控制器軟件開發(fā)的V流程中，有兩個需要通過實時仿真完成的重要環(huán)節(jié)，即快速控制原型(RCP)與硬件在環(huán)仿真(HIL)。

我相信有很多朋友都對這兩個概念早有耳聞，但是它們真正的作用是什么呢？在現(xiàn)實中，我們又該如何區(qū)分RCP和HIL呢？

接下來的時間里，本文就將參考Speedgoat實時仿真方案，徹底解開您的疑惑！

知識點1：什么是快速控制原型？

快速控制原型（Rapid Control Prototyping，簡稱RCP），話不多說，咱們先看公式：

RCP=假的控制器+真的被控對象

在控制器開發(fā)中，如果我們使用實時仿真機運行Simulink算法，控制實際的物理對象（如開關，電機，閥門等）。此時，我們的Speedgoat實時仿真機，就已經(jīng)成了一個便捷的原型控制器。

憑借這個原型控制器，軟件工程師可以在很短的時間內(nèi)，完成算法的功能驗證，故得名為快速控制原型。

在傳統(tǒng)的控制器開發(fā)流程中，算法的進一步驗證，需要工程師自己去開發(fā)一套硬件，并且自行編寫調(diào)用硬件資源的代碼，然后把控制算法部署到硬件里。而且，在后續(xù)測試中，一旦發(fā)現(xiàn)問題，就可能要把上面的步驟重來一遍！

這種方法，別說開發(fā)者了，我猜屏幕前的朋友們看著都覺得繁瑣。更何況，這些冗長的步驟，還給我們的潛在用戶，帶來了更加冗長的賬單。

對于這些用戶，他們有一個強烈的需求，就是：有人能給他們提供一個成熟的、無bug的硬件，同時給他們提供這個硬件的底層（一般是Simulink驅(qū)動模塊），讓他們能夠直接將應用層算法下載到這個硬件中，使得他們可以直接用這個硬件去控制被控對象，在實時的環(huán)境中驗證應用層算法。

So，快速控制原型（RCP）應運而生！

它最大的意義就在于，幫助用戶快速地構建一個原型控制器，這個原型控制器可以跟真實被控對象相連，在實時環(huán)境下驗證用戶的應用層算法。

知識點2：什么是硬件在環(huán)仿真？

硬件在環(huán)仿真（Hardware-in-loop，簡稱HIL），同樣的，咱們先看公式：

HIL=真的控制器+假的被控對象

沒錯，RCP和HIL這兩個聽上去感覺很像的概念，其實是完全相反的！硬件在環(huán)仿真(HIL)時，運行在實時機中的Simulink被控對象模型(模擬被控對象)，受真實控制器的控制，以此對控制器進行測試。

硬件在環(huán)仿真(HIL)可以適用于幾乎所有嵌入式控制器的功能測試和驗證，尤其是在汽車領域應用頗多。

實車測試之前，預先通過HIL對控制器做一個全面的功能測試，提前暴露和解決控制器的bug，大幅度減少實車測試的時間、人力和資金成本。

硬件在環(huán)仿真(HIL)的核心就在于實時仿真機。一般而言，被控對象模型比控制算法模型復雜，所以要求運行HIL的實時仿真機，算力更強，CPU配置更高。

要易于將Simulink模型編譯、下載到實時仿真機中，具備靈活且豐富的IO和通訊接口，能夠滿足不同應用的需求（一般還需要搭配額外的拓展板卡）。

一種典型配置

在實際的使用中，仿真主機一般要搭配其他的設備，形成一套完整的HIL測試設備，根據(jù)設備的形態(tài)，又可分為兩類：桌面式和機柜式。

① 機柜式

一般汽車領域用的多。汽車領域的硬件在環(huán)仿真設備，已經(jīng)有了一定的標準，涉及到很多部件，桌面式的設備已經(jīng)難以容納這些設備，所以會做成機柜的形式，把這些設備都集成在一個大機柜中。

②桌面式

一般而言，其他領域的硬件在環(huán)仿真設備相對沒那么復雜，可以直接擺放在桌面。

學習完畢，現(xiàn)在是禮物時間！

首先自我介紹一下，我們上海熠速信息技術有限公司（簡稱“熠速”），2017年3月成立于中國上海，是一家持續(xù)和快速成長的高新技術企業(yè)。

作為Speedgoat在中國的獨家代理，我們圍繞嵌入式系統(tǒng)開發(fā)和測試，為用戶提供硬件在環(huán)仿真系統(tǒng)(HIL)、快速控制原型（RCP）、電機控制算法開發(fā)等覆蓋各類控制器的解決方案。

汽車領域?qū)崟r仿真解決方案矩陣圖

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審核編輯：劉清