リアルタイムハードウェアインザループ (HIL) シミュレーションのための環境モデルの展開

ハードウェアインザループシミュレーションについて

ハードウェアインザループ (HIL) シミュレーションは、ソフトウェアのテストプラットフォームのコンテキストで、組み込みシステムまたは組み込み制御ユニットのテストと検証を行います。テストプラットフォームの例には、リアルタイムのターゲットシステム、および命令セットシミュレーター (IIS) があります。Simulink^® ソフトウェアを使用して、テスト環境を表すモデルを開発および検証します。コードジェネレーターを使用して、モデルの実行可能プログラムを作成、ビルドし、HIL シミュレーションプラットフォームにダウンロードします。環境を設定したら、実行可能ファイルを実行して、組み込みシステムまたは組み込み制御ユニットをリアルタイムで検証できます。

HIL シミュレーションの間、コンポーネントの微調整および調整を重ねながら、システム環境の部品を徐々にハードウェアコンポーネントで置き換えていきます。HIL シミュレーションには部品調整の高価な反復を排除する効果的な設計プロセスがあります。

システムシミュレーター用にビルドするコードは、リアルタイムのシステム機能を備えています。たとえば、コードには Wind River^® の VxWorks^® や別のリアルタイムオペレーティングシステム (RTOS) を含めることができます。

次の図は、典型的な HIL 設定を示します。

Conceptual diagram of HIL simulation setup that includes an algorithm model deployed to an embedded system connected to an environment model deployed to a real-time simulator

MathWorks から利用可能な HIL プラットフォームは、Simulink Real-Time 製品です。いくつかのサードパーティ製品も、HIL プラットフォームとして使用できます。Simulink Real-Time™ 製品は、リアルタイムターゲットとして機能している Intel^® または AMD^® 32 ビットプロセッサを搭載した PC に対して、ハードリアルタイム性能を提供します。Simulink Real-Time 製品を使用すると、モデルに I/O インターフェイスブロックを追加して、コード生成テクノロジーでコードを自動的に生成することができます。Simulink Real-Time 製品は、Simulink Real-Time リアルタイムカーネルが実行されている 2 台目の PC にコードをダウンロードできます。Simulink Real-Time に基づくシステムインテグレーターソリューションも利用できます。

HIL シミュレーションの設定と実行

HIL シミュレーションを設定して実行するには、次の手順を反復してください。

開発中の環境またはシステムを表すモデルを作成します。
詳細については、製品間でのシステムターゲットファイルのサポートの比較を参照してください。
環境モデルの実行可能ファイルを生成します。
環境モデルの実行可能ファイルを HIL シミュレーションプラットフォームにダウンロードします。
システムコンポーネントを表すソフトウェアを対応するハードウェアで置き換えます。
HIL システムのコンテキストでハードウェアをテストします。
テストが必要なコンポーネントを含めた後、システムのシミュレーションを実行できるようになるまで手順 4 と 5 を繰り返します。