Modellierung elektrischer Systeme für FPGA-basierte HiL-Anwendungen

摘要

Moderne Entwicklungsprozesse mit stetig zunehmender Virtualisierung sind ein entscheidender Schlüssel, um neben der Produktqualität die Entwicklungszeit und Kosteneffizienz fortlaufend zu verbessern. In diesem Zusammenhang spielen HiL-basierte Verfahren eine maßgebliche Rolle in der domänenübergreifenden Systemintegration. Über eine stringente Dekomposition bieten diese Methoden Möglichkeiten zur partiellen Virtualisierung physischer Systeme. Damit lassen sich Aufwand und Kosten im Rahmen einer frühzeitigen Absicherung minimieren. Es ergeben sich jedoch eine Reihe von Anforderungen an das virtuelle Teilsystem. So sind neben einer echtzeitfähigen Kopplung mit dem physischen System, je nach Anwendung, auch sehr kurze Rechenzeiten erforderlich, die herkömmliche HiL-Systeme an ihre Grenzen bringen. Field Programmable Gate Arrays (FPGA) können an dieser Stelle Abhilfe schaffen, da sie aufgrund ihrer besonderen Architektur eine parallelisierte und sehr schnelle Durchführung der implementierten Logik ermöglichen.