硬件在环(HIL)测试是实时模拟，允许您在不需要系统硬件的情况下开始测试嵌入式代码。这让您可以测试如果开发中的代码不按照规范操作，可能会损坏硬件的异常和故障条件。电力电子控制系统是电力交通和可再生能源系统的重要组成部分。通过测试原型验证这些控制系统的嵌入式代码具有挑战性，因为硬件损坏的风险阻止了您在整个瞬态条件范围内运行系统。

硬件在环仿真性能取决于正在建模的电气系统动力学的复杂性和正在使用的实时计算机硬件。例如，可以选择如何对电机驱动逆变器的电力电子开关行为建模。您可以使用平均值逆变器模型，该模型可以在整个切换周期内平均电压，因为它计算速度快，并提供所需的动态。为了理解电力电子元件注入的谐波的影响，您需要包括它们的开关行为，并接受硬件在环计算机处理器的负担。

为了确保模拟切换行为时的实时行为，您需要将模拟采样频率运行得比实际系统的预期切换速度快100倍。例如，在一个以10khz的开关频率运行的电机控制应用程序中，硬件在环仿真需要以1mhz的频率运行，以捕获开关设备引起的非线性。要以1 MHz或更高的频率运行模拟，您需要实时系统具有较低的I/O延迟和能够实现操作频率的处理器。

在对电力电子系统进行硬件在环测试时，对于CPU或FPGA是否更适合模拟具有开关动态的系统，没有绝对的指导。在决定时，您需要考虑模型的复杂性、电力电子设备的数学细节、负载和电源的建模细节以及通道的数量和测试系统I/O的种类。如果硬件在环系统可以将桌面仿真模型划分到多个内核和不同类型的处理器上，您可能会发现同时使用CPU和FPGA是有益的。

基于MATLAB和Simulink的半实物仿真万博1manbetx

电力电子系统的硬件在环测试从控制系统仿真开始，该仿真模拟有源和无源电路组件、负载和电源的电气行为。与万博1manbetx^®和Simscape电气公司™，您可以构建和模拟您的系统模型。生成C代码从电气模型使用万博1manbetx仿真软件编码器™，并通过HDL编码器™. 您可以将此代码部署到实时计算机上，以测试控制代码，从而在一系列正常和故障操作条件下对其进行验证。与万博1manbetxSimulink实时™，您可以将代码部署到快羊实时目标机器。此外，Speedgoat支持万博1manbetx环路中的电源硬件，让您测试电池管理系统（BMS）、电动动力系统和可再生能源系统。了解更多关于用高速山羊进行电网侧变换器的HIL试验.