硬件在环测试

硬件在环(HIL)仿真技术是开发和验证先进控制、保护及监控系统的黄金标准。随着产品日趋复杂以及上市时间压力不断增大,HIL 技术能够在无需物理原型的情况下,实现快速、安全且可扩展的测试验证。OPAL-RT硬件在环测试解决方案凭借可靠性和精确性,已成为跨行业信赖之选。

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硬件在环测试

更智能的系统测试方法

HIL测试:复杂系统验证的必选项

控制系统测试传统上是直接在现场的物理设备(例如发电厂)、完整系统或实验室功率测试台上进行的。尽管这种方式能提供高保真的结果,但成本高、效率低,且存在潜在安全风险。硬件在环测试提供了一种强大且可扩展的替代方案:用运行在仿真器上的实时模型替代真实被控对象,从而实现对被控对象行为(包括传感器和执行器)的精确闭环测试,而无需依赖真实物理系统。并且,仿真器配备专用I/O接口,可与控制系统及其他设备无缝交互。

凭借降低风险、节约成本和缩短开发周期等优势,HIL仿真测试已成为验证复杂嵌入式系统的全球标准。

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解决方案

硬件在环(HIL)工作原理

硬件在环(HIL)仿真的核心在于用实时仿真模型替代真实系统,并与被测设备(DUT)进行动态交互。这种方法能够提供精确且可复现的测试结果。工程师可利用HIL测试来验证DUT在各种实际工况及极端场景下的表现,并且规避安全风险。
HIL测试系统支持在被测设备与仿真器之间进行模拟/数字信号交互,快速、安全地验证系统行为。从通信接口到电气信号,仿真器与DUT进行实时数据交互,为嵌入式控制系统提供了完整的集成化测试与迭代验证能力。

硬件在环(HIL)仿真 流程图,显示从工作站到实时模拟器再到带有控制器和保护继电器的实际系统的连接情况。

优势

加速开发  安全测试

HIL仿真技术助力开发人员和测试工程师加速创新进程、降低研发成本并确保测试安全。

01

节省时间

当今交付周期高度压缩、供应链频频延误的背景下,留给原型制作的时间越来越少。借助硬件在环(HIL)仿真技术,高达95%的测试可在硬件实体制造前完成。

02

削减成本

相比昂贵的实体设备或全尺寸测试台,HIL测试更具经济性。仿真器具备可复用性和高适配性,能够显著削减成本。

03

降低风险

HIL仿真支持系统极限工况测试,同时确保实际被测设备零风险。该技术可实现对边缘工况、故障场景及失效模式的全面验证,从而在开发早期识别系统漏洞。

04

确保安全

HIL可确保在接入实际设备前,控制系统行为完全符合预期。能够有效保障人员、基础设施及设备资产安全,即便在最严苛的工况条件下,仍可实现安全、可重复的标准化测试。

应用

跨行业关键技术

硬件在环(HIL)仿真技术是控制、保护及监测系统开发领域的核心验证工具。该技术凭借其卓越的测试风险管控能力和创新加速效能,已获得工程师、科研人员及教育工作者的一致信赖,成为跨行业研发流程中不可或缺的关键环节。

客户评价

HIL技术成功案例

我们在选择HIL系统时,OPAL-RT凭借其在科研和工业领域的广泛应用、对复杂电力电子硬件的快速精准仿真以及卓越的客户支持脱颖而出。

magniX

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在最近的一个产品预研项目中,我们利用RT-LAB的自动化测试功能成功完成了上百个软件功能方面的相关测试,比以往传统实物台架节省了约50%的测试时间。

Sungrow

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我们原有的仿真设备不具备实时仿真能力,无法灵活引入多种“假设”场景。现在我们既能对配电系统建模,也能仿真输电系统,这给我们的系统保护技术培训项目带来了巨大提升,无论是讲师还是学员都受益匪浅。

多米尼克能源公司

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电源硬件开发本是一个高成本、长周期的过程,而HIL技术有效优化并缩短了这一流程。通过在控制算法设计阶段引入电网阻抗、谐波、电压波动等全场景系统变量测试,并对最终产品进行预验证,我们实现了开发周期的全面优化,在产品量产前就能完成深度故障排查。

Valeo

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HIL技术的最大优势在于能够对真实产品进行测试。我们可以模拟各种电网工况:50Hz标准电网、多机组并联运行、不同电网阻抗条件,以及平衡/不平衡负载等各类复杂场景。

施耐德电气

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FAQ

常见问题解答

支持的通信协议有哪些?

什么是硬件在环(HIL)测试?HIL的工作原理是什么?

为何选择HIL测试而非传统测试方法?

HIL仿真测试适用于哪些系统验证?

HIL测试如何缩短开发周期?

OPAL-RT的HIL解决方案有何优势?

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