da plataforma de hardware baseia-se principalmente nas opções disponíveis no mercado, visto que o desenvolvimento interno pode ser desafiador.

Integração HIL:
Selecione as ferramentas de teste apropriadas de acordo com os requisitos e crie um ambiente de teste adequado. Em seguida, combine os modelos de algoritmo participantes com o ambiente de teste para formar um sistema de malha fechada. No entanto, existe uma variedade de ferramentas de teste disponíveis no mercado, de diferentes fabricantes, com padrões e dados de interface variados em comparação com o controlador que está sendo testado, o que torna a integração um tanto desafiadora.

Cenários de teste:
Os cenários de teste precisam abranger a maioria dos casos de uso e até mesmo considerar condições não reproduzíveis. Os sinais dos sensores precisam ser consistentes com situações do mundo real. A precisão e a abrangência dos testes são indicadores importantes da eficácia dos testes HIL.

Resumo do teste:
O resumo do teste deve incluir: 1. Ambiente de teste, duração do teste, conteúdo do teste e pessoal envolvido; 2. Estatísticas e análise dos problemas encontrados durante o teste, resumo dos problemas não resolvidos; 3. Relatórios de teste e envio dos resultados. O teste HIL geralmente é automatizado, exigindo apenas a conclusão da configuração e a espera pela finalização do teste, o que ajuda a melhorar a eficiência do teste e garantir a consistência.

 

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Data da publicação: 09/10/2023