Realtime Simulation And Hardwareintheloop Testing Using Typhoon Hil Saurabh Mani Tripathi

Realtime Simulation And Hardwareintheloop
Testing Using Typhoon Hil Saurabh Mani Tripathi
download
https://ebookbell.com/product/realtime-simulation-and-
hardwareintheloop-testing-using-typhoon-hil-saurabh-mani-
tripathi-50256978
Explore and download more ebooks at ebookbell.com

Here are some recommended products that we believe you will be
interested in. You can click the link to download.
Realtime Simulation For Sustainable Production Enhancing User
Experience And Creating Business Value Juhani Ukko
https://ebookbell.com/product/realtime-simulation-for-sustainable-
production-enhancing-user-experience-and-creating-business-value-
juhani-ukko-31755580
Realtime Simulation Technologies Principles Methodologies And
Applications Katalin Popovici
https://ebookbell.com/product/realtime-simulation-technologies-
principles-methodologies-and-applications-katalin-popovici-4333648
Real Time Modeling Simulation And Control Of Dynamical Systems 1st
Edition Asif Mahmood Mughal Auth
https://ebookbell.com/product/real-time-modeling-simulation-and-
control-of-dynamical-systems-1st-edition-asif-mahmood-mughal-
auth-10303994
Simulation And Analysis Of Mathematical Methods In Realtime
Engineering Applications 1st Edition T Ananth Kumar Editor
https://ebookbell.com/product/simulation-and-analysis-of-mathematical-
methods-in-realtime-engineering-applications-1st-edition-t-ananth-
kumar-editor-34448570

Simulation Techniques Of Digital Twin In Realtime Applications Design
Modeling And Implementation Anand
https://ebookbell.com/product/simulation-techniques-of-digital-twin-
in-realtime-applications-design-modeling-and-implementation-
anand-58584262
Dynamic Datadriven Simulation Realtime Data For Dynamic System
Analysis And Prediction Xiaolin Hu
https://ebookbell.com/product/dynamic-datadriven-simulation-realtime-
data-for-dynamic-system-analysis-and-prediction-xiaolin-hu-52253062
Ac To Ac Converters Modelling Simulation And Realtime Implementation
Using Simulink Iyer
https://ebookbell.com/product/ac-to-ac-converters-modelling-
simulation-and-realtime-implementation-using-simulink-iyer-10501510
Realtime Simulation Technology For Modern Power Electronics Hao Bai
https://ebookbell.com/product/realtime-simulation-technology-for-
modern-power-electronics-hao-bai-50294302
Realtime Electromagnetic Transient Simulation Of Acdc Networks Venkata
Dinavahi
https://ebookbell.com/product/realtime-electromagnetic-transient-
simulation-of-acdc-networks-venkata-dinavahi-33470284

Transactions on Computer Systems and Networks
Saurabh Mani Tripathi
Francisco M. Gonzalez-Longatt Editors
Real-Time
Simulation and
Hardware-in-the-Loop
Testing Using Typhoon
HIL

Transactions on Computer Systems
and Networks
Series Editor
Amlan Chakrabarti, Director and Professor, A. K. Choudhury School of
Information Technology, Kolkata, West Bengal, India

Transactions on Computer Systems and Networks is a unique series that aims
to capture advances in evolution of computer hardware and software systems
and progress in computer networks. Computing Systems in present world span
from miniature IoT nodes and embedded computing systems to large-scale
cloud infrastructures, which necessitates developing systems architecture, storage
infrastructure and process management to work at various scales. Present
day networking technologies provide pervasive global coverage on a scale
and enable multitude of transformative technologies. The new landscape of
computing comprises of self-aware autonomous systems, which are built upon a
software-hardware collaborative framework. These systems are designed to execute
critical and non-critical tasks involving a variety of processing resources like
multi-core CPUs, reconﬁgurable hardware, GPUs and TPUs which are managed
through virtualisation, real-time process management and fault-tolerance. While AI,
Machine Learning and Deep Learning tasks are predominantly increasing in the
application space the computing system research aim towards efﬁcient means of
data processing, memory management, real-time task scheduling, scalable, secured
and energy aware computing. The paradigm of computer networks also extends it
support to this evolving application scenario through various advanced protocols,
architectures and services. This series aims to present leading works on advances
in theory, design, behaviour and applications in computing systems and networks.
The Series accepts research monographs, introductory and advanced textbooks,
professional books, reference works, and select conference proceedings.

Saurabh Mani Tripathi
Francisco M. Gonzalez-Longatt
Editors
Real-Time Simulation
and Hardware-in-the-Loop
Testing Using Typhoon HIL

Editors
Saurabh Mani Tripathi
Department of Electrical Engineering
Kamla Nehru Institute of Technology
Sultanpur, India
Francisco M. Gonzalez-Longatt
Department of Engineering Centre for Smart Grid University of Exeter Exeter, UK
Department of Electrical Engineering, Information Technology and Cybernetics University of South-Eastern Norway
Notodden, Norway
ISSN 2730-7484 ISSN 2730-7492 (electronic)
Transactions on Computer Systems and Networks
ISBN 978-981-99-0223-1 ISBN 978-981-99-0224-8 (eBook)
https://doi.org/10.1007/978-981-99-0224-8
© The Editor(s) (if applicable) and The Author(s), under exclusive license to Springer Nature
Singapore Pte Ltd. 2023
This work is subject to copyright. All rights are solely and exclusively licensed by the Publisher, whether the whole or part of the material is concerned, speciﬁcally the rights of translation, reprinting, reuse
of illustrations, recitation, broadcasting, reproduction on microﬁlms or in any other physical way, and transmission or information storage and retrieval, electronic adaptation, computer software, or by similar or dissimilar methodology now known or hereafter developed.
The use of general descriptive names, registered names, trademarks, service marks, etc. in this publication
does not imply, even in the absence of a speciﬁc statement, that such names are exempt from the relevant
protective laws and regulations and therefore free for general use.
The publisher, the authors, and the editors are safe to assume that the advice and information in this book are believed to be true and accurate at the date of publication. Neither the publisher nor the authors or
the editors give a warranty, expressed or implied, with respect to the material contained herein or for any errors or omissions that may have been made. The publisher remains neutral with regard to jurisdictional claims in published maps and institutional afﬁliations.
This Springer imprint is published by the registered company Springer Nature Singapore Pte Ltd. The registered company address is: 152 Beach Road, #21-01/04 Gateway East, Singapore 189721, Singapore

Foreword
The story of Typhoon HIL started in 2008, when motivated by a real-life challenge
to completely change the way power electronics control systems are designed and
tested, Typhoon HIL’s founding team embarked on a quest to bring
Loop
years later, we succeeded in demonstrating the ﬁrst of kind 1
HIL simulation for power electronics that set the record for the smallest time step HIL
simulation by two orders of magnitude. More importantly, we proved that ultra-high
ﬁdelity HIL for power electronics is possible, and for the ﬁrst time, there was a clear
path towards a fully integrated
and system integration can be done using the same models, from start to ﬁnish, all
in one uniﬁed workﬂow.
At the time there were many good off-line simulation software for the design
and simulation of power converters. Also, there were good solutions for converter testing and validation. But the gap was HIL testing to connect model-based design
with model-based testing. Indeed, it was HIL that unlocked wider acceptance of
integrated and uniﬁed
design, testing, and lifecycle maintenance of power electronics control systems. And
as with any new innovation that enables radical departure from a widely accepted
practice of the time, it took more than a decade until HIL became adopted as a
cornerstone of control design and testing thus replacing high-power lab testing of
controllers.
From day one, our vision was to develop integrated and easy-to-use MBE tools
to empower control engineers developing power electronics controls, to elevate the design processes, empower teams to collaborate, thus unleashing creative energy,
and radically accelerating the pace of innovation. On the one hand, we understood the importance of power electronics, and on the other hand, we were unsatisﬁed with the status quo in terms of design and testing tools. This nexus was further ampliﬁed
by the imminent need to accelerate the transformation of our civilization’s energy systems toward a 100% clean and sustainable energy future and the need to have better
v

vi Foreword
testing, design and integration tools. Indeed, in the past 10+ years, power electronics
converters and their applications have been driving renewable integration, energy
storage proliferation, and electriﬁcation of transportation.
This ﬁrst issue of the Real-time Simulation and Hardware in the Loop Testing
serv
es as an impressive demonstration of both the breadth and depth of power elec-
tronics applications with particular emphasis on control design, testing, and system-
level integration challenges. We believe that this book, with in-depth treatment of
grid forming inverter control design, advanced protection concepts, interoperability
challenges between protection and DERs, and microgrid and distribution system
controls, will empower and motivate the community to push the boundaries of control
design and optimization both in terms of performance, robustness, and interoper-
ability. Furthermore, it paves the way for further exploration of machine learning
and AI applications to the problem of control and coordination of the future truly
cyber-physical grid.
We want to express our deepest gratitude and appreciation to all the authors for
their
deep, technically rigorous, and original contributions. We have been deeply
inspired and genuinely amazed by the authors’ creative ways of using Hardware
in the Loop and real-time simulation. This has energized us to continue improving
our software and hardware tools and to continue co-creating with authors and the
research and development community at large.
This book will not only help the users and power electronics and power systems
communities,
but it will also motivate all the developers of Model-Based Engineering
(MBE) tools for power to continue improving their solutions and processes that will
further accelerate our civilization’s transition to a clean energy future.
September 2022 Ivan Celanovic
Co-founder and President
Typhoon HIL, Inc
Ne
wton, MA, USA

Preface
Real-time simulation is a concept that refers to the execution of a computer-based
model of a physical system by matching simulation time with actual “wall clock” time
to replicate the fundamental behaviour of a physical system. Nowadays, it is increas-
ingly used by industry and academia. Real-time simulation tools have become the
most important tool to validate conventional/proven and unconventional/unproven
design approaches for complex energy systems. For the purpose of de-risking equip-
ment in complex electrical systems and to provide evidence of proper functionality
under a wide range of realistic dynamic conditions—safely, repeatedly and econom-
ically; the newer design approaches need to be tested stringently through in-depth
simulation before deployment at large scale.
Hardware-in-the-loop (HIL) testing framework is an approach to combining real-
time simulation and hardware experimentation using signal interfaces between hard- ware devices and real-time computational systems, allowing rigorous testing of new
design approaches for electrical systems at the required complexity. In the HIL test framework, the actual controllers, as devices under test, are usually connected in a closed loop with the simulated power stage running on the real-time simulator.
The purpose of real-time simulation/HIL testing is to provide unbeatable evidence
of acceptable electrical system performance (during normal, abnormal and degraded conditions) in accordance with the given functional requirements. Typhoon HIL has
a successful trajectory by developing a powerful framework in the rapidly growing ﬁeld of ultra-high-ﬁdelity controller-hardware-in-the-loop (C-HIL) simulations for power electronics, micro-grids and distribution networks.
This book is an edited collection that explores the fundamental concepts of real-
time simulation/hardware-in-the-loop testing using “Typhoon HIL” for complex
electrical systems. This book integrates the coverage of underlying theory and
acclaimed methodological approaches as well as high-value applications of real-
time simulation and HIL testing—all from the perspectives of eminent researchers
around the globe utilising Typhoon HIL.
Chapter 1 highlights the critical technical aspects behind the Typhoon HIL
toolchain. In addition, an example of a simple C-HIL test setup featuring an actual
controller has been demonstrated to illustrate how a simple test environment can be
vii

viii Preface
quickly built and parameterised. Chapter 2 throws light upon the importance of power
electronic
converters, their modelling and control functionalities in grid-connected
systems. A case study for a single-phase grid-connected PV inverter simulation using
the Typhoon HIL 402 device is also presented.
Chapter 3 presents grid forming control techniques for power electronic converters
as
a solution to low rotational inertia systems; the controllers have been implemented
and tested using the modelling and real-time simulation framework of Typhoon
HIL. Chapter 4 presents various model predictive control (MPC) strategies for grid-
connected
converters and describes their implementation, testing and validation using
the Typhoon HIL platform.
An optimal programmed pulse width modulation (PWM) strategy coordinated
with
the virtual synchronous machine (VSM) concept for grid-connected multilevel
converters in accordance with the current harmonic content limits of the IEEE 1547
standard has been proposed in Chap. 5. In addition, the real-time operation of a grid-
connected
three-phase neutral point clamped converter was carried out in Typhoon
HIL 402 to demonstrate the performance of the proposed approach. A non-linear
predictive current control scheme for a single-phase shunt active power ﬁlter (SAPF)
using selective harmonic compensation has been presented in Chap. 6. The proposed
non-linear
predictive current control scheme has been implemented and tested using
the Typhoon HIL 402 device.
A practical experimental setup for the development and controller testing of xEV
applications
has been proposed in Chap. 7 by demonstrating a C-HIL setup for
ﬁeld-oriented
control (FOC) of a permanent magnet synchronous motor (PMSM)
using the Typhoon HIL 602+ simulator and AURIX
TM
microcontroller. Chapter 8
provides a theoretical and conceptual introduction to electric vehicle digital twins
that
can be used as a platform for research and development of electric vehicle
pertinent technologies. In Chap. 9, the authors derive large and small signal models
for
primary controllers and demonstrate the effect of primary controller parameters
on steady-state and transient behaviour by showing the performance of time domain
simulations on the HIL. In Chap. 10, the authors have used Typhoon HIL real-time
simulation
platform for modelling a reconﬁgured IEEE-33 bus distribution system
to assess the effect of diverse harmonic order frequency on network parameters and
its subsequent impact on the hosting capacity of the network.
The authors of Chap. 11 systematically introduce modelling and simulation for
testing
purposes of non-directional over-current protection relays in Virtual HIL
(VHIL) to help power engineers evaluate protective relay settings under more real-
istic conditions. In Chap. 12, the 8-bus transmission system is implemented under a
soft
real-time simulation platform that allows the determination of the sequence of
operation, fault current detection capability and operating time of directional over-
current relays under solid three-phase to ground fault conditions. In Chap. 13,a
VHIL
platform for line protection with distance protection relay has been devel-
oped and tested using a real-time HIL simulation validated by theory-based calcu-
lation and DIgSILENT PowerFactory software with three-phase and single-line-
to-ground short-circuit fault cases. Finally, Chap. 14 proposes and demonstrates a

Preface
cyber-physical co-simulation framework between Typhoon HIL and OpenDSS to
solve the problem of modelling complex distribution networks.
The editors hope this book will cater to understanding and familiarity with the
real-time simulation of complex electrical systems, speciﬁcally focusing on HIL modelling, simulation and testing. It will also make the readers conversant for real-
time validation of the unconventional/unproven design approaches for power systems
and power electronics applications using “Typhoon HIL”.
Sultanpur, India
Exeter, UK/Notodden, Norway
Saurabh Mani Tripathi
Francisco M. Gonzalez-Longatt
Acknowledgments The editors are grateful to all the authors for their valuable contribution to
this edited book. The editors also thank all the reviewers who have generously given their time
to review the chapter manuscripts. The editors thank the CEO and co-founder of Typhoon HIL,
GmbH, for granting the necessary permission, and the staff of Springer Nature for their continued
support throughout the press production process of this edited book.

Contents
1Introduction to Typhoon HIL: Technology, Functionalities,
and Applications..............................................1
Caio R. D. Osório, Adrien Genic, and Sergio Costa
2Control of Grid-Connected Inverter............................29
Azra Malik and Ahteshamul Haque
3Grid-Forming Converter Control Techniques Implementation
in Typhoon HIL...............................................51
Jose Miguel Riquelme-Dominguez, Hugo Mendonça,
and Francisco Gonzalez-Longatt
4Model Predictive Control for Grid-Connected Converters
with Typhoon HIL............................................75
Daniel M. Lima, Dimas A. Schuetz, Felipe B. Grigoletto,
Fernanda Carnielutti, Humberto Pinheiro, Luiz A. Maccari Jr.,
Vinícius F. Montagner, and Caio R. D. Osório
5Grid-Connected Multilevel Converter with Optimal
Programmed PWM and Virtual Synchronous Machine...........117
Felipe B. Grigoletto, Dimas A. Schuetz, Jonas R. Tibola,
Fernanda Carnielutti, and Humberto Pinheiro
6Selective Harmonic Compensation in Active Power Filter
Using Nonlinear Predictive Current Control Method.............145
Sandeep Ojha and Rajesh Gupta
7Development of Electric Vehicles Applications Using
AURIX™ Microcontroller and Typhoon HIL....................157
Ivan Todorovi´
8Electric Vehicles Digital Twinning Using x-HIL Platforms.........187
Ivan Todorovi´c and Ivana Isakov
xi

xii
9Microgrid Primary Controller Performance Characterization.....211
Alexandre T. Pereira, Humberto Pinheiro, Márcio Stefanello,
Jorge R. Massing, Henrique Magnago, and Fernanda Carnielutti
10 Effect of Diverse Harmonic Order Frequencies on Dynamic
PV Hosting Capacity Assessment in Active Distribution
Network: A Typhoon HIL Based Approach......................255
Swati Kumari, Sourav Kumar Sahu, and Debomita Ghosh
11 Non-directional Overcurrent Protection Relay Testing Using
Virtual Hardware-in-the-Loop Device...........................283
Le Nam Hai Pham, Raju Wagle, Francisco Gonzalez-Longatt, and Martha Nohemi Acosta Montalvo
12 Directional Overcurrent Relay Protection System
Implementation on 8-bus System Using Typhoon HIL............339
Juan David Hernández Santafé, Felipe Antonio Gómez Olaya,
and Paulo Manuel De Oliveira De Jesús
13 Distance Protection Relay Testing Using Virtual
Hardware-in-the-Loop Device..................................379
Le Nam Hai Pham and Francisco Gonzalez-Longatt
14 Cyber-Physical Co-simulation Framework Between Typhon
HIL and OpenDSS for Real-Time Applications..................425
Raju Wagle, Pawan Sharma, Mohammad Amin,
and Francisco Gonzalez-Longatt

Editors and Contributors
About the Editors
Saurabh Mani Tripathi is currently an Associate
Professor in electrical engineering and Founder & Coor-
dinator of the Power & Energy Research Centre (Centre
of Excellence) at Kamla Nehru Institute of Technology,
Sultanpur, India. He is a recipient of the prestigious
“IEI Young Engineers Award 2018–19” presented by the
Institution of Engineers (India). He is also a recipient of
the “Best Teachers Award 2020” presented by Dr. A.P.J.
Abdul Kalam Technical University, Lucknow, India. He
authored and edited several books and has published
numerous research papers in various journals and confer-
ences as well. He is a member of several professional
societies such as the Institution of Engineers (India)
and the International Association of Engineers. He is a
Life Member of the Indian Society for Technical Educa-
tion. His areas of current interest include renewable
energy systems, electrical drives, real-time simulation,
and hardware-in-the-loop testing.
xiii

xiv Editors and Contributors
Francisco M. Gonzalez-Longatt is currently a
Professor in Electrical Energy Systems at the Centre
for Smart Grid, University of Exeter, Founder & Leader
of the DIgEnSys-Lab (Digital Energy Systems Labo-
ratory) at the University of South-Eastern Norway,
Norway, where he is an honorary full professor in Elec-
trical Power Systems. He has been involved in several
industrial research projects and consultancy worldwide.
In addition, he is the author/editor of numerous books
(Spanish and English) and a member of the editorial
board of several leading journals. His primary research
interest is digital technologies as an enabler of net-zero
energy systems and smart grids.
Contributors
Mohammad Amin Department of Electric Power Engineering, NTNU, Trond-
heim, Norway
Fernanda Carnielutti Federal University of Santa Maria - UFSM, Santa Maria,
Brazil
Sergio Costa Typhoon HIL, Novi Sad, Serbia
Paulo Manuel De Oliveira De Jesús Department of Electrical and Electronical
Engineering,
University of the Andes, South America, Colombia
Marko Gecic Inﬁneon Technologies AG, Neubiberg, Germany
Adrien Genic Typhoon HIL, Novi Sad, Serbia
Debomita Ghosh Birla Institute of Technology, Mesra, Jharkhand, India
Francisco Gonzalez-Longatt University of South-Eastern Norway, Porsgrunn,
Norw
ay;
Centre of Smart Grid, University of Exeter, Exeter, UK
Felipe B. Grigoletto Federal University of Pampa - UNIPAMPA, Alegrete, RS,
Brazil
Rajesh Gupta Electrical Engineering Department, Motilal Nehru National Institute
of
Technology Allahabad, Prayagraj, Uttar Pradesh, India
Ahteshamul Haque Advance Power Electronics Research Lab, Department of
Electrical
Engineering, Jamia Millia Islamia (A Central University), New Delhi,
India

Editors and Contributors xv
Ivana Isakov
Serbia
Swati Kumari
Daniel M. Lima
Luiz A. Maccari Jr.
Brazil
Henrique Magnago
Azra Malik Engineering, Jamia Millia Islamia (A Central University), New Delhi, India
Jorge R. Massing
Hugo Mendonça Politécnica de Madrid, Madrid, Spain
Vinícius F. Montagner Brazil
Martha Nohemi Acosta Montalvo grunn, Norway
Sandeep Ojha tute of Technology Allahabad, Prayagraj, Uttar Pradesh, India
Felipe Antonio Gómez Olaya
neering, University of the Andes, South America, Colombia
Caio R. D. Osório
Alexandre T. Pereira
Le Nam Hai Pham
Humberto Pinheiro
Brazil
Jose Miguel Riquelme-Dominguez triales, Universidad Politécnica de Madrid, Madrid, Spain
Sourav Kumar Sahu
Juan David Hernández Santafé
neering, University of the Andes, South America, Colombia
Dimas A. Schuetz
Pawan Sharma
of Norway, Narvik, Norway
Márcio Stefanello

xvi Editors and Contributors
Jonas R. Tibola
Ivan Todorovi´
Serbia
Raju Wagle
Norway, Narvik, Norway

Abbreviations
ANN Artiﬁcial neural network
ANSI American national standards institute
APF Active power ﬁlter
API Application programming interface
ATOM ARU-connected timer output module
BA Bee algorithms
BMS Battery management systems
CB-PWM Carrier-based pulse-width modulation
CC Control code
CCS-MPC Continuous control set model predictive control
C-HIL Controller hardware-in-the-loop
CMIL Controller-model-in-the-loop
CPU Central processing unit
CT Current transformers
DAB Dual-active bridge
DE Differential evolution
DER Distributed energy resource
DFT Discrete Fourier transform
DI Digital input
DLF Distribution load ﬂow
DOCP Directional overcurrent protections
DOCR Directional overcurrent relays
DSADC Delta-sigma analog-to-digital converter
DSG Digital signal controller
DSO Distribution system operator
DSP Digital signal processor
DUT Device under test
dVOC Dispatchable virtual oscillator control
ECU Electronic control unit
EES Electrical energy storage
EG Embedded generation
xvii

xviii Abbreviations
EV Electric vehicle
FCS-MPC Finite control set model predictive control
FFT Fast Fourier transform
FOC Field-oriented control
FPGA Field programmable gate array
FRT Fault ride-through
GA Genetic algorithm
GCC Grid-connected converter
GDS Gate drive signals
GTM General timer module
GUI Graphical user interface
HC Hosting capacity
HEV Hybrid electric vehicles
HIL Hardware-in-the-loop
HLF Harmonic load ﬂow
HSM Hardware security module
ICE Internal combustion engine
IDE Integrated development environment
IEEE Institute of electrical and electronics engineers
iLLD Inﬁneon low level drivers
IM Induction motors
IOs Inputs/outputs
LCT Low-carbon technologies
LUT Look up table
LVRT Low voltage ride through
MBSE Model-based systems engineering
MGCS Microgrid control system
MIL Model-in-the-loop
MPC Model predictive control
MTU Memory test unit
NPC Neutral-point clamped
NR Newton-Raphson
OBC On-board chargers
OC Operational Condition
OpenDSS Open distribution system simulator
OP-PWM Optimal programmed pulse-width modulation
PC Personal computer
PCC Point of common coupling
PCC Predictive current control
PEC Power electronic converter
PFC Power factor correction
P-HIL Power hardware-in-the-loop
PIL Processor-in-the-loop
PLL Phase-locked loop
PMSM Permanent magnet synchronous motor

Abbreviations
PoC Point of connection
PP-PWM Pre-programmed pulse-width modulation
PR Proportional resonant
PS Power stage
PSO Particle swarm optimization
PV Photovoltaic
PVDG Photovoltaic distributed generation
PWM Pulse-width modulation
R&D Research and development
RCA Relay characteristic angle
RMS Root-mean square
ROCOF Rate of change of frequency
RTDS Real-time digital simulator
RTS Real-time simulator
SAPFs Shunt active power ﬁlters
SCADA Supervisory control and data acquisition
SCH Selective current harmonic
SCR Short circuit ratio
SG Synchronous generator
SHE Selective harmonic elimination
SHE-PWM Selective harmonic elimination pulse-width modulation
SIL Software-in-the-loop
SISO Single-input-single-output
SMU Safety management unit
SPC Standard processing core
SPE Sensor pattern evaluation
SPV Solar photovoltaic
SRFPI Synchronous reference frame proportional-integral
SS State space
SVM Space-vector modulation
SVM
2
PC Space-vector modulated model predictive control
SV-PWM Space vector pulse-width modulation
SynC Synchronverter
TDD Test-driven design
THD Total harmonic distortion
TIM Timer input module
TLM Transmission line model
TOM Timer output module
TSO Transmission system operator
VADC Versatile analog-to-digital converter
VHDL VHSIC hardware description language
VHIL Virtual hardware-in-the-Loop
VHSIC Very high speed integrated circuit
VOC Virtual oscillator control
VSC Voltage source converter

xx
VSG Virtual synchronous generator
VSM Virtual synchronous machine
xEV Any kind of vehicle that utilizes electric motor traction
ZOH Zero-order hold

Chapter 1
Introduction to Typhoon HIL:
Technology, Functionalities, and
Applications
Caio R. D. Osório, Adrien Genic, and Sergio Costa
Abstract
(HIL) approach and Typhoon HIL, in particular, including a brief overview of its
history, achievements, and vision. Real-time simulation challenges are introduced.
Throughout the chapter, key technological aspects and functionalities behind the
Typhoon HIL toolchain are discussed, highlighting how this seamlessly integrated
solution enables the creation of high-ﬁdelity models for hardware-in-the-loop-based
real-time simulations and performs automated tests for dynamic and complex systems
that go from single high switching frequency power electronics converters to larger
microgrid systems.
Keywords ·Hardware-in-the-loop ·High-ﬁdelity ·
Model-based testing ·Real-time simulation ·Typhoon HIL
1.1 Introduction
Power-electronics-based technologies are in continuous and accelerated develop-ment, leading to a signiﬁcant cost reduction and increased reliability in different components and devices in the past decades. Motivated by the need to digitize,
decarbonize, and decentralize electric energy systems, these advancements enabled global transformations in the energy and electrical power industries. For instance,
modern power systems have evolved from a centralized generation framework with unidirectional power ﬂow to dynamic and complex smart grids, characterized by a high penetration of distributed, intermittent renewable energy sources, energy stor-
age systems, smart relays, and the possibility of consumers also acting as producers (e.g., prosumers). Paradigm shifts are also present in other power electronics applica-tions, such as the growing market share of electric vehicles in the automotive indus-
try; the burgeoning interest in more electric and environmentally friendly shipboard
C. R. D. Osório (B)
Typhoon HIL, Novi Sad, Serbia
e-mail: [email protected]
© The Author(s), under exclusive license to Springer Nature Singapore Pte Ltd. 2023 S. M. Tripathi and F. M. Gonzalez-Longatt (eds.),
Hardware-in-the-Loop Testing Using Typhoon HIL, Transactions on Computer Systems and Networks,
https://doi.org/10.1007/978-981-99-0224-8_1
1

2 C.R.D.Osórioetal.
and airplane power systems in the marine and aerospace industries; and the
advancement in high-efﬁciency and low-cost electric motors, electric drives, and
powertrains (Liserre et al.2010;Osórioetal.2021;Chemalietal.2016; Rommel2019;
Xu et al.2021).
As a common point in these applications, one can look to the presence of highly
dynamical switching converters that, besides its own complexity, include additional features such as intricate digital control, protection capabilities, and advanced com-
munication systems. As a consequence, a major engineering challenge has been to be able to design, implement, and validate, in a timely manner, high-quality and eco- nomically viable solutions that comply with multiple development and operational
requirements, such as electric vehicle integration standards and grid codes (Osório
2020; Knezovi´ 2017).
In this direction, as the intricacy of controlling power electronics, microgrids,
and power systems rise, the ability to reduce development time and costs is a key trait. It is not efﬁcient to wait until advanced stages of a project to carry out tests or to wait for prototypes to be built in order to manually verify the integration of
different hardware and software, as well as to assess the performance of the overall system. If this strategy is adopted, it can signiﬁcantly prolong development time and
cost, in addition to limiting testing ﬂexibility due to hardware constraints and safety precautions (Dinavahi et al.
2001; Veki´ 2012; Khan et al.2017).
To overcome that, and to increase the efﬁciency of engineering processes,
hardware-in-the-loop (HIL) simulations have been increasingly used by industry and academia. In this testing framework, the device under test can be directly connected to a real-time simulation, enabling efﬁcient closed-loop, model-based automated test-
ing. HIL proved to be reliable and comprehensive in accelerating the development cycle by allowing testing to start early in the development process, all while improv- ing ﬂexibility, coverage, and security in the veriﬁcation and validation process. As a
testament to that, HIL tools have been used by the automotive and aerospace indus- tries for decades, and have proven effective for testing and pre-commissioning of microgrids, shipboard power systems, validation of energy storage systems, motor
drives, and other applications (Genic et al.
2017; Salcedo et al.2019; Jonke et al.
2016; Zelic et al.2020; Abdelrahman et al.2018; Amin et al.2019; Badini and Verma
2019).
Since its foundation in 2008, Typhoon HIL has supported industry and academia
by providing high-ﬁdelity hardware-in-the-loop real-time emulators for electrical systems, with continuous development driven by extensive user feedback. By means
of vertically integrated test solutions, Typhoon HIL enables model-based develop- ment, test-driven design and the development of digital twin models to assess the
technical feasibility of complex systems from the early stages of development all the way to pre-certiﬁcation, including veriﬁcation and validation of controls, protec- tion, the communication layer, system integration, and interoperability testing. Some
Typhoon HIL devices and features of the toolchain are illustrated in Fig.
1.1.
For a better understanding of how Typhoon HIL toolchain has been recognized as
a powerful solution for real-time hardware-in-the-loop simulation in different appli-
cations, throughout this chapter, technical details about the technology, methodology,

1 Introduction to Typhoon HIL: Technology, Functionalities, and Applications 3
Fig. 1.1
and functionalities are presented. It is also worth mentioning that several tutorials,
videos, and knowledge-based articles are available online, detailing the features pre-
sented in this chapter (Typhoon HIL2023, a, b).
1.2 Model-Based System Engineering and HIL Testing
For a long time, control system testing was done manually, relying on small-scale
or large full-scale power hardware. In traditional development and validation cycles,
such as those following the V-model, these tests would often occur only in the veri-
ﬁcation and commissioning stage after a physical prototype has been developed. In
order to meet cost, time, and quality requirements, model-based systems engineer-
ing (MBSE) has emerged as a powerful methodology. In this framework, physical
systems and prototypes can be replaced by virtual models, which enable the execu-
tion of exhaustive simulations in a safe and ﬂexible environment, saving time, and
reducing costs from the speciﬁcation to the commissioning and maintenance phase.
A graphical representation of how MBSE can be applied to support different steps
of the development cycle is shown in Fig.
1.2.
Depending on the speciﬁcations, level of abstraction, application, and device
under test, different testing setups can be considered, as illustrated in Fig. 1.3. These
approaches include model-in-the-loop (MIL), software-in-the-loop (SIL), controller hardware-in-the-loop (C-HIL), and power hardware-in-the-loop (P-HIL).
In the MIL and SIL approaches, both control and power stages (i.e., controller
and plant) are simulated in a virtual environment (V-HIL), generally not requiring real-time execution. In the MIL approach, the controller is modeled together with
the power layer, while in the SIL approach, the actual control software is considered in the simulation.
Testing setups that feature a mix of physical systems and virtual models are
collectively referred to as hardware-in-the-loop (HIL). This means that some physical

4 C.R.D.Osórioetal.
Fig. 1.2
cycle
Fig. 1.3
part of the system is connected to the real-time simulation, which could be part of
the power hardware (P-HIL) or part of the controller hardware (C-HIL).
In the P-HIL approach, the focus is on testing power hardware. Therefore, power
ampliﬁers can be used to link the real-time simulator to the actual power hardware device under test via analog input/output signals or communication protocols. For
instance, current and voltage references can be sent from the real-time simulation to the ampliﬁer using analog outputs, while the feedback signals of the device under test
are sensed by the power ampliﬁer, and then sent to the simulation using the real-time
simulator analog inputs. As a drawback, although testing software in the presence
of actual power provides very accurate results, it usually involves higher cost, lower
ﬂexibility, and the need for additional safety precautions.
On the other hand, the C-HIL approach stands out as an effective solution for
testing controllers, combining high ﬁdelity, reduced cost, high testing ﬂexibility, and a safe environment. That is possible thanks to the advancements in computing technologies, such as discussed in Sect.
1.4, which enable the development of real-
time simulation devices capable of emulating a device’s power stage (physical layer)

1 Introduction to Typhoon HIL: Technology, Functionalities, and Applications 5
Fig. 1.4
with high precision, even considering demanding high switching power electronics
applications.
With the C-HIL approach, the actual controller under test can be directly connected
to the modeled plant in real-time simulations, allowing for closed-loop evaluation
even before a prototype of the plant is available, as illustrated in Fig. 1.4. This allows
for veriﬁcation and validation of control hardware, software, and ﬁrmware in a real-
istic environment, which provides more ﬂexibility and security than fully physical
prototypes, as well as higher ﬁdelity when compared to fully simulated environ-
ments. C-HIL also enables engineering teams to automate test cases and to perform
several evaluations effortlessly, allowing discovery of performance and integration
issues as soon as they arise, iteratively improving the performance of the system
being developed. In a similar manner, once experimental prototypes or the actual
plant are running, digital twins can be built and the C-HIL approach can be used to
validate controller continuous improvements; software lifecycle maintenance; qual-
ity assurance processes; and to perform tests that can be hard to replicate, dangerous,
or potentially destructive to lab equipment.
The Typhoon HIL toolchain supports all aforementioned testing scenarios, with
a targeted focus on the C-HIL approach.
1.3 About Typhoon HIL
Typhoon HIL Inc. was founded in 2008 as a startup, thanks in part to the invest-
ment provided by Ray Stata, Founder of Analog Devices. Typhoon HIL today is a
multinational corporation that is the current technology leader in the rapidly growing
ﬁeld of ultra-high-ﬁdelity controller Hardware-in-the-Loop (C-HIL) technology. The
company mission is to “Engineer and promote environmentally sustainable power
technologies that scale,” with the aim of laying the groundwork for building a sus-
tainable future.
Typhoon HIL serves its customers with custom solutions comprised of fully verti-
cally integrated software and hardware for model-based testing and development of power electronics, e-mobility, microgrids, and distribution networks. Typhoon HIL
solutions aim to support its users through the entire span of their product’s lifecycle,

6 C.R.D.Osórioetal.
Fig. 1.5
starting from design and development, throughout validation and veriﬁcation stages
driven by automated testing, all the way to integration and maintenance. Engineer-
ing services provided by the company help in technology adoption, system bring-up,
and scaling, to speed up project progress and success. Since its establishment, the
company successfully brought to market a number of HIL products, installing over
1000 HIL systems worldwide in both industry and academia.
The company’s primary R&D center in Serbia features a multidisciplinary team of
experts in the ﬁelds of power electronics, signal electronics, real-time and application-
speciﬁc software, computer architectures, electricity distribution, protection and con-
trol, industrial power system management, integration of distributed energy sources,
and communication protocols. As a result, the Typhoon HIL environment has compe-
tences to cover multiple applications in ﬁelds such as microgrids, drives, e-mobility,
battery energy storage systems, marine power systems, and so on (see Fig.
1.5 for
illustration).
In addition to the corporate headquarters in Boston, MA and the main R & D center
in Serbia, the company has ofﬁces in Switzerland, Brazil, Canada, France, and soon Germany. The company also works together with over 20 value-added resellers,
distributors, and engineering centers worldwide which facilitate both development and production, as well as successful communication to serve the global market.
1.4 Typhoon HIL Technology
When performing HIL testing, it is imperative that the simulation runs in real time;
the elapsed time when running the digital model of a physical system must match
exactly with the real-world time, also known as the wall-clock time. In this con-
text, Typhoon HIL devices are high-performance computers designed and built for
real-time simulation of power-electronics-based systems. This makes a HIL device
an important tool for several applications where the behavior of a device should be
tested before prototyping, including model-based control development, test-driven
design, pre-commissioning, virtual system integration, and interoperability testing
of modern power-electronics-enabled technologies. Simulations run on these devices
have also proven useful when acting as a high-ﬁdelity replica, or “digital twin,” of a

1 Introduction to Typhoon HIL: Technology, Functionalities, and Applications 7
power electronic device or power system, such as for replicating faults encountered
by a real device in customer support applications or by creating a sandbox environ-
ment for SCADA operator control training in microgrids. But what are the challenges
in performing real-time simulations?
Real-Time Simulation Challenges
Real-time simulation of power-electronics-based systems (e.g., microgrids, EV driv- etrains, shipboard power systems) is challenging since these applications comprise switching converters that operate at ever-increasing frequencies, especially consider-
ing the advancements on the semiconductor devices. Therefore, to be able to simulate switching effects with high accuracy, very short simulation time steps are required, as well as high-resolution sampling of the switch gate drive signals (GDS), advanced
processing capability, and ultralow latency. As a consequence, power electronics applications comprise complex and highly dynamic systems that are highly demand- ing to simulate in real time with high ﬁdelity (Osório et al.
2021; Majstorovic et al.
2011; Pallo et al.2017).
Real-time simulation devices run in discrete time and typically employ linear
solvers with ﬁxed time steps. To encompass the switching dynamics in efﬁcient simulations, a piece-wise linear approach can be used. In this context, power con- verters can be modeled based on ideal switches, and for every switch permutation,
a time-invariant linear state space model, called mode, is deﬁned. A single mode is applied over each simulation time step, and the simulation dynamically changes among modes throughout execution. As an advantage, modeling switches as ideal
do not introduce non-physical behavior, as may be the case in simulation approaches where the switches are replaced with simpliﬁed equivalents. Moreover, it is possible to pre-compute the system matrices and to store them in the solver memory, during
compilation. On the other hand, since theoretically each and every semiconductor can be either conducting or open, the number of modes increases exponentially with the number of switches, thus increasing exponentially the memory capacity required
(Osório et al.
2021; Majstorovic et al.2011).
Another important challenge for real-time simulation of power electronics appli-
cations is related to the effective time resolution of the digital inputs used to drive
the converters, which are usually pulse-width-modulated (PWM) signals. When an
actual controller hardware is being used to generate the GDS, its clock (and there-
fore the time instant where its outputs are updated) is not synchronized with the
simulation clock. In this context, if the sampling period of the PWM signals is equal
to the simulation time step, the transitions between on and off states can only be
detected at the subsequent sampling, as illustrated in Fig.
1.6. This inaccuracy in
identifying the exact instant at which the transitions occur may lead to signiﬁcant sampling errors, causing imprecise duty cycle detection and, therefore, inaccurate
simulation results. When ofﬂine simulations are performed, this drawback can be mitigated by using variable step solvers or by reducing the simulation time step as much as necessary to make the sampling errors become negligible. However, this
happens at the price of longer execution times, which is not a viable solution for

8 C.R.D.Osórioetal.
real-time simulations where the model response calculation must be ﬁnished within
the predeﬁned simulation step (Lian and Lehn2005).
The challenges described so far focused primarily on the real-time simulation of
power converters, where time constants in the order of nanoseconds are required in order to precisely reproduce switching effects and obtain accurate simulation results.
On the other hand, when testing, for instance, the secondary or tertiary control lay-
ers of power systems such as microgrids, models tend to be large and simulation
run times may reach days or weeks, with time constants in the order of minutes or
hours. In this sense, it is possible to see that different applications present differ-
ent requirements, such as high time resolution and long-term stability, which may
demand different modeling approaches and processor capabilities, posing a signiﬁ-
cant challenge. A chart illustrating the wide range of time scales of interest within a
microgrid application is illustrated in Fig.
1.7.
In addition to that, as mentioned before, real-time simulations are essential when
real elements are present in the loop. As a consequence, the hardware-in-the-loop simulation devices must be robust and present suitable interfaces, allowing easy
access to multiple inputs, outputs, and connection with a wide range of possible devices under test, including supporting the speciﬁc communication protocols those
devices may use. At the same time, real-time simulations and the hardware-in-the- loop testing framework aim to reduce time and costs in the development cycle, and thus must not overwhelm engineers with additional concerns. Therefore, it is impor-
tant to provide a solution that, although technically advanced, is user-friendly and easy to get used to. In this context, the HIL solution should suit different application-
Fig. 1.6
digital input (DI) event with sampling period equal to the simulation time step. Sampling error and
latency depend on when the DI changes with respect to the simulation time step (Osório et al.
2021;
Typhoon HIL2023c)

1 Introduction to Typhoon HIL: Technology, Functionalities, and Applications9
Fig. 1.7 Graph illustrating how the time scale of interest varies in a microgrid application according
to the phenomenon to be observed and the objectives of the simulation (Typhoon HIL2017)
speciﬁc systems with easily deployable preset conﬁgurations, while still providing
ﬂexibility for more experienced HIL users to develop bespoke solutions for custom
applications.
Challenges for real-time simulation solutions include the following:
.Achieving very short simulation time steps and low latency to represent
highly
dynamic power electronics systems with accuracy.
.Reducing memory capacity requirements.
.Improving the effective PWM time resolution.
.Coping with large models and different application-speciﬁc requirements.
.Hardware with suitable interfaces and support for industry standard com-
munication
protocols.
.User friendliness, ﬂexibility, and easy to get used to.
Typhoon HIL Testing Solutions
Aiming
to overcome the challenges mentioned in this section, Typhoon HIL provides
a vertically integrated solution, comprising of real-time simulator hardware and a
dedicated software toolchain (Typhoon HIL Control Center). The technology stack is
seamlessly integrated from Typhoon HIL’s application-speciﬁc processors and robust
numerical solver all the way to the model building interface, supervisory system, and
testing automation solution, in a single easy-to-use and affordable toolchain.

10 C. R. D. Osório et al.
In the next subsections, the Typhoon HIL real-time simulator hardware and soft-
ware technology is presented, as well as how they address the challenges described
here.
1.4.1 Typhoon HIL Real-Time Simulation Platform
Typhoon HIL simulators are hardware platforms specialized for high-ﬁdelity real- time HIL simulations of power-electronics-based systems, which are enabled by a
state-of-the-art processor design seamlessly integrated with a fully embedded com- piler. As mentioned before, proper real-time simulation of power-electronics-based systems requires high-speed, low-latency, scalable, and ﬂexible computation tech-
nologies. Typhoon HIL devices achieve that by using a programmable, application- speciﬁc, hybrid architecture that combines CPU (central processing unit) and FPGA (ﬁeld programmable gate array) technologies, seamlessly integrated with the soft-
ware toolchain.
The current line-up includes two generations of devices. The third-generation
devices (HIL402, HIL602+, and HIL604) support simulation steps down to 500 ns, while oversampling digital inputs with 6.5 ns resolution. These devices have proved themselves in numerous industrial applications, even in some cases with switch-
ing frequencies exceeding 100 kHz. To further improve simulation ﬁdelity for high switching frequency applications, such as high-speed drives and DC-DC resonant converters, fourth-generation devices (HIL404 and HIL606) support even lower sim-
ulation steps, down to 200 ns, with digital input sampling resolution of 3.5 ns. More details about the current device line-up, including the number of processing cores, model capacity, time resolution, number of analog and digital inputs/outputs (IOs),
and connectivity support with industry standard protocols can be seen in Fig.
1.8.In
addition, it is worth noting that thanks to the modular design, multiple device units can be stacked together and paralleled, behaving as a single larger simulator.
All Typhoon HIL devices share a common multi-processor architecture, which
contains a proprietary multi-core FPGA solver, system CPUs, and user CPUs, as illustrated in Fig.
1.9. A summary of their functions is given as follows:
.Typhoon FPGA Solver:
electrical layer of the model, optimized for time-exact simulation.
.System CPUs:
ically used to simulate low dynamics phenomena of certain electrical domain
components or to handle communication protocol stacks.
.User CPUs:
sible for the simulation of model components that don’t belong to the electrical
domain, such as mechanical, thermal, and signal processing components. User
CPUs can also be used for the development of controller algorithms within the
model, using MIL and SIL approaches or rapid control prototyping.

1 Introduction to Typhoon HIL: Technology, Functionalities, and Applications 11
Fig. 1.8
The HIL606 device is illustrated in Fig. 1.10, where (a) illustrates the front view,
highlighting the analog and digital IOs, and (b) illustrates the back view, highlighting
the expanded connectivity options, which increases ﬂexibility for multiple protocols.
1.4.1.1 Multi-Core FPGA
As mentioned in the previous section, real-time emulation imposes a rigid time limitation for the calculation of model responses which is not present in ofﬂine
simulations. Therefore, to achieve very short simulation time steps, computation of complex models has to be parallelized.
In this context, the Typhoon HIL multi-core FPGA solver is the key technology
that enables high-ﬁdelity real-time emulation of power-electronics-based systems. The FPGA is optimized for time-exact simulation, and thanks to its paralleled archi-
tecture and low latency connection between the processing elements, it is capable of
reducing the memory requirements and of running complex models with time steps
down to 200
ns, as shown in Fig. 1.8. Moreover, its processing blocks are tightly
integrated with the input/output (IO) stage, ensuring very low and fully predictable
loopback latency, which allows seamless interfacing with external controllers.
The main FPGA solver computation elements are depicted within the red box in
Fig. 1.9. Their descriptions are given below:

12 C. R. D. Osório et al.
Fig. 1.9
FPGA solver with multiple Standard Processing Cores (SPCs)
.Standard Processing Core (SPC):
circuits consisting of linear passive elements (both constant and time-varying),
converter blocks (built with ideal switches), and contactors based on ideal or non-
ideal switches. Dedicated communication lines interconnect the different SPC
blocks, allowing variable exchange with a single simulation step delay.
.Signal Generator:
independent voltage and current sources, as well as other arbitrary waveforms
synchronously and at the full simulation rate. Linear interpolation is applied if the
waveform sample rate is lower than the simulation rate.
.Look-Up Table (LUT): panels, batteries, nonlinear passive components, and saturable transformers.
.Machine Solver:
ing its electromagnetic part, mechanical part, and speed measurement devices such
as encoder and resolver.

1 Introduction to Typhoon HIL: Technology, Functionalities, and Applications 13
(a)
(b)
Fig. 1.10
.PWM Modulator:
can be used both internally, to drive converter models built in the model, and
externally, using the digital outputs. The modulator runs on the FPGA internal
clock with a built-in dead time generator.
Notice that the resources available on the Typhoon HIL FPGA solver enable it to
support various elements used in different electrical applications. This architecture
is scalable and is used on all Typhoon HIL devices. Nevertheless, every device
has a number of different conﬁgurations, which differ in number and size of the
computational elements available. The user can choose the conﬁguration in order
to optimize FPGA resources for the speciﬁc application under test. For instance,
time-varying elements are not supported for all conﬁgurations, while the number of
signal generators or machine solvers depends on the device conﬁguration.
The FPGA solver also provides the means for emulating switch turn-on and turn-
off delays in addition to real-time calculation of semiconductor losses, enabling
detailed power converter modeling even with converter blocks that consist of ideal
switches.

14 C. R. D. Osório et al.
In addition, oversampling methods are available to meet the rigorous accuracy
requirements for real-time simulation of high switching frequency applications. By
enabling oversampling in Typhoon HIL simulations, it is possible to reach sampling
periods down to 3.5
ns (fourth-generation devices) for all digital inputs, signiﬁcantly
improving the PWM resolution for higher switching frequencies. One of these meth- ods is called Global GDS Oversampling, and it is enabled by default when you create a new model in the Schematic Editor. As illustrated in Fig.
1.11, this method
is based on high-resolution PWM sampling (i.e., digital inputs are sampled several times within one simulation step), event time stamping, and error compensation. The oversampling methods used in Typhoon HIL devices and how enhancements
on sampling resolution improve real-time simulation accuracy are discussed in more details in (Osório et al.
,2021).
As mentioned before, another challenge is to be able to simulate with high accu-
racy a wide range of applications, going from unit models of power converters to larger power systems with a signiﬁcant level of details. Converters are modeled using a piece-wise linear model, where the number of linear state space systems
grows exponentially with the number of switches, thus exponentially increasing the memory required. The Typhoon HIL solution addresses this challenge using the par-
allel computing enabled by the multi-core FPGA solver. To illustrate that, consider a simulation which contains
n switches, as illustrated in Fig. 1.12.
With 12 switches, one converter has 2
12
possible permutations, meaning that 4096
state space matrix representations would have to be stored in memory. On the other hand, by using paralleling computing and dividing the circuit equally in two SPCs (
n ), each core would have 2
6
possible permutations, leading to 64 state
space matrix representations per core, and therefore 128 in total, which represents
a signiﬁcant reduction in memory capacity requirements. Moreover, given that the time needed to simulate the model is a function of the size and density of state
Fig. 1.11
digital input (GDS or PWM signal) and X illustrates the state change due to the input event (Osório
et al.
2021; Typhoon HIL2023c)
Fig. 1.12 and achieving faster simulation rates

1 Introduction to Typhoon HIL: Technology, Functionalities, and Applications 15
space matrix, splitting the model in different cores also allows for achieving faster
simulation rates. It is worth mentioning that circuit partitioning can be done both
between SPCs of a single HIL device and between multiple HIL devices. Moreover,
enabling parallel computing of complex power electronics or power system models
is done in a very easy and straightforward way, by using dedicated components in
the Schematic Editor of the Typhoon HIL Control Center tool that will be detailed
later.
1.4.1.2 Embedded Compiler
The Typhoon HIL compiler is fully embedded, allowing compilation of high-ﬁdelity models optimized for real-time execution without third-party tools and without
requiring expertise in low-level programming. The compilation is fully automated and accessible through one click, converting the graphical representations built in the Typhoon HIL Schematic Editor to sets of instructions for both FPGA and CPU
processors.
Throughout the compilation process, the Typhoon HIL compiler provides a
detailed report, which warns about defects and possible instabilities in the circuit. It also shows how the model is distributed in the HIL devices, its processing cores, what are the resources being utilized, time utilization within the simulation step,
and also sub-optimal model characteristics, providing guidance for further model optimization. An excerpt of a compiler log is shown in Fig.
1.13. In this example, it
is possible to verify that the model was divided into three subcircuits, as well as the
partial list of components in each SPC and the hardware utilization analysis.
1.4.1.3 Hardware Interface and Accessories
Real-time simulation platforms must be ﬂexible to enable hardware-in-the-loop sim- ulations for various applications, which require suitable interfaces between the sim-
ulator and the large variety of possible devices under test. For that purpose, Typhoon
HIL real-time simulators comprise several digital and analog inputs and outputs,
as illustrated in Fig.
1.10a. Moreover, a number of dedicated interface systems are
offered, which can be chosen according to key factors such as the number of signals
and the signal conditioning requirements (based on the voltage and current levels
of the device under test). The IO voltage levels and sample rates on Typhoon HIL
devices can be easily found in the documentation (Typhoon HIL2023e, f).
As the simplest interface possible, wires can be used to directly interface the
real-time simulator with external controllers. For that purpose, Typhoon HIL offers a HIL Breakout Board, which simpliﬁes the wiring between the control hardware
and the HIL system, as shown in Fig.
1.14a. Nevertheless, note that this kind of
interface requires matching of the voltage levels of the devices. As an alternative, dedicated interface boards can be used, where printed circuit boards are responsible
for the signal conditioning, comprising connectors that are compatible with both the

16 C. R. D. Osório et al.
Fig. 1.13
(a) (b)
Fig. 1.14
real-time simulator and the device under test. As an example, Typhoon HIL offers
off-the-shelf plug-and-play interface boards for Texas Instruments controllers and
Launchpads, as illustrated in Fig.
1.14b.
Multiple conditioning systems packaged in a dedicated enclosure, called HIL
Connect, are also offered, as illustrated in Fig. 1.15a. This approach provides great
ﬂexibility once it supports all major types of connectors, allowing the user to connect
the device under test to the emulator with the exact same cables that would be used
in the real system. HIL Connect systems can be customized according to particular
requirements and speciﬁcations.

1 Introduction to Typhoon HIL: Technology, Functionalities, and Applications 17
(a) (b)
Fig. 1.15
In addition to these, a selection of pre-packaged third-party device controllers
with standardized, reproducible interfaces are also available. Known as HIL Com-
patible interfaces, these solutions are C-HIL ready, and can be connected to real-time
simulators using only a set of standard cables, as illustrated in Fig. 1.15.
1.4.2 Typhoon HIL Control Center
Typhoon HIL Control Center is a fully integrated toolchain that enables users to
build models, parametrize components, run HIL-based real-time simulations, and
perform automated tests. This means any user can access the full potential of the
developed hardware technology in an easy and straightforward way, without requiring
experience in low-level programming. In addition, by means of a Virtual HIL device,
the toolchain can also be used to verify real-time ready models even without controller
hardware and before having an actual HIL device available, further facilitating the
test-driven development process.
The initial window of the software can be seen in Fig. 1.16. The main resources
include the modeling tool, the real-time graphical interface, and test development tools, as described in the following sections. If you are interested to raise your skill and
knowledge of the Typhoon HIL toolchain, a HIL Fundamentals course is available on the HIL Academy platform which provides a detailed explanation and interactive demonstration of the tools described here (Typhoon HIL
2023b).
Schematic Editor
Schematic Editor is a software environment where real-time ready models are built and compiled using a user-friendly and intuitive interface, as illustrated in Fig.
1.17.
The models can be developed from scratch, by dragging and dropping any number
of the hundreds of pre-built components easily accessible using the Library Explorer
tool shown in the left side of Fig. 1.17. The library includes pre-packaged converters,
transformers, renewable sources, electrical machines, passive components, and oth-

18 C. R. D. Osório et al.
Fig. 1.16
Fig. 1.17
model
ers, which are optimized for fast compilation and real-time executions, in addition
to being easily parametrized for different domain-speciﬁc applications.
As an example, Fig. 1.18 shows a three-phase inverter component, which is part
of the converters library. This component can be used in conjunction with passive and other components to build tailor-made models for custom applications. Notice

1 Introduction to Typhoon HIL: Technology, Functionalities, and Applications 19
Fig. 1.18
window
that instead of having to use individual switches and diodes, converters like this one
are available as pre-packaged components optimized for real-time execution, with
a specialized runtime logic that allows for reducing the number of modes, thereby
reducing memory capacity requirements.
Figure 1.18 also shows the general properties of the three-phase inverter compo-
nent when the internal modulator control type is selected, highlighting the ease of conﬁguring different parameters. In this case, the controller can be modeled within
Schematic Editor using signal processing components, providing the control signals (InA, InB, and InC) for the converter. If a HIL device is available, the modulation
is done with high resolution by the dedicated PWM modulator unit in the FPGA. Alternatively, if an external controller is available and it is properly interfaced with the HIL device, the converter can be directly controlled by HIL digital inputs. Addi-
tional tabs on the properties window also allow enabling the emulation of turn-on and turn-off switching delays (Timing tab) as well as semiconductor losses (Losses tab).
As mentioned in the challenges section, it is also important to provide a solution
that suits users with different levels of expertise and different application-speciﬁc systems with easily parameterizable models. With that in mind, besides the default
libraries, Typhoon HIL provides domain-speciﬁc toolboxes with component-level building blocks optimized for different model depths and requirements, making the task of building complex models even easier. One example of this is the Microgrid
Toolbox, which contains distributed energy resources such as diesel generators, PV power plants, wind power plants, and energy storage systems that can be built using different component types. The choice of which type of component to use when
building a model depends on the device under test, the purpose of the simulations, the

20 C. R. D. Osório et al.
testing requirements, and also on the hardware resources that the user has available,
as described below:
.Switching components: controllers that require detailed power electronics models and accuracy in emu-
lating the switching behavior in order to interface the PWM outputs. These com-
ponents include pre-implemented control subsystems that can be freely modiﬁed
by the user, as well as extensive control gains parametrization.
.Average components: terms of parametrization and dynamics, but consumes signiﬁcantly less computa-
tion resources, making them the better choice for situations where the switching
dynamics can be neglected and a PWM interface is not needed.
.Generic components: applications and energy management systems, where the simulations focus on testing top-level controllers responsible for steady-state regulation of voltage and
frequency as well as load/energy management. Dedicated communication user interfaces are available for communication testing and troubleshooting interoper- ability issues. These components also include useful built-in functionalities such
as voltage and frequency droop, ramping, low-voltage ridethrough (LVRT), and voltage and current protection, as well as self-tuning and grid support features.
Another toolbox of note is Typhoon HIL’s Communication Toolbox, which incor-
porates many standard protocols from various industry and research applications.
Most modern engineering system employs some sort of critical, digital communica-
tion protocol. Testing these communication protocols is important to verify the proper
functioning of the device under test in an integrated system, including interoperability
and pre-certiﬁcation testing, communication fault testing, and cybersecurity testing,
among others.
Applications that require communication testing extend to several industry ﬁelds,
such as automation, energy generation transmission and distribution, automotive,
aerospace, and marine. In academic research, communication protocols are also used
to implement co-simulation interfaces and integrate different laboratory equipment.
Table
1.1 shows the protocols available in Typhoon HIL Control Center, organized by
the application where they are most commonly used in HIL tests. To understand and
choose which protocol is suitable for an application, different requirements must
be considered. Common requirements include ﬂexibility, criticality, determinism,
number of devices, standards, robustness, data types, security level, remote or local
access, speed, and hardware setup.
Typhoon HIL Control Center also includes several examples for various applica-
tions, which can be used as starting point to build different models. The examples
library is organized by application area and includes descriptions of the models often
coupled with application notes, which makes it easy to navigate. Figure
1.19 shows
the schematic of the terrestrial microgrid example using generic components, avail-
able in the Examples Explorer.

1 Introduction to Typhoon HIL: Technology, Functionalities, and Applications 21
Table 1.1
software release (future releases will include support for additional protocols)
General/Industry
Energy/Microgrids
Automotive
Modbus Server (slave) DNP3 Outstation
CAN
Modbus Client (master) IEC 61850 GOOSE
J1939
Modbus SunSpec IEC 61850 Sampled Values
CAN-FD
Ethernet Variable Exchange (TCP/UDP) IEC 61850 MMS Server
CANOpen Slave
OPC UA IEEE C37.118 PMU Server
ISO 15118-2 EVCC
EtherCAT Slave IEEE C37.118 PMU Client
ISO 15118-2 SECC
Precision Timing Modbus Server (Slave) SFP Aurora Modbus Client (Master) PROFINET IO IEC 60870 Server Serial/UART SPI (slave)
Hardware requirements
This example can be run on the following HIL devices:
- HIL 404
- HIL 606
Grid1
C
ui_out
A
ui_in
NB
Grid UI1
ui_out
ui_in
power_meas
Battery ESS (Generic)1
B
ui_out
ui_in
NC
A
ext_inputs
Wind Power Plant (Generic)1
ui_in
B
ui_out
CA
N
ext_inputs
PV Power Plant (Generic)1
ui_out
NB
ui_in
C
A
ext_inputs
Diesel Genset (Generic)1
A CB
N
ui_in
ui_out ext_inputs
Trafo5
A BC
abc
Interruptible load
A BC
Constant Impedance Load1
A BC
Variable Load (Generic)1
A CB
N
ui_in
ui_out ext_inputs
Variable Load (Generic) UI1
ui_in
ui_out
ext
RL Section1
c_option
op_mode
Microgrid_controlle
r
control_option operation_mode
PCC_control
DER_control
power_meas CB_status fromESS fromDG MGCC
MGCC_ON
Battery ESS (Generic) UI1
ui_in
ui_out
ext
from_PCC from_PMS
toPCC
Wind Power Plant (Generic) UI1
ui_in
ui_out
ext
from_PMS
PV Power Plant (Generic) UI1
ui_in
ui_out
ext
from_PMS
Diesel Genset (Generic) UI1
ui_out
ext
from_PCC from_PMS
toPCC
ui_in
PCC_monitor
Inputs
abc
A BC
synch_ref
CB_fb
toPCCess
DER_control
toPCCdg CB_status
power_meas
PCC_control
DER_control
synch_ref
toPCCess
DER_control
DER_control
toPCCdg
Goto23
DER_control
synch_re
f
CB_status
PCC_control
power_meas
synch_re
f
Fig. 1.19
components
HIL SCADA
Once the model is compiled, it can be loaded to HIL SCADA, a real-time graphical
user interface that enables operating, controlling, and monitoring of the simulation.
The time elapsed while the model is being simulated is called simulation runtime
and for real-time simulations this will exactly match the wall-clock time.
During simulation, HIL SCADA can be used to modify simulation inputs such
as signal generator variables and power plant inputs, as well as to observe signals in
real time or capture them for further analysis. That can be done by easily dragging
and dropping action and monitoring widgets available in the widgets library. Custom
libraries can also be created, according to the user’s needs. In addition, Typhoon HIL
API (application programming interface) functions and Python code can be used to
achieve more ﬂexibility when programming widgets. Users don’t need to be experts

22 C. R. D. Osório et al.
Fig. 1.20 1.19
in Python to do that; an API Wizard is accessible, providing all control variables
from the model settings, in addition to capture commands and other features.
It is important to mention that models can be loaded to HIL SCADA even if a real-
time simulator device is not connected. This can be done using Virtual HIL (V-HIL),
which is a software module within the Typhoon HIL toolchain capable of emulating
Typhoon HIL four-series and six-series devices on a personal computer. On the other
hand, given the software-based nature of Virtual HIL, there is no external IO support
and the models don’t run in real time, with runtime varying according to the model
complexity.
The SCADA panel illustrated in Fig.
1.20 is built for the model shown in Fig.
1.19 and is accessible from the same Example Explorer model. It is worth noting the
presence of different widgets, conﬁgured to display the most relevant information about the microgrid. Users can also access and control every DER by accessing its
respective interface sub-panels.
Typhoon Test IDE
Testing is a crucial aspect in the development of new power electronics devices,
microgrid controllers, distribution management systems, and other applications. At
the same time, due to an increasing number of required tests and ever-changing
standards, manually testing all necessary conditions is often unfeasible. Therefore,
using HIL and test automation together means it is possible to increase test coverage
as well as to continuously improve the development cycle and the ﬁnal product.
To address that, the Typhoon Test IDE (integrated development environment) is
a testing tool specialized for power electronics and power systems, allowing for the
creation and running of automatic tests for different applications with interactive

1 Introduction to Typhoon HIL: Technology, Functionalities, and Applications 23
Fig. 1.21
IDE for the electric vehicle example available in the Example Explorer
automatic reports. This is possible since Typhoon HIL software is Python based, and
the tests can be done using the Typhoon HIL API, which is a set of Python functions
that allows the user to control the simulation environment, parametrize components,
load, run, and interact with the models. The TyphoonTest IDE automation tool runs
using pytest, providing automatic report generation with Allure. An example of
an automatically generated report is shown in Fig. 1.21, considering the test of an
electric vehicle drivetrain. In this report, the user can easily verify which conditions
are passed or not in the tests, in addition to checking more detailed information.
Using HIL with test automation can bring beneﬁts for several applications. For
instance, in industry, test automation can be used in the development cycle, including
a very large number of tests, operating conditions, and parameters; in device pre-
certiﬁcation, by running certiﬁcation-like tests as part of the development process;
and in the commissioning process. In Academia, use cases include testing of new
methodologies for a wider range of conditions; benchmarking different methodolo-
gies, by using the same test procedure and metrics to compare them; and automatically
generating results, which allow for quick updates to reports and papers, if needed. For
laboratories and certiﬁcation bodies, automatized pre-certiﬁcation tests can improve
certiﬁcation turnaround.

24 C. R. D. Osório et al.
Fig. 1.22
LAUNCHXL-F28379D, and a dedicated interface board
Additional Tools
As shown in Fig. 1.16, Typhoon HIL Control Center also includes the following
additional tools:
.Waveform Generator: × voltage ×
voltage
be later imported to the simulation.
.Signal Analyzer: HIL simulations or dynamically import data from HIL SCADA.
.Firmware Manager:
well as to change between different device conﬁgurations.
.Test and Calibration:
bration Card.
.LUT Extraction Tool: charts and graphs into useful data ﬁle formats.
1.5 C-HIL Setup Example
An example of a C-HIL testing setup is illustrated in Fig. 1.22, encompassing a
Typhoon HIL402 real-time simulator, a HIL TI Launchpad Interface, and a Texas
Instruments Launchpad LAUNCHXL-F28379D.
To build a testing setup such as this one and to be able to execute C-HIL real-time
simulations, it is ﬁrst necessary to build an appropriate model of the power stage

1 Introduction to Typhoon HIL: Technology, Functionalities, and Applications 25
Fig. 1.23
chronous converter
Table 1.2 1.23
Signal type
a
Simulation range
Controller rangeDescription
Digital input 1 0/1
0/3.3 VTop switch PWM signal
Digital input 2 0/1
0/3.3 VBottom switch PWM signal
Analog output 2 [0–50] V
[0–3.3] VVoltage measurement
Analog output 1 [0–30] A
[0–3.3] VCurrent measurement
a
Signal types are deﬁned here from the HIL device. HIL digital inputs come from the controller’s
digital outputs, while HIL analog outputs are measured through controller’s analog inputs
using Schematic Editor. In this model, the user must identify all interface points
between the controller and the power stage model, including inputs, outputs, and
all necessary voltage and current measurements. When building the schematic, an
easy way to keep track of all relevant signals is to create a table with their names,
description, and voltage levels.
To demonstrate this, Fig. 1.23 shows the power stage model of a synchronous
buck converter, built for real-time simulation. Table 1.2 lists the inputs and outputs
of the model, as well as the voltage range speciﬁed in the controller.
Conﬁguration of the digital inputs is set directly in the IGBT leg properties,
as shown in Fig. 1.24a, and should be done considering the proper mapping of
the controller digital outputs to the HIL digital inputs through the interface. The
conﬁguration of the analog outputs can be done using the Output Settings component, as shown in Fig.
1.24b, taking into account the appropriate signal mapping.
In the output settings, the Scaling and Offset parameters must be deﬁned from the
values obtained in simulation in order to ensure proper conditioning of the signals
from the real-time simulator (HIL analog outputs) to the controller (digital signal processor inputs). These values can be calculated as follows:
Scaling
V
max
ph
Kint
V
max
ctrl
−
zero
ctrl
,
V
zero
ctrl
Kint
, (1.1)

26 C. R. D. Osório et al.
(a) (b)
Fig. 1.24
where Kint is the gain of the interface board; V
zero
ctrl
is the voltage in the controller
inputs that represents 0 V in the physical system; V
max
ctrl
is the maximum rated voltage
at the controller inputs; and V
max
ph
is the physical values represented by V
max
ctrl
.
Once the controller is properly connected to the real-time simulator and the model
is built, validated, and fully parametrized, then the C-HIL simulation is ready to run.
It is worth mentioning that the real-time ready model shown in Fig. 1.23 can be
validated ofﬂine in a preliminary stage without the controller, and the results can
be compared with ofﬂine simulations or mathematically calculated responses. The
ofﬂine simulation can be performed using the Virtual HIL (V-HIL) environment
which, as mentioned in Sect. 1.4.2, enables simulation of real-time ready models
without a HIL device.
1.6 Conclusions
This introduction highlights some of the key challenges to performing real-time sim-
ulation testing, and how the speciﬁc hardware and software solutions in the Typhoon
HIL real-time simulation platform work to overcome them. An example of a simple
C-HIL testing setup featuring a real controller is shown to demonstrate how such a
testing environment can be easily built and parameterized.
HIL testing plays a growing and increasingly critical role in the development and
improvement of new power electronics and power systems technologies. Controller
hardware-in-the-loop (C-HIL) testing solutions, such as those provided by Typhoon
HIL, stand out as effective solutions for testing, validating, and troubleshooting real
controllers in a safe, realistic environment.
In the following chapters, real examples of HIL testing solutions using the
Typhoon HIL toolchain are presented in detail.

1 Introduction to Typhoon HIL: Technology, Functionalities, and Applications 27
References
Abdelrahman AS, Algarny KS, Youssef MZ (2018) A novel platform for powertrain modeling of
electric cars with experimental validation using real-time hardware in the loop (HIL): a case study
of GM second generation chevrolet volt. IEEE Trans Power Electron 33(11):9762. https://doi.
org/10.1109/TPEL.2018.2793818
Amin M, Abdel Aziz GA (2019) A hardware-in-the-loop realization of a robust discrete-time current
control of pma-synrm for aerospace vehicle applications. IEEE J Emerg Select Top Power Electron 7(2):936.
https://doi.org/10.1109/JESTPE.2018.2890592
Badini SS, Verma V (2019) A novel mras based speed sensorless vector controlled pmsm drive. In:
2019 54th international universities power engineering conference (UPEC), pp 1–6. https://doi.
org/10.1109/UPEC.2019.8893607
Celanovic NF (2017) Typhoon HIL blog – digitalization of microgrids and electrical distrubution
networks. www.info.typhoon-hil.com/blog/microgrid-digitalization
Chemali E, Preindl M, Malysz P, Emadi A (2016) Electrochemical and electrostatic energy storage
and management systems for electric drive vehicles: state-of-the-art review and future trends. IEEE J Emerg Select Top Power Electron 4(3):1117.
https://doi.org/10.1109/JESTPE.2016.
2566583
Dinavahi V, Reza Iravani M, Bonert R (2001) Real-time digital simulation of power electronic
apparatus interfaced with digital controllers. IEEE Trans Power Delivery 16(4):775. https://doi.
org/10.1109/61.956769
Genic A, Gartner P, Almeida M, Zuber D (2017) Hardware in the loop testing of shipboard power
system’s management, control and protection. In: 2017 IEEE vehicle power and propulsion conference (VPPC), pp 1–6.
https://doi.org/10.1109/VPPC.2017.8331026
Jonke P, Stöckl J, Miletic Z, Bründlinger R, Seitl C, Andrén F, Lauss G, Strasser T (2016) Integrated
rapid prototyping of distributed energy resources in a real-time validation environment. In: 2016 IEEE 25th international symposium on industrial electronics (ISIE), pp 714–719.
https://doi.org/
10.1109/ISIE.2016.7744977
Khan A, Jarraya F, Gastli A, Ben-Brahim L, Hamila R, Rajashekara K (2017) Dual active full bridge
implementation on Typhoon HIL for G2V and V2G applications. In: 2017 IEEE vehicle power and propulsion conference (VPPC), pp 1–6.
https://doi.org/10.1109/VPPC.2017.8331023
Knezovi´
electric vehicles in the power grid: ﬁeld validation of multiple ancillary services. IEEE Trans Transp Electriﬁc 3(1):201.
https://doi.org/10.1109/TTE.2016.2616864
Lian K, Lehn P (2005) Real-time simulation of voltage source converters based on time average
method. IEEE Trans Power Syst 20(1):110. https://doi.org/10.1109/TPWRS.2004.831254
Liserre M, Sauter T, Hung JY (2010) Future energy systems: integrating renewable energy sources
into the smart power grid through industrial electronics. IEEE Indust Electron Mag 4(1):18.
https://doi.org/10.1109/MIE.2010.935861
Majstorovic D, Celanovic I, Teslic ND, Celanovic N, Katic VA (2011) Ultralow-latency hardware-
in-the-loop platform for rapid validation of power electronics designs. IEEE Trans Indust Electron 58(10):4708.
https://doi.org/10.1109/TIE.2011.2112318
Osório CRS, Miletic M, Zelic J, Majstorovic D, Gagrica O (2021) Advancements on real-time sim-
ulation for high switching frequency power electronics applications (invited paper). In: 2021 21st international symposium on power electronics (EE), pp 1–6.
https://doi.org/10.1109/Ee53374.
2021.9628306
Osório CRD, Koch GG, Pinheiro H, Oliveira RCLF, Montagner VF (2020) Robust current control of
grid-tied inverters affected by LCL ﬁlter soft-saturation. IEEE Trans Indust Electron 67(8):6550.
https://doi.org/10.1109/TIE.2019.2938474
Pallo N, Foulkes T, Modeer T, Fonkwe E, Gartner P, Pilawa-Podgurski RC (2017) Hardware-in-
the-loop co-design testbed for ﬂying capacitor multilevel converters. In: 2017 IEEE power and energy conference at Illinois (PECI), pp 1–8.
https://doi.org/10.1109/PECI.2017.7935758

28 C. R. D. Osório et al.
Rommel C (2019) HIL TESTED – powerful performance, functionality, and quality from model-
based testing. Published by VDC Research. https://info.typhoon-hil.com/lp-white-paper-vdc-
research-hil-tested
Salcedo R, Corbett E, Smith C, Limpaecher E, Rekha R, Nowocin J, Lauss G, Fonkwe E, Almeida
M, Gartner P, Manson S, Nayak B, Celanovic I, Dufour C, Faruque M, Schoder K, Brandl
R, Kotsampopoulos P, Ha TH, Davoudi A, Dehkordi A, Strunz K (2019) Banshee distribution
network benchmark and prototyping platform for hardware-in-the-loop integration of microgrid
and device controllers. J Eng 2019:5365
Typhoon HIL. (2023) Online documentation. www.typhoon-hil.com/documentation
Typhoon HIL. (2023a) Youtube channel. www.youtube.com/c/TyphoonHIL-com/featured
Typhoon HIL. (2023b) HIL fundamentals course. https://hil.academy/courses/hil-fundamentals/
Typhoon HIL. (2023c)Documentation – GDS oversampling. www.typhoon-hil.com/
documentation/typhoon-hil-software-manual/concepts/gds_oversampling.html
Typhoon HIL. (2023e) Documentation – IO voltage levels. https://www.typhoon-hil.com/
documentation/typhoon-hil-hardware-manual/hil4-6_series_user_guide/References/hil4-6_
IO_voltage_levels.html
Typhoon HIL. (2023f) Documentation – IO timing. https://www.typhoon-hil.com/documentation/
typhoon-hil-hardware-manual/hil4-6_series_user_guide/References/hil4-6_IO_timing.html
Ve k i ´ ˇCelanovi´ ˇCelanovi´
latency HIL platform for rapid development of complex power electronics systems. IEEE Trans Power Electron 27(11):4436.
https://doi.org/10.1109/TPEL.2012.2190097
Xu L, Guerrero JM, Lashab A, Wei B, Bazmohammadi N, Vasquez J, Abusorrah AM (2021)
A review of DC shipboard microgrids part i: power architectures, energy storage and power converters. IEEE Trans Power Electron 1.
https://doi.org/10.1109/TPEL.2021.3128417
Zelic J, Novakovic L, Klindo I, Gruosso G (2020) Hardware in the loop framework for analysis
of impact of electrical vehicle charging devices on distribution network. In: 2020 IEEE vehicle power and propulsion conference (VPPC), pp 1–5.
https://doi.org/10.1109/VPPC49601.2020.
9330863

Chapter 2
Control of Grid-Connected Inverter
Azra Malik and Ahteshamul Haque
Abstract
from researchers in recent times. The challenges in the grid connection of inverters
are greater as there are so many control requirements to be met. The different types
of control techniques used in a grid-connected inverter are discussed in detail in
this chapter. In addition, a case study is also presented using the hardware setup of
Typhoon HIL.
Keywords ·Grid-connected inverter ·Synchronous reference
frame
·Real-time simulation ·Typhoon HIL
2.1 Introduction
During the past few years, there has been an increased penetration of non-conventional distributed energy resources (DERs) into the conventional electricity distribution grids (Khan et al.
2020). This trend has witnessed an accelerated shift
from low-voltage power networks to the smart micro-grid pattern with efﬁcient and reliable interconnections of DERs at the point of common coupling (PCC). In this whole shift, power electronics converters play a major role in the transfer and control
of generated power from one side to the other (Khan et al.
2019). They act as an
interface between various electrical domains, for instance, DC–DC converters are
utilized to supply to DC loads from the relevant DC sources at the required voltage
and power. In a similar manner, DC–AC converters or inverters are utilized as an
interface between DC generators like batteries, PV panels, etc., and AC receiving
A. Malik (B)
Advance Power Electronics Research Lab, Department of Electrical Engineering, Jamia Millia
Islamia (A Central University), New Delhi, India
e-mail: [email protected]
A. Malik
e-mail: [email protected]
© The Author(s), under exclusive license to Springer Nature Singapore Pte Ltd. 2023 S. M. Tripathi and F. M. Gonzalez-Longatt (eds.), Hardware-in-the-Loop Testing Using Typhoon HILSystems and Networks,
https://doi.org/10.1007/978-981-99-0224-8_2
29

30 A. Malik and A. Haque
Fig. 2.1
ends like power grids, etc. Inverters are also divided into two different categories—
voltage source and current source inverters (VSIs and CSIs) (Kouro et al. 2015).
These names come from the fact that the respective converter output voltage and
current are controlled independently. The major difference between the two topolo-
gies is that the VSIs are capable to perform voltage buck operation, whereas CSIs
can only carry out voltage boost functions. For CSIs, three-phase conﬁgurations are
considered more relevant than single-phase conﬁgurations. When the inverter func-
tions as an integration between the DC source and the grid for efﬁcient transfer and
control of generated power, then it is termed a grid-connected inverter (Kurukuru
et al.
2021). Overall, a grid-connected system works in different operation modes
depending on the control switch states, which can be guided locally through the
inverter or remotely through an operator (Yang et al. 2019). These operation modes
are presented in Fig. 2.1 and are described below.
2.1.1 Standalone Mode
In this mode, the corresponding DER supplies to the load independently and it is disconnected from the grid (Khan et al. n.d.). The inverter in this mode is responsible
for supplying to the AC loads joined at the PCC. The inverter also functions to main-tain the voltage and frequency of the system at the suitable range as speciﬁed in the
standards. During the fault events, the line breaker opens through the disconnection
command issued by the respective protection devices (Bharath et al.
2018). There

Random documents with unrelated
content Scribd suggests to you:

De Chineesche geschreven (beter: geteekende) karakters zijn geen
weêrgevingen van woorden, maar zijn, zooals de sinoloog Prof. Legge het
zeer juist heeft uitgedrukt, meer „symbolen van ideeën”, en de combinatie
van Chineesche karakters in een boek „is niet zoozeer de representatie van
wat de schrijver (in woorden) wilde spreken, maar van wat hij denkt.” Zéér
terecht zegt Legge van vertalingen uit het Chineesch: „In a study of Chinese
classical books there is not so much an interpretation of the characters
employed by the writer as a participation of the thoughts; there is the
seeing mind to mind”. Inderdaad geeft een Chineesch boek—hoe vreemd dit
ook voor westerlingen moge klinken—niet zoozeer weêr hetgeen een
Chineesch schrijver wil zeggen, spreken, maar vooral hetgeen hij denkt.
Hieruit volgt al dat de Chineesche geschreven taal een ideaal voertuig is
voor filosofie. De ontoereikendheid van het woord om begrippen zuiver uit
te drukken, waarover o.a. door lady Welby zulk een mooi boek is
geschreven3 wordt lang niet zoo gevoeld in de Chineesche taal, waarin
gedachten als ’t ware symbolisch geteekend kunnen worden.
Voor een Chineesch literator is het ondenkbaar dat de Chineesche filosofie
ooit op eenige andere wijze kan uitgedrukt worden dan door Chineesche
schriftteekens. Men begrijpt ook, al het bovenstaande lezend, hoe moeilijk
—somtijds zelfs onmogelijk—de vertaling is van de ideografische en
symbolische Chineesche taal in eene alphabetische Europeesche. Vandaar,
dat de vertalingen van verschillende, zelfs van eerste rangs Europeesche
sinologen van één en denzelfden tekst zoo hemelsbreed kunnen verschillen.
Ziehier b.v. één tekst uit de „Tao Teh King”, vertaald door twee
Europeesche vertalers:
„Daarvan komt het dat de Wijze altijd op het rechte Pad gaat en zich nooit
verwijdert van de rust en den ernst” (Stanislas Julien).
„Daarom verlaat de Wijze mensch, zelfs al reist hij maar een dag, zijn
bagagewagens niet, zoodat, als een mooi gezicht zich voor hem uitspreidt, hij
even rust en dan zijn reis voortzet”. (G. G. Alexander).
De hoofdzaak bij eene vertaling is: het in direct contact komen met den
geest, en den gedachtengang van den schrijver.

Het klinkt vreemd, maar tóch is het zoo: de onzichtbare gedachten van den
schrijver zijn van meer belang er bij dan de zichtbare schriftteekens zelven.
De uiterste eenvoud van den stijl der Chineesche filosofie is oorzaak
geweest, dat de meest eenvoudige teksten dikwijls niet begrepen zijn, en er
allerlei breedsprakige, pompeuze vertalingen gekomen zijn, waarin de
oorspronkelijke gedachte verdronk. De Amerikaansche geleerde Samuel
Johnson4 zegt terecht: „Het is een groote fout, deze schrift-teekens, zooals
zij (in Europeesche vertalingen) in alphabetische zinnen omgezet zijn,
verantwoordelijk te stellen voor een pompeuze taal, geheel
tegenovergesteld aan den genius van het Chineesch, welks specialiteit is
gekuischte en zelfs elliptische uitdrukking. De Chineesche stijl is niet alleen
een product van de practische kwaliteiten van den nationalen geest, maar
volgt direct uit de natuur der schriftteekens, wier betrekking tot elkander in
groote mate moet geleverd worden door over-en-weêr begrijpen, als de
conversatie van vrienden.”
Het korte, gecondenseerde, geconcentreerde, oer-eenvoudige, als van
gedachten, die na véél zuivering en geestelijke filtreering bezonken zijn in
kern-vorm, is de karakteristiek van den Chineeschen klassieken stijl, waarin
de Chineesche filosofie zich uitte.
Zooals ik reeds zeide, wordt het onveranderlijke Chineesche schrift, overal
hetzelfde, in verschillende deelen van China verschillend uitgesproken.
Uit al het hierboven duidelijk gemaakte zal de lezer begrijpen dat de
Chineezen niet een alphabetisch volk zijn maar een groot ras van
ideographen, hun nadrukkelijke expressie vloeit naar vormen in stede van
naar klanken. Hun geschreven taal is, zooals Samuel Johnson in zijn boek
„China” eens terecht opmerkte, het symbool van generaliseerende en
synthetische kwaliteiten van geest, zooals alphabetische talen van een
analytischen geest getuigen. Ook in de Chineesche filosofie zal men dien
synthetischen geest als kenmerk terugvinden.
De afwezigheid van natuurlijke relatie tusschen teeken en geluid, en de
voortdurende symbolische afbeelding maken het Chineesche ideologische

schrift een geschikt medium van omgang tusschen Aziatische rassen. Niet
verbonden aan eenig speciaal vocalisme, heeft het niet alleen één algemeen
schrift geleverd voor al de zoozeer verschillende dialecten van China zelf,
maar heeft het Korea, Japan, Anam en Mantsjoerije van uniforme teekens
voorzien voor hun toch zoozeer verschillende spraakvormen. Deze
aangepastheid voor over en weer begrijpen en verkeer is een teeken van
universeelheid, zooals Samuel Johnson terecht opmerkt, dat reeds op
zichzelf de zoogenaamde isolatie van China altijd heeft tegengesproken. De
rigide, onveranderlijke Chineesche ideografische karakters zijn, in de ras-
grenzen, even unifieerend als een natuurproces. Feitelijk is de geschreven
Chineesche taal voor honderden millioenen Chineezen, Koreanen,
Japanners enz. als een soort Volapuk of Esperanto, waarin zij elkaars
gedachten kunnen lezen en inwisselen. De Rosny, in de „Archives
Paléographiques” heeft eens in allen ernst de Chineesche geschreven taal
als geschikt voor een universeele wereld-taal aanbevolen. Ik ken geen
Koreaansch b.v. en geen Japansch, maar zou met een ontwikkelden
Koreaner of Japanner, op papier Chineesch schrijvend, van gedachten
kunnen wisselen. Jammer alleen dat de groote moeilijkheid om al die
duizenden Chineesche karakters of schriftteekens te leeren, de verspreiding
van zoo’n universeele wereld-taal in den weg staat.
Men mag de Chineesche geschreven taal moeilijk vinden—en zij is dit
zonder twijfel—maar zij is de schoonste taal der wereld. Geen wonder, dat
nergens de eerbied voor de taal zoo groot is als in China.
Zóó als de Hebreeër niet op papier wilde treden, omdat misschien de naam
„Jehovah” er op geschreven kon zijn, zóó is voor den Chinees elk
geschreven woord heilig. Een geletterde Chinees zal een beschreven vod
papier oprapen en in een der urnen deponeeren, die daarvoor in de straten
aanwezig zijn. Op deze urnen staat meestal geschreven: „Hebt eerbied voor
beschreven papier.”
Evenals de Noorsche runen dat waren, zijn vele Chineesche karakters—b.v.
die voor geluk, lang leven, en anderen—heilig, en de schriftteekens worden
„de oogen van den Wijze” genoemd. Een goed kenner van China heeft eens
gezegd: „China is één groot open boek”. Bijna alles wordt met karakters

bedrukt. Muren, deuren, pilaren dragen gelukaanbrengende motto’s en
spreuken. Aan de muren der huizen hangen rollen, in kakemono-vorm, in
paren, met correspondeerende spreuken of wijze woorden er op, in sierlijk
getrokken karakters. Rotsen zelfs, vooral bij tempels, zijn er mede
beschreven. Mantels en gewaden worden niet alleen gedragen, maar ook
gelezen, geornamenteerd als zij zijn met karakters. Op een huisdeur van een
literator zag ik eens in stijlvolle karakters: „Moge ik zoo geleerd worden dat
ik 10000 boekdeelen in mijn gedachten heb.” Veelvuldig las ik in China
boven een deurpost de schoone woorden: „Door de Literatuur wordt een
volk groot”.
In Peking zag ik alle boeken der Chineesche klassieken in steenen tafelen
van massief graniet gegrift, in de „Hal der Klassieken”.
Waaiers, kopjes, borden, schotels, op al deze dingen worden meestal
spreuken of klassieke teksten of verzen geteekend. Het dragen van sommige
karakters op het lijf—b.v. het karakter „shau”, eeuwigdurend, lang leven—
heeft het karakter van het dragen van een amulet.
Voorwerpen om mede te schrijven zijn in China volmaakt tot in de
perfectie. Typografie werd voor ruim 1500 jaar in China uitgevonden, er
bestaan uitgebreide, oude werken over het maken van inkt, en folio’s
verhandelingen over de structuur en het stijlvol trekken der karakters. Door
de uitvinding van het drukken en van goed materiaal om druk te
verspreiden, overtrof China verre Rome, dat nog gebonden was aan het
gebruik der palimpsesten, waardoor véél is verloren moeten gaan.
Ik moet hier nog even bij vermelden, dat, zooals Raphaël Petrucci terecht
opgemerkt heeft5, oorspronkelijk het schrijven—en dit beteekent iets anders
dan schrijven in ’t Westen, want het wil zeggen: teekenen—van Chineesche
karakters, als ’t ware eene magische handeling was. Het primitieve idee er
van was namelijk, dat de teekening een mysterieus leven verleent aan het
afbeeldsel van ’t geteekende voorwerp. Teekenen was dus in zekeren zin
eene mystieke creatie. Alle kunst, niet alleen teekenen, maar ook schilderen,
en plastiek, heeft oorspronkelijk een magisch karakter.

Portret van Confucius.
(door den Japanschen schilder Kano Masanobu. gest. 1490)
Het eigenaardige wezen der Chineesche schriftteekens geeft aan de
Chineesche poëzie nog eene aparte schoonheids-bekoring, die westersche
poëzie niet heeft. De Europeesche letters zijn namelijk op zichzelf doode
dingen, de Chineesche schriftteekens hebben een aparte aesthetische en
symbolische schoonheid. Zooals Hans Bethge terecht zegt.6. „Diese
Dichtung wendet sich an Ohr und Auge in gleicher Weise”. Bij ons, in ’t

1
2
3
4
5
6
Westen, is het alleen het oor, dat poëzie opneemt, in China is het ook het
oog, daar de schriftteekens, in welke zij is uitgedrukt, op zich zelf
teekeningen zijn. Vooral wanneer de poëzie niet gedrukt, maar door den
dichter met eigen hand geschreven is, komt deze aparte schoonheid naar
voren. Ieder groot dichter in China was ook een groot teekenaar van
schriftteekens, zooals hij ook meestal een groot schilder was. In de sierlijke
omtrekken zijn karakters vol lichte en soepele toetsen, met plotselinge
halten en bevallige bochten, stijgende accenten en langzamerhand
wegkwijnende lijnen, openbaarde zich de ziel van den dichter-teekenaar. De
ornamentale Chineesche schriftteekens, door een dichter neergeteekend in
zijn poëzie, bevatten somtijds zijn innigste intimiteiten.
Geen wonder, dat in China het schrijfgereedschap aangeduid wordt met de
uitdrukking: „sz’ pao” d.i. „de vier kostbaarheden”, n.l. het penseel, het
inktstaafje, de inktsteen (om de inkt op te wrijven), en het papier.
En inderdaad zijn het dan ook deze vier kostbaarheden, waardoor de Geest
van China zich op het schoonste heeft geuit.
Het Chineesche woord „hoá” evenals ’t Japansche „kaku” beteekent dan ook zoowel
teekenen als schrijven. ↑
Uit Prof. G. von der Gabelentz: „Anfangsgründe der Chinesischen Grammatik”. ↑
Language and Significs, by Lady Welby. ↑
Zie zijn „Oriental Religions, and their relation to Universal Religion. China”. ↑
In zijn „Kie Tseu Yuan Houa Tchouan” Leiden E. J. Brill. ↑
Hans Bethge: „Die Chinesische Flöte”. Leipzig. Insel-Verlag. ↑

CONFUCIUS
(Kh’ oeng-Foe-Tsz’)
Meer dan twee duizend jaren geleden is het, dat zijn lichaam gestorven is,
maar nog altijd leeft de geest van Confucius in iedere Chineesche woning.
Kort voor zijn dood, toen hij zich ziek voelde worden, zeide hij tot zijn
discipel Tsz’ Koeng: „De groote berg valt in puin. De stutbalk breekt. De
Wijze sterft weg als een plant”, maar dit doelde slechts op zijn stoffelijk
omhulsel, waarin zijn groote geest tijdelijk op aarde woonde.
Zijn geest, die onsterfelijk is, heeft sedert over geheel China getrild, en er is
geen Geest van China denkbaar zonder den Geest van Confucius.
„Mijn Leer is een Eenheid, die Alles samenhoudt,” zeide hij eens tot zijn
leerling Ts’an. Het is die Synthese, die het groote gebouw van godsdienst,
filosofie, literatuur, wetenschap en staatkunde van China bij elkaar heeft
gehouden, in kosmische Eenheid.
Er is eigenlijk niets in het leven der Chineezen, waarin de geest van
Confucius zich niet openbaart. Geen enkele gewichtige handeling, geen
enkele familie-, liefde-, of vriendschapsband, geen enkele literaire of
filosofische arbeid, geen enkele godsdienstige of wijsgeerige gedachte,
geen enkele beleefdheids-ceremonie, geen enkele maatschappelijke orde,
geen enkel levens-ding van de Chineezen is eigenlijk denkbaar, waarbij de
geest van Confucius hun niet beïnvloedt.
Wèl zeer terecht schreef de Chineesche literator Cheng Chang Loo in 1909
in een Engelsch blad:
„In China hebben wij gedurende de laatste 2500 jaar gewerkt op het
geaccumuleerde kapitaal van onze voorvaderen, wier illustere
herinneringen en onsterfelijke volmakingen voor ons zijn bewaard door de

vooruitziendheid en de wijsheid van onzen grooten Wijze Confucius.
Zonder Confucius zou het Verre Oosten—China, Korea, Annam en zelfs het
nu machtige Japan—gezonken zijn in de diepten van barbarisme”.
Al ware het alléén reeds om de twee door hem, honderden jaren vóór zijn
grooten mede-Leeraar der menschheid, Jezus Christus uitgesproken gulden
woorden:
„Alle menschen binnen de vier zeeën zijn broeders”
en
„Wat gij niet wilt dat aan U zelven gedaan wordt, doe dat aan anderen niet”
zou hij reeds den titel verdiend hebben, die boven den inbouw van den
tempel van Confucius in Peking staat:
„Wan Shi Sh’ Piao”
(„Het Voorbeeld der Meesters van Tienduizend Eeuwen”)
en die de groote, literaire keizer Khang Hsi, de keizerlijke literator-filosoof,
met eigen penseel heeft neergeschreven.
De geest van Confucius heeft geleefd, en leeft nog altijd, in het penseel van
iederen Chineeschen literator, en in de geheele, hooge Literatuur van China
is het die geest geweest, die de Schoonheid er in deed stralen.
Het eerste werk van de voornaamste literaire revolutionnairen van 1911–
1912 was, om over het geheele land redevoeringen en voordrachten te
houden, om de leer van Confucius duidelijk te maken, zooals is
voorgeschreven in een der heilige Vier Boeken, de „Ta Hioh”, de Groote
Leering. Mijn vriend Dr. Lim Boon King zond mij, in ’t begin van 1912,
eene kleine serie Confucianistische teksten, door hem opgesteld, die het
onderwerp zouden vormen zijner „yen shwoh” (voordrachten, ten doel
hebbend, de nieuwe maatschappij op den grondslag van Confucius’ leer op
te trekken.)

Ik begin daarom de filosofie van China, waarin China’s Geest leeft, te
behandelen met de leer van China’s populairste Wijze K’hoeng Foe Tsz’.
Gelatinizeerd is deze naam Kh’oeng Foe Tsz’, die beteekent den Meester
Kh’oeng, Confucius geworden.
Confucius werd, volgens geloofwaardige commentators, geboren in ’t jaar
552 v. C., doch door China’s grooten historieschrijver Sz’ Ma Ch’ien is
abusievelijk het jaar 551 v. C. opgegeven.
Om een denkbeeld te hebben van den tijd, waarin Confucius leefde, moeten
wij ons het China in die periode vooral niet denken als het China van de
laatste eeuwen. Het was een geheel ander China, waarin alles, tot
haardracht en kleeding toe, anders was dan nu.
De Chineesche geschiedenis verliest zich in de verre Oudheid. De precieze
datum van het begin dier geschiedenis is onbekend, maar het is zeker, dat
China als eene natie reeds 6000 jaar bestaat. De eerste legendaire keizer,
Pao Hsi of Fu Hsi, leefde 2402 jaar vóór de geboorte van Confucius, alzoo
omstreeks 2953–2839 v. C. Het was gedurende de z.g. Chow-dynastie
(1022–255 v. C.) dat de Chineesche oude beschaving tot haar volle
ontwikkeling kwam. Confucianisme, de nieuwe godsdienst of juister
misschien: de nieuwe filosofie van Confucius, was daarom niet de
godsdienst van een primitief volk, maar van een volk met hooge, door
eeuwen heen ontwikkelde beschaving.
Tijdens Confucius’ leven was de Chow-dynastie al aan het vervallen, de
keizers waren practisch al zonder werkelijke macht, en China leefde in een
verval-tijdperk van feudalisme. Iedere feudale staat was eigenlijk een
onafhankelijke natie, iedere vorst van zulk een natie vocht om de
oppermacht en de macht van die feudale vorsten was eigenlijk grooter dan
die van een keizer. Gedurende Confucius’ tijd was de macht van die vorsten
alweer gaandeweg in de handen van eenige adellijke families gevallen en
heerschte er een soort oligarchie. Wanorde was door de regeerende klasse
over het geheele rijk gebracht, terwijl het volk, niet genoeg ontwikkeld om
voor zich zelf te zorgen, geheel verwaarloosd werd. Toch bestond er een
midden-klasse, die zich zelf had opgevoed, en ontwikkeld genoeg was voor

nieuwe ideeën. Die midden-klasse was het product van een reeds
eeuwenoude beschaving. En, ondanks die oligarchie, en die verwarring had
iedereen vrijheid van beweging en van spreken, zooals Dr. Chen Huan
Cheng terecht opmerkt.
In 522 werd Confucius geboren in den staat Loe, den staat van den hertog
van Chow, ongeveer in ’t tegenwoordige Shantung. Loe was het centrum
der toenmalige Chineesche beschaving. In militaire kracht was het de
mindere van de oudere staten, maar in kunst, literatuur, filosofie en
moraliteit de meerdere. Confucius’ vader was een hoog ambtenaar, zooiets
als bij ons in een groote residentiestad een burgemeester. Confucius’
familienaam was K’oeng, zijn persoonlijke naam Ch’iu, en zijn puberteits-
naam Chung Ni (een Chinees krijgt bij zijn puberteit een nieuwen naam).
Later werd hij meestal met den eerenaam Meester, Leeraar aangeduid, in ’t
Chineesch Foe Tsz’, dus Kh’oeng de Meester, d.i. Kh’oeng Foe Tsz’.
Ik zal in dit hoofdstuk niet te lang over het leven van Confucius uitweiden,
méér over zijn werken. Bijzonderheden over zijn leven kan men o.a. vinden
in mijn 15 jaar geleden bij van Kampen uitgegeven werk: De Chineesche
Filosofie, toegelicht voor niet-sinologen. Deel I Confucius, waarnaar ik
hierbij verwijs.
Ik volsta hier dus met te zeggen, dat hij, diep getroffen door de verwarring
en ontaarding, die in zijn tijd in China heerschten, zijn leven lang werkte en
streed, om door rede en wijsheid de regeering en het volk te hervormen. Op
52-jarigen leeftijd, na allerlei teleurstellingen en wederwaardigheden, werd
hij magistraat van de stad Chung Tu in den staat Loe. Zijn administratie en
rechtspraak waren zóó rechtvaardig, dat de vorsten der naburige staten haar
als model namen. Toen hij 53 jaar was werd hij benoemd tot Minister van
Binnenlandsche Zaken, en later van Justitie, en toen hij 56 was, tot Eersten
Minister. Zijn moreele invloed werd zóó groot, en de door hem
aangebrachte hervormingen zóó verreikend, dat de naburige staten jaloersch
werden, en vreesden dat de staat Loe hen allen zou overvleugelen. De vorst
van den naburigen staat Ch’i zond toen, echt Oostersch, tachtig van de
mooiste meisjes, die maar te vinden waren, met een geschenk van 120

prachtige paarden naar hertog Ting van den staat Loe, om deze van de wijs
te brengen en van Confucius te vervreemden.
De wijsheid moest toen wijken voor de schoonheid, de hertog en zijn hof
dachten om niets meer dan om de mooie vrouwen, het volk, dat onder
Confucius’ regeering zoo sterk en trouw en kuisch was geworden, begon
door dit voorbeeld te ontaarden, en Confucius kon niets anders doen dan
den staat verlaten, waar de zinnelijke schoonheid de wijsheid verdrongen
had.
Van toen af werd zijn leven, als dat van Dante, één zwerftocht buiten zijn
vaderland. Hij zwierf door al de feudale staten van China, waar hij overal
zijn diensten aanbood tot hervorming van regeering en volk, nù eens
tijdelijk aangenomen, en later weer afgewezen, voortdurend uitgestooten,
en zelfs nu en dan gevangen genomen. Zijn vele reizen waren echter óók
eenigszins in den geest van zendingswerk. Overal verspreidde hij zijn leer,
kreeg discipelen, en stichtte scholen van zijn levensleer. Op het laatst had
hij wel drieduizend discipelen. Na veertien jaar verguisd in den vreemde te
hebben gezworven, werd hij door zijn geboorte-staat Loe teruggeroepen,
maar kreeg daar toch geen ambt meer. Hij was toen 69 jaar. Confucius was,
als zoo vele groote mannen, niet bestemd om zijn eigen onmiddellijke
tijden te dienen, maar om de eeuwen van de toekomst te beïnvloeden.
Al vroeger, toen hij 48 jaar was, had hij de oude heilige geschriften van
China, overgeleverd door eeuwenlange beschaving, verzameld, herzien en
toegelicht.
Ik moet hier zeggen, dat China in Confucius’ tijd heilige boeken bezat, die
werden geacht, door hoogere geestelijke machten geïnspireerd te zijn,
evenals gedacht wordt van onze Heilige Schrift. Deze geschriften werden
genaamd King (in ’t Peking-Mandarijnsch: Ching.) Confucius wordt door
de Chineezen geacht een door hoogere macht gezondene en aangewezene te
zijn geweest, om goddelijke wijsheid te verkondigen en ook om die Heilige
Geschriften, de King’s, te ordenen en te regelen, zoodat zij, in den door hem
geordenden vorm, zouden bewaard blijven. De Chineesche geleerde Chen
Huan Chang in zijn onlangs, door de Columbia-University uitgegeven werk

„The Economic Principles of Confucius and his School” zegt dat het woord
King door de Europeesche sinologie „mistranslated” (verkeerd vertaald) is
met: Classics, Klassieken. Prof. Legge, een groot sinoloog, maar als
zendeling bevooroordeeld, spreekt voortdurend van de door hem vertaalde
Kings als van Chinese Classics. De juiste vertaling is volgens Dr. Chen:
Chineesche Heilige Schriften, een soort Chineesche Bijbels dus. Bijbel, zegt
hij, ware de rechte vertaling voor King, en wordt ook als zoodanig gebruikt
door moderne hedendaagsche Confucianisten. Of dit juist is zou ik echter
niet durven verzekeren.
Deze Chineesche Kings nu, zooals zij thans bewaard zijn, zijn gedeeltelijk
eigen werk van Confucius, al bevatten zij wijsbegeerte, poëzie en
geschiedenis van de vroegste eeuwen af.
Er waren oorspronkelijk 6 van die Chineesche Heilige Schriften, waarvan er
één, die der Muziek, in de Han-dynastie (ongeveer 85 n. C.) verloren is
gegaan, zoodat er nu nog 5 over zijn, door Confucius verzameld,
geredigeerd, en ook gedeeltelijk geschreven.
De eerste is de Shi King, of Bijbel der Poëzie. Hij bevat 305 Gedichten en
Odes die door verschillende dichters eeuwen vóór Confucius geschreven
zijn, maar door Confucius volgens zijn eigen principes uitgegeven. Zeer
mooi is door Confucius het wezen van dezen King en ook het wezen der
Poëzie gekarakteriseerd toen hij eens tot zijn discipelen zeide: „De Shi King
heeft 300 stukken, maar alles kan worden vervat in één zin: Hebt géén lage
gedachten.”
De tweede is de Shoe-King, de Bijbel der Geschiedenis, die de geschiedenis
bevat van China, vanaf 2357 j. v. C.–621 v. C. De documenten hiervoor zijn
geschreven door verschillende auteurs, maar door Confucius uitgegeven.
Geheele, belangrijke hoofdstukken ervan, herkenbaar aan hun zelfden, van
de anderen verschillenden stijl worden door bevoegde Chineesche
geleerden aan Confucius zelf toegeschreven.
De derde is de Li Ki of de Annalen van den Ritus en het Decorum. Hij bevat
alweder zéér oude geschriften, over zeden en gewoonten, maar verzameld

en geredigeerd door Confucius.
De vierde is de Yih King, de Bijbel der Transformaties, beter en juister: de
Bijbel der Evolutie, het diepzinnigste boek der Chineesche filosofie.
Ofschoon hier de acht triagrammen van keizer Foe Hsi (2953–2839 v. C.)
de grondslag van zijn en ook de daaruit afgeleide 64 hexagrammen van
Wen Wang, is volgens sommige Chineesche geleerden het grootste deel
tekst van Confucius. Confucius heeft eens gezegd dat hij een overleveraar
en geen maker was. Hij heeft dan ook zéér veel oude wijsheid die reeds
bekend was overgeleverd. Maar overigens moet dit gezegde betracht
worden als eene uiting van de bekende Chineesche bescheidenheid.
Confucius heeft niet enkel overgeleverd, maar ook zeer veel zelf gemaakt.
De vijfde is de z.g. Ts’oen Ts’ioe (lett: Lente en Herfst), een boek, dat
geheel en al door Confucius geschreven is, het éénige geheel van hèm
alléén. Het bevat de geschiedenis van China van 722–481 v. C. Om dit boek
te kunnen vervaardigen, zond Confucius 14 zijner leerlingen uit om de
heilige geschriften van 120 volken voor hem te halen en deze te
bestudeeren, aldus Dr. Chen Huan Chang.
Ik heb vroeger, o.a. toen ik, nu 15 jaar geleden, mijn Hollandsch werk over
Confucius uitgaf, gedacht, dat dit boek Ts’oen Ts’ioe een exclusief
geschiedkundig karakter had, en daarom van niet zooveel beteekenis was
voor zijn filosofie. Dit is ook het oordeel van de meeste Europeesche
sinologen. Sedert echter hebben Chineesche geleerde vrienden mij er op
gewezen, dat dit niet juist is. Het zou n.l. niet zuiver historisch van karakter
zijn, volgens hun oordeel. Zooals Dr. Chen Huan Chang er van zegt: „De
woorden, uit de geschiedenis aangehaald, zijn slechts de beelden, waarmede
Confucius zijn principes illustreert”. „Ik zou mijn ideeën als pure theorieën
willen verkondigen”, zeide Confucius er zelf van, „maar het is dieper,
waarder, helderder, glanzender, ze te representeeren door de daden van
menschen”. Hij critizeert er de keizers in, verlaagt er de vorsten in, valt de
hooge ambtenaren aan en vestigt zijn ideale koninkrijk, een republiek op
aarde door de Ts’oen Ts’ioe. Confucius was dus, als trouwens alle groote
mannen, een revolutionnair. Confucius heeft zelfs gezegd: (zie de Loen
Yü): „Het is alleen de Ts’oen Ts’ioe die mij bekend zal maken bij de

menschen, en ’t is alleen de Ts’oen Ts’ioe die zal maken dat de menschen
mij veroordeelen.”
Van de 5 daar zooeven door mij opgenoemde boeken zijn de Yih King de
Bijbel der Evolutie, en de Ts’oen Ts’ioe de voornaamste, volgens sommige
Chineesche geleerden.
De Yih King is deductief, beginnende met abstracte principes en
voortgaande tot hun practische toepassing; de Ts’oen Ts’ioe is inductief, en
komt door de analyse van feiten uit de historie tot algemeene theorieën.
Voor degenen onder mijn lezers, die mijn in 1898 verschenen boekje over
Confucius mochten gelezen hebben, zou ik er hier gaarne even op wijzen,
dat het mij nù zéér spijt, daarin niet meer van deze twee Chineesche Kings
te hebben gezegd, die zoo veel van Confucius zelf en zijn godsdienstige
wijsbegeerte bevatten. Ik schaam mij niet te zeggen, dat ik in de 16 jaar, die
na de publiceering van dat werkje verloopen zijn, wat dieper in de
Chineesche filosofie ben doorgedrongen, en er wat méér van geleerd heb. Ik
ben dan ook bezig aan een vollediger werk er over, waarin ik het vroeger te
weinig gegevene hoop in te halen.
Bij zijn terugkomst in Loe, toen hij 69 jaar oud was, voltooide hij de Yih
King, en hij was 72, toen hij de Ts’oen Ts’ioe schreef. In 479 v. C. stierf hij
74 jaar oud, 8 jaar vóór de geboorte van Socrates.
Ik heb Confucius’ leven hier maar even zéér beknopt behandeld, omdat ik
liever gauw op zijn leer wilde neerkomen.
Wat wij van Confucius’ Wijsheid over hebben is (behalve wat ik zooeven
aanhaalde, de Ts’oen Ts’ioe en de bewerking der 5 Kings) alles
overlevering zijner discipelen, dus niet door hem zelf geschreven werk.
Deze overleveringen, werken van discipelen over Confucius en zijn leer, de
Choeng1 Yoeng, de Ta Hioh en de Loen Yü worden, met de werken van den
filosoof Mêng Tsz’ of Mencius, de z.g. Sz’ Shoe d.i. Vier Boeken genoemd,
naast de vijf Kings de literaire en filosofische schatten van China.

Ik zal nu beginnen met de Choeng Yoeng, door Confucius’ kleinzoon
K’oeng Kei geschreven, die gewoonlijk bij zijn studeernaam Tsz’ Sz’ wordt
genoemd. De Choeng Yoeng is de zuivere, overgeleverde leer van
Confucius, door Tsz’ Sz, zijn kleinzoon en discipel, uit den mond van den
Wijze opgeteekend, omdat hij vreesde, dat ze anders wellicht later verkeerd
zou worden overgebracht. Confucius’ discipelen waren gewoon, belangrijke
woorden van hun Meester op tabletten aan te teekenen om ze te onthouden.
Ik zal den eersten tekst geheel opschrijven om een idee te geven van den
uitersten eenvoud en kortheid van Chineesche filosofie.
(van boven naar beneden te lezen, van rechts naar links, te beginnen met
kolom A)2
C B A
Siu Shwaai Th’ien
Tao Sing Ming
Chü Chü Chü
Wei Wei Wei
Kiao Tao Sing

Dit zijn in ’t geheel maar 15 schriftteekens of karakters, maar er zijn
geheele boekdeelen te schrijven, en die zijn dan ook geschreven, over de
uitlegging van dezen tekst.

Nu is ’t gemakkelijk om, zooals wel eens enkele sinologen gedaan hebben,
voor ieder der Chineesche karakters een equivalent te nemen in een
Europeesche taal, en er dan een paar Europeesche zinnen van te maken. Ik
moet er echter nog eens op wijzen dat een Chineesche tekst niet is een
representatie van woorden, maar een opeenvolging van ideeën en dat de
combinatie van die symbolen niet is een representatie van wat de schrijver
wilde zeggen, maar vooral van wat hij denkt. Een woordelijke versie is
daarom onmogelijk.
Prof. Legge, de groote, erkende sinoloog van de Chinese Classics heeft den
eersten zin vertaald met:
„What Heaven has conferred is called the Nature” (wat de Hemel heeft
verleend wordt genaamd de Natuur). En hij zegt er in een commentaar bij:
„By Sing of Nature is to be understood the Nature of Man”. (Onder Sing of
natuur is te verstaan de Natuur van den Mensch).
Er zit echter véél meer aan vast, en ik zeg dit, behalve uit eigen overtuiging,
op gezag van Chineesche geleerden. Wij moeten dus dezen tekst eens wat
nader beschouwen. Ten eerste: Wat wordt hier bedoeld met Hemel?
In de alleroudste Chineesche godsdienst en geschiedenisboeken lezen wij
van één, alleroppersten God, oneindig en in-zich-zelf bestaande, die
genaamd werd Shang Ti letterlijk vertaald met: Opperste Macht of Heer. (In
de Bijbelvertaling is God dan ook met dit Shang Ti vertaald). Voor dit
abstracte begrip Shang Ti is later een meer concreet, Th’ien, de Hemel, in
de plaats gekomen. Trouwens, ook wij spreken dikwijls in volkstaal van de
Hemel, waar wij God bedoelen. Shang Ti en Th’ien zijn daarom in de oude
Chineesche Heilige Schriften één en hetzelfde, het eerste alleen abstracter,
het tweede wat concreter uitgedrukt. De alleroudste Chineesche godsdienst
spreekt niet van goden of afgoden, maar van één Opperwezen, Shang Ti,
later ook wel Th’ien, Hemel, genaamd.
Het karakter Ti bestaat uit een combinatie van twee, waarvan het eene:
Boven, en het andere: Doordringen beteekent, dus: het Opperste dat alles
doordringt.

Het woord „ming” is samengesteld, ideografisch, uit „mond”, en „bevelen”
of „ordonneeren”, en beteekent niet alleen bevel, order, maar ook het bevel
zelf, het z.g. mandaat, en ook: de wil, die het bevel gaf. Zoo wordt de
Regeering beschouwd te zijn als een mandaat, bevel van den Hemel, en ook
dat, wat van den Hemel verkregen is bij Hemelsche beschikking. Al deze
beteekenissen te zamen liggen opgesloten in ’t karakter ming, en het is
onmogelijk, die met een Hollandsch woord weer te geven. Omschrijvend,
zou het hier zijn: „Dat, wat de Hemel, beschikt heeft, te bevelen en te
verleenen, en ook dàt, wat van den Hemel verleend is krachtens deze
beschikking”. Meer vrij-Europeesch: dat wat de Hemelsche Wijsheid
geordonneerd heeft dat zoo zij. (Het karakter Chü duidt een soort genitief
aan, hier meer dat wat.) Dit nu, wordt genaamd, Sing, een karakter,
samengesteld uit hart, en geboren worden. Dus geboren zijn van het hart.
Dit karakter hart beteekent in ’t Chineesch ook geest, mind, niet alleen ’t
physieke hart. We moeten nu den zin niet letter-alphabetisch, maar
symbolisch lezen, zooals alle Chineesche filosofie. We zien, hier,
ideografisch gelezen, staan: dat, wat de Hemel beschikt, bevolen heeft en
ook: dat, wat van den Hemel krachtens die beschikking ontvangen is, heet
(wei) „hart geboren”.
In de Europeesche, alphabetische taal moeten die symbolen worden
omschreven, die in ’t Chineesch niet gespeld in letters en geconstrueerd in
zinnen, maar gedacht worden en als gedachten ideografisch voorgesteld. De
Chineesche tekst wordt daardoor als ’t ware op een ander gebied
overgebracht, want hij is meer op gedachte-gebied dan op taal-gebied.
We krijgen dan, véél uitvoeriger en met véél meer omhaal:
Dat, bij wat ’t geboren worden van het hart, (den geest) verkregen is door
beschikking van den Hemel (van ’t Opperwezen) heet Sing.
De groote Chineesche filosoof Choe Hie, die van 1129–1201 v. C. leefde,
noemt deze Sing „het goddelijke principe (li)”.
Er staat volstrekt niet bij, dat deze Sing alleen aan den mensch gegeven zou
zijn. Integendeel, zoowel Choe Hie als andere groote Chineesche

wijsgeeren en commentators zeggen er uitdrukkelijk bij, dat: Alle myriaden
dingen (wan woe) deze Sing in zich hebben. De Sing is dus volstrekt niet
alleen de natuur van den mensch, maar veel universeeler, het goddelijke
principe van Shang Ti, het Opperwezen, in zijne openbaring in het Heelal
daaraan gegeven. Men kan dit polytheisme noemen, men kan ’t echter ook
monotheisme noemen, want het neemt één God aan, al is ’t geen
persoonlijke God, niet buiten het Heelal staande, maar in ’t geheele Heelal
gemanifesteerd, en er dus één mede. Voor zoover ’t op menschen betrekking
heeft, in beperkter zin, kan men het de Hemelsche natuur van den mensch
noemen.
De volgende tekst luidt:
Het volgen van den (leider) Sing heet Tao.
Het karakter „shwaai” (zie B) beteekent hier:
het volgen van een leider, het medegaan met, het gehoorzaam zijn aan, en
tegelijk het den vrijen loop laten aan.
Dit Tao—een van de beteekenisvolste karakters in de Chineesche filosofie
—is dus hier in Confucius ongeveer als het Pad, de Weg, mits men dan
altijd in ’t oog houde: Een geestelijke Weg, een geestelijk Pad, en niet aan
afstand of ruimte hierbij denke. Het volgen van den leider Sing, het
goddelijke principe in ons, is alzoo de geestelijke Weg, of het geestelijke
Levens-bewegen.
De derde tekst luidt:
Het regelen, cultiveeren (siu zie C beteekent beide) van de Tao (den
spiritueelen Weg) heet Kiao.
Kiao is een Chineesch karakter dat Onderwijs, Leering beteekent, maar dat
ook in zekeren zin Godsdienst beteekent. Het karakter voor godsdienst is
ook: Kiao. In den godsdienstigen zin beteekent Kiao: moreele lessen,

somtijds sluit het het geheel der beschaving in. Daarom is wat de Chinees
onder godsdienst verstaat niet alleen spiritueel, maar ook moreel, sociaal en
filosofisch.
Kiao is zoowel gewoon onderwijs als godsdienst. En dat is zoo vreemd niet
als ’t wel lijkt, want de Chinees beschouwt godsdienst als de moreele les
leerend Tao, den spiritueelen Weg, (het volgen van den leidenden
Sing) te begaan. Een opvoedende instelling is in China daardoor kerk en
school beiden. De eigenlijke priesters van ’t Confucianisme, dat geen
priesters heeft, zijn dan ook de literati, die de hoogere literatuur, d.i. de
Confucianistische filosofie, onderwijzen.
Ik heb deze teksten hier neergeschreven, om een denkbeeld te geven,
hoeveel er aan die aparte Chineesche karakters vastzit, en hoe moeilijk het
is, er equivalenten voor te krijgen in Europeesch alphabetisch schrift.
Ik wijs er nog even op dat het karakter Tao, de spiritueele Weg of het
geestelijk Pad, bestaat, ideografisch, uit: bewegen, of rondgaan, en hoofd,
hier dus in den zin: spiritueele hoofd, geestelijk hoofdprincipe, dat beweegt,
of rondgaat in ’t Heelal. In de nog oudere filosofie, en in Lao Tsz’,
beteekent ditzelfde Tao niet het spiritueele Pad, maar de suprême Geest zelf,
die zich in ’t Heelal openbaart en daarin zijn Weg gaat en dat is de
oorspronkelijke beteekenis van Tao.
Het zou te lang duren en ook voor een publiek van niet sinologen wat te
moeilijk worden, als ik nu ook alle andere teksten in ’t Chineesch zou
neerschrijven, dus de volgende geef ik daarom in mijne vertaling:
„Welnu, Tao mag geen oogenblikje verlaten worden. Kon het verlaten
worden, dan zou het Tao niet zijn. Daarom is de Superieure Mensch
waakzaam over wat hij niet ziet, en in vreeze over wat hij niet hoort. Wat
men niet ziet is verborgen, wat niet zichtbaar geopenbaard is, is subtiel.
Daarom is de Superieure Mensch waakzaam over zijn eenzaamheid.”
Dus niet op de zichtbare en hoorbare dingen, door de zinnen waarneembaar,
moet de Superieure Mensch enkel letten, maar over de verborgen, subtiele,

geestelijke dingen, diep in zich zelf, behoort hij te waken en er voor in
reverente vreeze te zijn. Daarom is hij waakzaam over zijn eenzaamheid.
(Een karakter „toe”, door den filosoof Choe Hie omschreven met: „de
plaats die andere menschen niet weten, maar die wij alleen weten”). In die
plaats juist, in onze diepste binnenste, kunnen wij van den geestelijken
Weg, van Tao, afwijken. En Tao mag geen oogenblikje verlaten worden,
anders zou het niet Tao, het volgen van den leider Sing, ’t Hemelsche
principe zijn.
Nu komen weer twee belangrijke teksten:
„Als vreugde, toon, smart, of geluk nog niet bewegen, heet dat Choeng
(Midden, Centrum); als zij wèl bewegen, maar in den juisten maat, heet dat
Ho (Harmonie). Dit Choeng (Centrum) nu, is de groote oorsprong van het
geopenbaarde, deze Ho (Harmonie) is de manifestatie van Tao (den
Spiritueelen Weg).
„Als men het uiterste Choeng en de uiterste Harmonie bereikt heeft, zijn
Hemel en Aarde gevestigd en al het geopenbaarde ligt gevoed en
gekoesterd”.
De geestelijke portée van de laatste teksten is niet altijd volledig door
Europeesche vertalers begrepen.
Confucius’ filosofie is hier verwant aan de oude Indische, n.l. de
Brahmaansche en Hindoesche filosofie. Het Choeng, Midden, Centrum, is
verwant aan wat in die oude wijsbegeerten bedoeld wordt met het
goddelijke, onpersoonlijk Zelf, dat Zelf, dat, als ongeopenbaard in ’t Heelal,
volkomen rustig, stil onbewegelijk is. Als de mensch die goddelijke rust in
zich zelf, in zijn goddelijke Zelf, heeft bereikt, bewegen geenerlei
aandoeningen van vreugde of toorn, smart of geluk. Is men in dit Choeng,
Midden, geconcentreerd dan voelt, zegt een Chineesche commentator er bij,
men zijn Sing één met de Sing van alle menschen en dingen, van al ’t door
’t Opperwezen geopenbaarde, en voelt men hoe Hemel en Aarde en al dat
geopenbaarde gevestigd zijn in ’t goddelijke en dus gevoed en gekoesterd

liggen in dat goddelijke, Choe Hie zegt in een commentaar: „Is mijn hart
recht, dan is dat van Hemel en Aarde óók recht”.
Als de aandoeningen vreugde, toorn, smart of geluk wèl bewegen, maar in
de juiste middenmaat, dan is er Harmonie in den Mensch, een bewijs, dat
Tao, ’t Geestelijke Pad, gevolgd wordt, dat zich manifesteert in Harmonie.
Choeng slaat dus meer op ’t hóógste als ongeopenbaard, Ho op het
geopenbaarde, want Tao is de Weg van ’t geopenbaarde.
Choeng is dus het einde van dat Pad, het einde van Tao, dat, waartoe Tao
leidt, en waarna alle menschelijke aandoeningen, vreugde, toorn, geluk,
smart, zwijgen en ophouden, als de groote Rust is binnengetreden.
Harmonie, Ho, in die aandoeningen is ’t bewijs, dat men in Tao, het Pad
gaat, dat daartoe leidt.
Het zou voor een sinoloog een loonend werk zijn, eens eene studie te
schrijven over de, totnutoe nog veel te weinig opgemerkte overeenkomst
van deze Confucianistische bespiegelingen, met oude Indische
wijsbegeerte, ook het Boeddhisme.
De concentratie in het van den Hemel gegeven zelf, het vrij worden van
aandoeningen en hartstochten, den geest geconcentreerd in het Hemelsche;
het inwendige, spiritueele leven, vrij van de uitwendige verschijnselen, dit
alles zou voor een Brahmaan en een Boeddhist volkomen begrijpelijk zijn.
De titel van het werk waarvan ik zooeven den eersten tekst opschreef, is
Choeng Yoeng.
Onder Choeng (het schriftteeken is: Midden) is te verstaan het zonder
overneiging naar een of andere zijde zijn, dus: stabiel, in rust, eeuwig zijn;
onder Yoeng het nooit veranderen, altijd hetzelfde blijven. Choeng is het
doel van de rechte Tao, het rechte spiritueele Pad, dat altijd stabiel ’t zelfde
is, en niet neigt naar een of andere zijde, Yoeng is het vaste principe van al
’t Geopenbaarde, de onveranderlijke kern van al de veranderlijke dingen.
De voorreden van de Choeng Yoeng zegt van het eerste hoofdstuk, dat ik
zooeven behandelde: „Het spreekt eerst van het ééne principe (de Sing n.l.)

dan spreidt het dit uit, en het omvat alle dingen, ten laatste keert het terug
en vereenigt ze weer onder het eene principe. Ontrol het, en het vult het
Heelal, rolt het (weer) op en het verbergt zich in mysterie”.
M.a.w. het Hemelsche principe doordringt het Heelal, en is in alle dingen
gemanifesteerd, de Eenheid is in de Veelheid, maar alle Veelheid kan
teruggebracht worden tot Eenheid. En die Eenheid, het goddelijke, ligt voor
ons verborgen in mysterie.
In de Loen Yü, eene verzameling gezegden van en over Confucius, door
zijne discipelen opgeteekend, komt het volgende gezegde van den Meester
voor: „Mijn leer is een Eenheid die alles samenhoudt”. Met deze Eenheid
bedoelde hij het universeele van het goddelijke principe, dat het Heelal, en
dus ook de menschen, doordringt, de Sing, door den Hemel of het
Opperwezen in Zijne Wijsheid, zijn Wil gegeven, toen Hij zich openbaarde,
en waarvan het volgen heet Tao, het spiritueele Pad, dat alzoo is als het
bewegen van de zich openbarende Godheid in het Heelal, dat Hij
openbaarde.
Met betrekking op de menschen vindt dit Eenheids-Idee óók haar uiting, in
een ander karakter uit de Confucianistische filosofie, n.l. „Shoe”,
ideografisch samengesteld uit „evenals”, „gelijk aan” en „hart”, dus: „gelijk
aan mijn hart”.
In de Loen Yü lezen wij: Tsz’Koeng (een van Confucius’ discipelen) vroeg
eens: „Is er één woord, dat als een regel van gedrag voor ’t geheele leven
kan gelden?” De Meester zeide: „Is niet Shoe zulk een woord? Wat gij niet
wilt van anderen gedaan zijn, doe dat ook aan anderen niet”.
Deze tekst, bijna eender door Jezus Christus later geuit, is karakteristiek
voor Confucius’ filosofie. Dit karakter „shoe” is moeilijk te vertalen,
ideografisch leest de Chinees er al in: gelijk mijn hart is het hart der
menschen. Prof. Legge vertaalde het door „reciprocity”.
We zouden het ook, in Hollandsche termen gelijkheid of broederschap
kunnen noemen. Het groote principe van Confucius nu is: de eigen Sing
rein houden en volmaakt doen blijven, maar ook: de Sing van anderen, van

onze broeders, rein houden en volmaken, en dit laatste geschiedt door Kiao,
dat èn onderricht en godsdienstleer beteekent. De Hemel, of Shang Ti, gaf
ons bij onze geboorte de Sing, en is dus onze Vader. Onze medemenschen,
die immers dezelfde Sing hebben als wij, zijn onze broeders. Dr. Chen
Huan Chang noemt dat in westersche termen: De leer van ’t vaderschap van
God en de broederschap der menschen.
Als de zoon van Shang Ti, later beschouwd van Th’ien, Hemel, werd in
latere eeuwen erkend de Keizer, wien dan ook de eerenaam Th’ien Tsz’, d.i.
Zoon van den Hemel, werd gegeven. Met betrekking tot het menschelijk
leven op de aarde—dus niet in hóógeren metaphysischen zin hier—werd
een ander Drietal als heilig, van hooger hand vastgesteld, aangenomen, n.l.
Th’ien-Ti-Jên, Hemel-Aarde-Mensch. De hooge wetten, die den Hemel,
Th’ien regeeren, zijn dezelfde als die, welke de aarde, en ook de
menschheid regeeren. Al die wetten, die de menschheid regeeren, en die
met bepaald ceremonieel worden samengehouden en uitgevoerd, openbaren
zich in wat in de Chineesche taal „Li” heet, een onvertaalbaar begrip, waar
decorum nog het dichtste bij komt, mits begrepen als: door hoogere
machten en wetten vastgesteld, die ook den Hemel regeeren. De vaste
wetten, die het geheele planeet-stelsel zijn baan aangeven, zijn dezelfde als
die de z.g. betrekkingen der menschen regelen. Men houde dit goed in ’t
oog, want de geheele inrichting van den Chineeschen staat en van de
Chineesche familie (die de staat in ’t klein is), werd beschouwd als een
goddelijke instelling.
Wat nu de Orde der dingen aangaat in de menschheid, het voornaamste
hiervan was volgens Confucius het onderhouden der z.g. Woe Loen, d.i.
Vijf Betrekkingen, n.l. die tusschen Vorst en Onderdaan, Vader en Zoon,
Man en Vrouw, Ouderen Broeder en Jongeren Broeder, en Vriend en
Vriend. Deze betrekkingen worden beschouwd als te zijn ingesteld door
goddelijke wet, en eigenlijk als eene voortzetting in de menschheid der
kosmische wetten.
Een van de allereerste deugden van den Mensch is de Hiao, uitgedrukt, zeer
treffend, door een ideografische combinatie van ’t karakter oud en ’t
karakter kind, waarin ’t kind, onderaan geplaatst, het oude steunt.

Dit Hiao wordt meestal door Filial Pity, Ouderliefde, vertaald, maar heeft
een veel wijdere strekking dan algemeen geacht wordt. Hiao is n.l. niet
alleen ouderlijke liefde, maar in ’t algemeen een geheele wijsbegeerte,
gebaseerd op de regelende harmonieën der Natuur, op de wederzijdsche
verplichtingen tusschen die bovenaan staan in de wereld en die onderaan
staan, en op de kracht van het voorbeeld. De Hiao is, in ’t maatschappelijke
leven der Chineezen, wat de orde der hemelsche bewegingen en de
onuitputtelijke vruchtbaarheid van de aarde is ten opzichte van het zichtbare
heelal.
In de Hiao King, door een van Confucius’ discipelen gecompileerd, maar
van onbekende afkomst, is alles over deze deugd te vinden. Hier volgen
eenige teksten er uit, waaruit men ziet, dat het méér is dan enkel liefde voor
de ouders.
„Van de Hiao is het eerste principe om, in zuiverheid en kracht, het lichaam
te behouden, dat wij van onze ouders hebben gekregen. Zijn volmaaktheid
ligt in de beoefening van de deugd en in ’t verwerven van een naam, die
hun herinnering eer aandoet.”
„Zijn voorbeeld is de regelmatigheid der hemelsche lichamen in ’t
verschaffen wat noodig is voor de aarde, en in ’t regelen van de daden der
menschen.”
„De koningen, van oudsher af, in ’t betrachten van Hiao, zouden niet een
oude van dagen of een weduwe durven verachten, noch iemand, beroemd
om zijn deugd en wijsheid.”
„Eén deugdzame koning trekt een heel volk met zich mede. Laat de vrees
om de herinnering aan Uw ouders te kwetsen de eerste gedachte zijn van
Uw droomen, en laat de slaap ze niet verdrijven”.
Hiao is dus méér dan ouderliefde, het is ook eerbied voor den koning,
eerbied voor deugd en wijsheid, voor ouden van dagen, ja, we kunnen
gerust zeggen, voor al wat schoon en edel is, en zelfs de koning en de keizer
hebben alleen dan Hiao, als zij rechtvaardig en wijs regeeren.

De eerste aller deugden zegt Confucius, ’t zij in een zoon of in een
onderdaan, is Hiao. Het is dit wat de mensch van ’t redelooze dier
onderscheidt, het is dit, hetgeen de erkentenis is van de ware relatie
tusschen kind en vader, tusschen vader en Hemel, en door de beoefening
van Hiao is het, dat de harmonie van ’t Heelal wordt bewaard.
Dat Hiao nog véél verder gaat dan alléén liefde en gehoorzaamheid aan de
ouders kan blijken uit een tekst uit de Li Ki, die luidt: „Iedere boom heeft
zijn bepaalden tijd om te vergaan en ieder beest om te sterven, en hij, die
een boom omhakt vóór zijn tijd, of een beest doodt vóór diens tijd is
schuldig aan een gebrek aan Hiao”.
Zeer treffend is het feit, dat onder de vijf Betrekkingen ook Vriendschap is
opgenomen.
De liefde tusschen broeders is even heilig als de liefde tusschen vrienden.
Vriendschap is in China een even heilige zaak als nauwe
bloedverwantschap. Van den keizer af moeten allen vrienden hebben, zegt
Confucius.
Vriendschap is de eerste van alle sociale relaties en mag niet voor één dag
verwaarloosd worden. Niemand mag een vriend hebben, die niet minstens
zijn gelijke is. Vrienden zijn weelde voor de armen, kracht voor de
zwakken, medicijn voor de zieken. Zij moeten altijd de slechte dingen van
hun vriend vergeven en om hun deugden blijven denken. De schoonste
vriendschap is die, welke door den band der literatuur is gemaakt.
Confucius zeide: Sluit vriendschap met de deugdzaamsten onder de
literatoren. De hoofdplicht tusschen vrienden is: sin, een ideografisch
karakter, samengesteld uit „mensch” en „woorden” of „spreken”.
„Sin” beteekent dan ook waarheid, oprechtheid, geloof. Geraaktheid,
twijfel, wantrouwen tusschen vrienden is een gebrek aan sin.
Confucius onderscheidt nu drie soorten van menschen. De eerste, maar héél
zeldzame, zijn de Shêng Jên, de Heilige Menschen, Wijzen, en dat zijn de
uitverkorenen, die vanzelf de hoogste Wijsheid zonder inspanning bezitten,
en die daarom van zelf Tao, het spiritueele Pad begaan, zonder dat daartoe

Welcome to our website – the perfect destination for book lovers and
knowledge seekers. We believe that every book holds a new world,
offering opportunities for learning, discovery, and personal growth.
That’s why we are dedicated to bringing you a diverse collection of
books, ranging from classic literature and specialized publications to
self-development guides and children's books.
More than just a book-buying platform, we strive to be a bridge
connecting you with timeless cultural and intellectual values. With an
elegant, user-friendly interface and a smart search system, you can
quickly find the books that best suit your interests. Additionally,
our special promotions and home delivery services help you save time
and fully enjoy the joy of reading.
Join us on a journey of knowledge exploration, passion nurturing, and
personal growth every day!
ebookbell.com

Realtime Simulation And Hardwareintheloop Testing Using Typhoon Hil Saurabh Mani Tripathi

About This Presentation

Slide Content

Tags

Categories

Download

Quick Actions

Statistics

Related Slideshows

Realtime Simulation And Hardwareintheloop Testing Using Typhoon Hil Saurabh Mani Tripathi

About This Presentation

Slide Content

Slide 1

Slide 2

Slide 3

Slide 5

Slide 6

Slide 7

Slide 8

Slide 9

Slide 10

Slide 11

Slide 12

Slide 13

Slide 14

Slide 15

Slide 16

Slide 17

Slide 18

Slide 19

Slide 20

Slide 21

Slide 22

Slide 23

Slide 24

Slide 25

Slide 26

Slide 27

Slide 28

Slide 29

Slide 30

Slide 31

Slide 32

Slide 33

Slide 34

Slide 35

Slide 36

Slide 37

Slide 38

Slide 39

Slide 40

Slide 41

Slide 42

Slide 43

Slide 44

Slide 45

Slide 46

Slide 47

Slide 48

Slide 49

Slide 50

Slide 51

Slide 52

Slide 53

Slide 54

Slide 55

Slide 56

Slide 57

Slide 58

Slide 59

Slide 60

Slide 61

Slide 63

Slide 64

Slide 65

Slide 66

Slide 67

Slide 68

Slide 69

Slide 70

Slide 71

Slide 72

Slide 73

Slide 74

Slide 75

Slide 76

Slide 77

Slide 78

Slide 79