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Fondamentaux de la simulation Hardware-in-the-Loop

Cet exemple utilise :

La simulation Hardware-in-the-Loop (HIL) est un type de simulation temps réel. Vous pouvez vous en servir pour tester le design de votre contrôleur. Elle montre comment ce dernier répond en temps réel à des stimuli virtuels réalistes. Vous pouvez également utiliser la simulation HIL pour déterminer si votre modèle de système physique est valide.

La simulation HIL consiste à utiliser un ordinateur temps réel comme représentation virtuelle de votre modèle de système physique ainsi qu’une version réelle de votre contrôleur. La figure présente une configuration de simulation HIL standard. L’ordinateur de bureau (hardware de développement) contient le modèle compatible temps réel du contrôleur et du système physique. Le hardware de développement contient également une interface permettant de contrôler l’entrée virtuelle du système physique. Le hardware du contrôleur contient le software généré à partir du modèle de contrôleur. Le processeur temps réel (hardware cible) contient le code du système physique généré à partir du modèle de celui-ci.

Quand utiliser la simulation Hardware-in-the-Loop

Utilisez la simulation HIL pour tester le design de votre contrôleur lorsque vous suivez une approche Model-Based Design (MBD). La figure indique la position de la simulation HIL dans le workflow MBD du design à la réalisation.

La validation consiste à utiliser le hardware réel du système physique pour tester votre contrôleur dans des situations réelles ou des environnements de substitution (par exemple une chambre de pression). La simulation HIL ne nécessite pas d’utiliser le hardware réel du système physique. Elle ne dépend pas non plus d’une configuration de test naturaliste ou environnementale. En vous permettant d’utiliser votre modèle pour représenter le système physique, la simulation HIL offre des avantages à la fois sur les plans économique et pratique.

La simulation HIL s’avère plus économique que les tests de validation à plusieurs égards. Avec la simulation HIL, les modifications du design sont généralement moins coûteuses. La simulation HIL peut avoir lieu plus tôt que la validation dans le workflow MBD, ce qui vous permet d’identifier les problèmes et d’améliorer le design en conséquence relativement tôt dans le projet. La détection précoce des problèmes présente les avantages suivants :

  • Votre équipe est plus susceptible d’approuver les changements.

  • Les modifications du design sont moins coûteuses à implémenter.

En termes de planification, la simulation HIL est plus économique et plus pratique que la validation car vous pouvez la configurer pour une exécution autonome.

La simulation HIL est plus pratique que la validation pour tester la réponse de votre contrôleur à des événements inhabituels. Par exemple, vous pouvez modéliser des conditions météorologiques extrêmes comme un tremblement de terre ou une tempête de neige. Vous pouvez également tester la réponse de votre contrôleur à des stimuli qui se produisent dans des environnements inaccessibles comme les grands fonds marins ou l’espace lointain.

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