HIL硬体在环(hardware-in-the-loop，HIL)仿真被证明是一种有效的解决方法。该技术能确保在开发周期早期就完成嵌入式软体的测试。到系统整合阶段开始时，嵌入式软体测试就要比传统方法做得更彻底更全面。这样可以及早地发现问题，因此降低了解决问题的成本。
基本介绍
- 中文名：硬体在环
- 外文名：hardware-in-the-loop
- 简称：HIL
- 词性：专有名词
简介
(HILhardware-in-the-loop)硬体在环
硬体在环(hardware-in-the-loop，HIL)仿真被证明是一种有效的解决方法。该技术能确保在开发周期早期就完成嵌入式软体的测试。到系统整合阶段开始时，嵌入式软体测试就要比传统方法做得更彻底更全面。这样可以及早地发现问题，因此降低了解决问题的成本。
套用
汽车 OEM 和供应商应对增长的 ECU 测试需求的唯一途径是高效地创建测试和自动化执行测试。基于V模式的硬体在环仿真作为一种可行的测试手段，通过 HIL 可以在“虚拟车辆”中对控制器进行大量测试，而无需真实的车辆。HIL测试系统可模拟驾驶员、车辆及其工作环境，因而是自动测试ECU的一种理想实验室工具。这种测试手段的好处在于：
将测试过程从试验台架中分离；
可进行极限或危险条件下的ECU测试，而不会对人员或车辆造成危害；
便于模拟被控对象的各种工况和输入信号间的各种状态组合关係；
快速模拟/重现複杂的故障模式，在ECU开发的前期阶段便可识别複杂故障的根源； 可实现多ECU集成测试；
可实现全天候的自动化测试，自动测试比手动测试覆盖的範围更广泛；
易于维护和扩展测试能力；
缩短开发周期，节省开发成本。
目前市面上有NI、ETAS、浙江大学ESE工程中心等国内外科研机构推出的HIL系统。
硬体在环也即是硬体在迴路(HIL)，首先看一下下面三种情况的区别（如果将实际控制器的仿真称为 虚拟控制器，实际对象的仿真称为虚拟对象，可得到控制系统仿真的3种形式：）
①虚拟控制器+虚拟对象=动态仿真系统，是纯粹的系统仿真；
②虚拟控制器+实际对象=快速控制原型(RCP)仿真系统，是系统的一种半实物仿真；
③实际控制器+虚拟对象=硬体在迴路(HIL)仿真系统，是系统的另一种半实物仿真 。
HiL系统简介
HiL（Hardware-in-the-Loop）硬体在环仿真测试系统是以实时处理器运行仿真模型来模拟受控对象的运行状态，通过I/O接口与被测的ECU连线，对被测ECU进行全方面的、系统的测试。从安全性、可行性和合理的成本上考虑，HiL硬体在环仿真测试已经成为ECU开发流程中非常重要的一环，减少了实车路试的次数，缩短开发时间和降低成本的同时提高ECU的软体质量，降低汽车厂的风险。
在新能源汽车这个全新的领域中，HiL硬体在环仿真测试对于三大核心电控系统：整车控制系统、BMS电池管理系统、MCU电机控制器是非常重要的。但其高精度的实时性要求、大电压大电流的安全性、信号接口的特殊属性、以及系统的可扩展性都使得传统汽车电控系统的HiL硬体在环仿真测试系统无法解决。
HiL系统解决方案
HiL系统整体架构：
HiL系统主要由三部分组成：硬体平台、实验管理软体和实时软体模型。
硬体平台：
HiL系统硬体平台以NI公司的产品为主，提供多种实时处理器和I/O板卡，基于开放的工业标準，能确保客户将最新的PC技术套用于HiL测试系统，始终满足未来测试系统的要求。意昂科技同时提供多个成本低、体积小的HiL测试系统供客户搭建小型系统选择，其中CompactRIO（cRIO系列）是一种典型的低成本可重複配置的控制和採集系统，也可以利用乙太网与主控机箱连线，方便的实现对HiL系统I/O接口进行扩展 。
硬体平台主要组成部分：实时处理器、I/O 接口、故障注入单元(FIU), 通信接口、FPGA模组、负载模拟单元、信号调理单元、可程式电源、机柜和分线箱等。
2) 实验管理软体：
HiL系统实验管理软体平台以NI VeriStand 2010 为核心组建，与实时处理器通过乙太网连线，配合LabVIEW, FPGA Module,
Real Time Module及其他丰富的功能扩展包，用户可进行：
硬体配置管理
自主更新硬体资源
升级系统功能
从Simulink等第三方建模环境中导入控制算法或系统模型
提供测试命令
创建可视化互动界面
灵活修改用户界面
配置激励生成
事件警报
完成测试自动化
记录数据
自动分析数据和生成报告等
3) 实时软体模型：
HiL系统实时软体模型主要包括： HiL系统採用开放的硬体平台，支持多种仿真模拟软体：
发动机模型 4Matlab/Simulink/Stateflow/RTW
电池模型 4LabVIEW Control Design and Simulation
电机模型 4Tesis enDYNA/veDYNA
传动系统模型 4CarSim/TruckSim
驾驶员模型 4GT-POWER
车辆动力学模型 4AMESim
路面及环境模型等
HiL系统主要特点：
真正开放式的软硬体平台，支持第三方硬体，系统升级与扩展方便
支持C, C++, Matlab/Simulink, LabVIEW, DLL等多语言环境
实时高精度数据採集和数据多速率採样
全球服务、支持与专业的合作伙伴
方便集成第三方HiL产品
- 电池模拟（DMC）
- 电机仿真（OPAL-RT, SET）
- 发动机仿真（MicroNova）
- 交钥匙服务