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硬件在环仿真的概念、优势与意义

ModelingTech硬件在环仿真平台旨在为电气、电力电子相关方向的研究人员提供技术领先、性能优异的创新科研与测试平台。与传统科研平台不同,硬件在环仿真平台通过对被控对象进行动态建模的方式,实时地将电力电子系统的响应模拟出来,并将真实的电路信号通过高速的IO接口输出出来。对于进行相关研究的老师与学生,不需要进行整个硬件平台的搭建,就能快速将研究的对象系统复现出来。

硬件在环仿真的概念

硬件在环仿真是随着计算机硬件技术、实时操作系统、电力系统建模等新技术发展起来的实验和研究方式,硬件在环仿真装置的基本原理是用运行着数学模型的实时系统来模拟实际系统的行为,通过实际的I/O接口与外界相连,不仅利用了软件建模的灵活性,也具有替代实物系统的能力。

这样的设备用在教学实验中,可以方便安全的让学生学习;用在科研领域,人们就可以用硬件在环仿真系统替代实际系统来测试控制器或继电保护装置,对控制设备进行非常接近真实情况的测试与验证。这样的测试与验证方式也常被称为硬件在环仿真测试(Hardware-in-the-loop Testing),或者半实物真测试等。



用实物硬件研究和测试控制器

用硬件在环仿真器研究和测试控制器


硬件在环仿真的优势

对于一些电力系统的实验,出于安全性的考虑,无法在实际系统上进行实验和教学。只有使用纯仿真软件进行理论教学的方法。但是纯软件的仿真教学较难让学生对控制方法和被控对象有直观的认识,让学生的学习和认知比较表面。而硬件在环仿真和纯软件仿真不同,控制器是真实的实际硬件控制器,使用硬件在环仿真作为实验教学的平台,可以更好地培养学生的实际动手能力,也有利于培养学生的操作能力、分析调试能力、设计能力和创新意识。

同时,硬件在环仿真平台同样可以应用在电力电子以及相关的科研中。相比于传统使用硬件搭建实物对象的方式,硬件在环仿真平台可以利用可视化建模环境配合在线参数调整的技术,快速将研究的对象系统实现出来,配合控制器硬件进行在环仿真测试。这种方式有利于快速验证算法理论,也为后期进行硬件系统的搭建快速验证参数,加快科研和项目实现的进程,并在越来越多的高校与科研院所有更深入的应用。


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