硬件在环与软件在环概念辨析

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在PX4自驾仪软件的二次开发过程中，涉及硬件在环与软件在环两个概念，不易理解。下面对这两个概念进行辨析。

基本概念

硬件在环

硬件在环（Hardware in the Loop，简称HIL）即硬件在控制环路，是一种半实物仿真。根据控制器和控制对象是否为真实硬件，分为以下两种硬件在环方式：

  • 虚拟控制器+实际对象=快速控制原型(RCP)仿真系统，是系统的一种半实物仿真；
  • 实际控制器+虚拟对象=硬件在回路(HIL)仿真系统，是系统的另一种半实物仿真。

硬件在环主要用于测试控制器系统。

软件在环

软件在环主要测试控制器模型与控制器模型代码实现之间的一致性。

处理器在环

软件在环主要测试控制器模型与控制器模型代码实现在目标处理器上运行之间的一致性。

模型在环

模型在环（Model in the Loop，简称MIL）是用模型驱动进行嵌入式系统的开发时，在开发阶段初期及建模阶段中进行的仿真方式。嵌入式系统需和其运作的环境互动，一般会预期有合理的传感器信号为其输入，也会依输入及系统设计来驱动实体系统。为了使系统正常工作，需要将嵌入式系统的环境纳入仿真考量范围内。若嵌入式系统模型和环境模型连接，一起进行仿真，则即称为模型在环模拟。

模型在环主要用于测试控制算法，其控制器模型和控制器对象都是虚拟的。

参考链接

  1. 请明白人通俗的解释一下什么叫硬件在环？, by zhihu.
  2. 简单说说MIL、SIL、PIL和HIL, by Wangxn665.
  3. 模型在环, by wikipedia.
  4. 硬件在环, by 百度百科.