Phần cứng trong vòng lặp (HIL) là một kỹ thuật cho phép mô phỏng đặc tính
của hệ thống kỹ thuật trong thời gian thực. HIL có những ưu điểm vượt trội như khả
năng linh hoạt trong việc xây dựng cấu hình hệ thống cho phép thay thế bất cứ mô
hình tương tự nào trong phòng thí nghiệm, liên kết được với các phần cứng cần thử
nghiệm, thử nghiệm được các tác động của lỗi và tình trạng không mong đợi của cơ
cấu chấp hành, cảm biến và máy tính trên toàn bộ hệ thống, khả năng mở rộng liên kết
được với các phần cứng cần thử nghiệm, giả lập được hầu hết các thiết bị điện và hệ
thống điện; từ đó giúp mô phỏng sát với thực tế hơn. Điều này làm cho nó trở thành
một thiết bị hữu ích cho việc điều khiển trong nhiều lĩnh vực, bao gồm cả hệ thống
phong điện. Trong phần này, dựa theo [63] tác giả đề xuất giải pháp thực nghiệm các
phương pháp điều khiển dòng điện stator trục d của hệ thống tuabin gió bằng HIL.
Cấu hình HIL được đề xuất bao gồm hai phần như minh họa trong Hình 2.11.
Phần đầu tiên là máy vi tính có phần mềm RT-Lab, phần thứ hai là bộ OPAL-RT
(OP5707-XG) sử dụng bộ xử lý Intel để tính toán thời gian thực của các mô hình
lớn như một vi mạch tích hợp (FPGA) có thời gian vòng lặp cực nhanh để mô
phỏng thời gian thực tần số chuyển đổi nhanh. Độ phân giải hẹn giờ 5ns của
Xilinx® Virtex®-7 FPGA hỗ trợ các bước thời gian ở mức thấp nhất là 145ns khi
sử dụng công cụ điện tử công suất dựa trên FPGA. Việc tính toán đặt biệt này có điểm mạnh là xử lý song song để thực hiện mô phỏng chuyển tiếp điện từ thời gian
thực, có độ chính xác cao cho các mô hình lớn và phức tạp, cũng như cho các ứng
dụng điện tử công suất tần số cao.