Hardware in the Loop System
Hardware-in-the-Loop nedir?
EĞİTİMİ HAZIRLAMA NEDENİ
Salgın hastalık döneminde evde bulduğum boş vakitleri üretken ve insanlığa faydalı olmak adına Türkçe içerik bulunmayan HIL sistemleri ile ilgili bir video hazırladım.
Donanım içeren simülasyon NEDEN KULLANILIR
Donanım içeren simülasyon sistemleri, günümüzde sürekli olarak gelişen ve mühendislerin sık olarak kullanmaya başladığı sistemlerdir. Günümüzde zaman kaybı ve maliyeti azaltmak için donanım içeren simülasyonların kullanımı sürekli artmaktadır. Bu simülasyon sistemleri gerçek donanımları kullanmadan yapılan tasarımları test etme imkanı sunar. Böylece yeni kontrol algoritmaları geliştirilebilir veya, örnek olarak, motorun kendisinde meydana gelebilecek bir hata gözlemlenebilir.(3)
TARİHİ VE ANLAMI
Donanım içeren simülasyon (HIL) sistemi gerçek elektronik kontrol ünite veya ünitelerini taşıtın gerçek zamanlı modeline bağlamayı içerir. Bu şekilde her bir kontrol ünitesi sistematik şekilde test dilebilir. “Hardware-in-the-Loop” kelimesi Türkçe’ye “Donanım içeren Simülasyon” olarak geçmektedir. Bunların haricinde literatürde “Çevrimde Donanımsal Benzetim”, “Donanımla Benzetim” şeklinde kullanımları da mevcuttur. Donanım içeren simülasyonun otomotiv uygulamalarında kullanılmaya başlama tarihi 1980’lere kadar uzanır.
NEDEN ihtiyaç vardır
HIL sistemleri tekil sistem elemanlarının test edilmesi amacıyla daha çok üniversitelerde, araştırma laboratuarlarında ve ileri mühendislik departmanlarında kullanılıyordu. 1990’larda taşıtlarda artan sayıda Elektronik Kontrol ünitelerinin (EKÜ) kullanılmaya başlanması ile birlikte EKÜ’lerin test edilmesi üzerinde daha sık durulan bir durum haline geldi. Artık kontrol ünitelerinin kendisi asıl test edilecek ürün olmuştu. HIL sistemleri sadece ileri mühendislik ve kontrol tasarımında değil aynı zamanda üretim geliştirme safhasında da yaygınlaşarak kullanılmaya başlandı. 1990’lar boyunca taşıtta kullanılan kontrol üniteleri ve dolayısıyla ağ yapılarının sayısı giderek arttı. O zamana kadar ECU’ları test etmek için kullanılan breadboard’lar yetersiz kalmaya başladı. Dolayısıyla bu cihazlar yerini tüm ECU çeşitlerini içeren ECU ağının otomatik testini mümkün kılacak laboratuvar araçlarına (ECU ağına bağlı HIL sistemleri) bıraktı. (1)
gerçek zamanlı olmasında ki esaslar
Gerçek zamanlı sistem, belirli bir işlevi veya görevi önceden belirlenmiş bir sürede ve doğru bir şekilde gerçekleştirmesi gereken sistemlerdir. Bu işlev örneğin 1 milisaniye zaman aralıklarıyla sensör girişlerinin okunması, yorumlanması ve aktüatörlerin sürülmesi olabilir. Dolayısıyla gerçek zamanlı sistemler için bir zaman kısıtlaması söz konusudur. Bu zaman kısıtlamasının durumuna göre gerçek zamanlı sistemler;
- Katı gerçek zamanlı sistem
- Esnek gerçek zamanlı sistem
Özellikle katı gerçek zamanlı sistemler için gerekli olan zaman sınırlamalarının tutturulması hızlı bilgisayar sistemlerini gerekli kılmaktadır.
Günümüzde sıklıkla kullandığımız Linux ve MS Windows benzeri gerçek zamanlı olmayan işletim sistemleri üzerinde bu gerçek zaman taleplerinin karşılanması her zaman için mümkün olmamaktadır. Örneğin MS Windows işletim sistemini ele alırsak; aynı anda birden çok işlevi yerine getirecek şekilde tasarlanmış bir işletim sistemi olduğundan dolayı, tasarlanan kontrolcünün çalıştırılması işlevini askıya alıp daha öncelikli başka işlevleri yerine getirmeye başlayabilir ve dolayısıyla kontrolcü için gerekli sınırlı zamanların aşılmasına neden olabilir. Bundan dolayı kontrolcülerin gerçek zamanlı olarak çalıştırılması için QNX, VxWorks, RT-Linux, xPC Target gibi gerçek zamanlı çalışmaya olanak veren işletim sistemleri kullanılmaktadır.
bir sunum ile pekiştirelim
