Jump to content

    

Hardware-in-the-Loop(HIL) Testing - выбор точек подключения симулятора к DUT

Привет. Не знаю, есть ли здесь кто-нибудь , кто занимается такими вещами плотно, но спрошу.

Сейчас разрабатываем плату управления силовым инвертором на ПЛИС и для тестирования ее софта в реальном времени на реальной плате нужен HIL симулятор.

Этот HIL симулятор должен будет имитировать работу силовой электроники, принимая управляющие импульсы от платы управления, и генерируя нужные напряжения и статусные сигналы для нее. Т.е. софт на плате должен думать, что управляет реальным инвертором. Все это в реальном времени, поэтому логически HIL будет построен на ПЛИС.

И вот встал вопрос каким образом сопрягать симулятор с платой и появился спор с железячниками: они хотят включить в петлю управления побольше реального железа - т.е. например выходы платы для управления IGBT (оптика) подключить к реальным драйверам, а уже к их выходу подключать симулятор. Я говорю - нафига? Симулятор сможет имитировать драйвера легко и мало того - может имитировать и их поломки, в то время как реальный драйвер так не может (если его искусственно не убивать). Тем более что в обратной связи (измерение напряжения звена постоянного тока) ЦАП симулятора выдает +-10В, а плата требует сотни вольт и никто, ессно, не собирается из +-10В делать преобразователь на сотню вольт, чтобы потом в плате это напряжение поделилось обратно к тому же уровню чтобы придти на вход АЦП. Просто подключаем выход симулятора прямо на вход АЦП платы и все. 

Железячники обосновывают свои предпочтения тем, что хотят как можно больше реальности, и не доверяют симулятору. Я же хочу побольше гибкости и поменьше специфичного железа и мне важно проверить правильность функционирования софта согласно выдвигаемым к нему требованиям, а не железа.

Может быть есть какие-то методики по оптимальному выбору точек подключения HIL симуляторов к Device Under Test? Может кто знает, как это в авиационной/автомобильной индустрии сделано? Неужели вплоть до мехатроники все реальным железом имитируют?

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
2 hours ago, syoma said:

Симулятор сможет имитировать драйвера легко и мало того - может имитировать и их поломки, в то время как реальный драйвер так не может (если его искусственно не убивать).

Оба..., расскажите про поломки драйверов. Для меня до сих пор загадка какие поломки и как они происходят. 
Особенно на сложной комбинации паразитных элементов с локальными внутри-кристальными перегревами.   

Все проектирование силовой электроники - это борьба с неизвестными паразитами, а вы так выплываете из тумана и типа утверждаете, что не только знаете всех паразитов но и умеете их моделировать. :laugh1: 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Используются готовые драйвера Power Integrations, например вот такой: https://gate-driver.power.com/products/scale-2-plug-and-play-drivers/1sp0635/ для управления 1500А/3300В транзисторами.

Там всего два сигнала в интерфейсе управления - оптический вход и оптический выход. Включили свет - драйвер включил IGBT, выключили свет - выключили IGBT. Свет в фидбеке есть - драйвер и транзитор ОК. Свет пропал - значит либо КЗ, либо питания нет, либо мониторинг напряжения на затворе сработал. В остальных случаях драйвер коротко подмигивает после изменения состояния входа, как подтверждение.

Это, собственно и все, что мне по спецификации знать дано, и все, на что должна реагировать ПЛИСина. Всякие комбинации паразитных элементов меня как-то не очень интересуют, так как в результате все равно будет отсутствие света в оптике. Что мне надо бы проверить в железе - что времянки правильные, т.е. если фидбек пришел за ХХ наносекунд, то это должно быть расценено, как подтверждение, а не КЗ и т.д.

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 hour ago, syoma said:

Это, собственно и все, что мне по спецификации знать дано

Что ж у вас за инвертер такой где вся диагностика на одном грубо говоря светодиоде основана. 
Я думал у вас куча датчиков температуры, тока, напряжения, релюхи, пускатели.  Щас динамику двигателя будете симулировать с эффектами 2-го порядка. 

У тут оказывается какое-то мелкотемье.
 

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 minute ago, AlexandrY said:

Что ж у вас за инвертер такой где вся диагностика на одном грубо говоря светодиоде основана. 

Это только диагностика драйвера. Все остальное приходит другими путями и про спецификацию я указал то, что требуется для диагностики драйвера, а не всего инвертора.

Share this post


Link to post
Share on other sites
On 7/9/2019 at 10:13 AM, syoma said:

Привет. Не знаю, есть ли здесь кто-нибудь , кто занимается такими вещами плотно, но спрошу.

Сейчас разрабатываем плату управления силовым инвертором на ПЛИС и для тестирования ее софта в реальном времени на реальной плате нужен HIL симулятор.

Этот HIL симулятор должен будет имитировать работу силовой электроники, принимая управляющие импульсы от платы управления, и генерируя нужные напряжения и статусные сигналы для нее. Т.е. софт на плате должен думать, что управляет реальным инвертором. Все это в реальном времени, поэтому логически HIL будет построен на ПЛИС.

И вот встал вопрос каким образом сопрягать симулятор с платой и появился спор с железячниками: они хотят включить в петлю управления побольше реального железа - т.е. например выходы платы для управления IGBT (оптика) подключить к реальным драйверам, а уже к их выходу подключать симулятор. Я говорю - нафига? Симулятор сможет имитировать драйвера легко и мало того - может имитировать и их поломки, в то время как реальный драйвер так не может (если его искусственно не убивать). Тем более что в обратной связи (измерение напряжения звена постоянного тока) ЦАП симулятора выдает +-10В, а плата требует сотни вольт и никто, ессно, не собирается из +-10В делать преобразователь на сотню вольт, чтобы потом в плате это напряжение поделилось обратно к тому же уровню чтобы придти на вход АЦП. Просто подключаем выход симулятора прямо на вход АЦП платы и все. 

Железячники обосновывают свои предпочтения тем, что хотят как можно больше реальности, и не доверяют симулятору. Я же хочу побольше гибкости и поменьше специфичного железа и мне важно проверить правильность функционирования софта согласно выдвигаемым к нему требованиям, а не железа.

Может быть есть какие-то методики по оптимальному выбору точек подключения HIL симуляторов к Device Under Test? Может кто знает, как это в авиационной/автомобильной индустрии сделано? Неужели вплоть до мехатроники все реальным железом имитируют?

 

добрый день. Как раз занимаемся такой задачей, разработка системы управления преобразователем.

В проекте 1 Интерфейсная часть контроллера управления через плату согласования сигналов подключается у имитатору инвертора и мотора, единственный блок который преобразует высоковольтные сигналы это имитатор ДС шины. Так как измерение в контроллере сделано на делителе.

В проекте 2 Интересная часть тоже имеет высоковольтный ( 100 в) преобразователь сигналов, там это тоже обусловлено особенностями контроллера управления.

 В общем исходить надо из реальных требований. Знаю коллеги делали передачу по Оптики сигналов с эмулятором драйвера ( ответы от него с диагностикой).

По поводу ПЛИС, мы пока на частотах до 10Кгц по ШИМ работаем на CPU.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Quote

это имитатор ДС шины

Интересно, как это вы устроили? В смысле реальный имитатор с конденсаторами и транзисторами или просто выход высоковольтный?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now