一种快速构建/替换模型的通用实时仿真系统

提出一种综合运用实时工具箱(RTW)与Windows实时扩展子系统(RTX)构建实时仿真系统的方案。采用实时动态链接库(RtDll)形式封装由RTW生成的模型代码,实现由成熟软件快速建模并由自定义VC工程快速封装的模型。根据仿真过程设计可动态加/卸载仿真模型的仿真引擎,兼顾模型与引擎的解耦和实时交互,实现模型输入输出信息的及时传递和模型参数的在线调整。该系统在运行结果与Simulink一致的同时提高了仿真实时性,适用于快速建模与实时仿真实验。     

基于Simulink/RTW的RTX系统仿真建模方法

基于RTX的飞行器实时仿真在Visual C/C++开发环境下进行建模仿真,缺乏方便高效的建模工具,使得建模仿真存在诸多不便;针对该问题提出一种基于Simulink/RTW的RTX系统实时代码生成技术,通过对实时代码生成工具箱(RTW)中系统目标文件、模板联编文件和运行时接口支持文件的修改,直接将Simulink建立的图形化模型转化为RTX环境下可执行的实时仿真程序,大大简化了模型代码编写过程,提高仿真建模的效率;以该方法对某靶弹建模仿真,经测试仿真结果正确、实时性达到仿真要求。     

基于RTW ERT／VxWorks的实时仿真方法实现

介绍了一种基于PTW Embedded Coder和嵌入式操作系统VxWorks的实时仿真方法。在一些实时性要求较高的仿真系统中,怎样能够在不加大开发难度的情况下提高仿真的实时性是一个需要解决的问题。Mathb中的RTW是专门为实时仿真设计开发的,VxWorks是一个非常实时的嵌入式开发系统,利用代码生成工具将ERT嵌入式目标自动生成优化的嵌入式实时C代码,下载到VxWoks嵌入式实时操作系统下运行。主机运行Simulink模型,目标机运行实时代码．保证了实时性。同时提供了利用C—API接口实现在线调参的方法,与传统的基于Tornado实时目标和VxWorks的实时仿真方法相比,更加利于对模型参数进行访问。     

基于RTX的实时半实物仿真系统

针对Windows XP无法满足半实物仿真实时性要求问题,采用了Windows XP+ RTX开发了一套实时半实物仿真系统.在系统开发过程中,不断优化实时模块仿真程序,在确保仿真结果正确的前提下,不断缩短程序运行时间,最终达到实时性要求,并开发了一套试验数据实时显示系统以提高试验效率.系统开发完成后,把系统投入到某型号导弹的半实物仿真试验,系统运行正常可靠.     

基于RTW ERT/VxWorks的实时仿真方法实现

介绍了一种基于RTW Embedded Coder和嵌入式操作系统VxWorks的实时仿真方法.在一些实时性要求较高的仿真系统中,怎样能够在不加大开发难度的情况下提高仿真的实时性是一个需要解决的问题.Matlab中的RTW是专门为实时仿真设计开发的.VxWorks是一个非常实时的嵌入式开发系统,利用代码生成工具将ERT嵌入式目标自动生成优化的嵌入式实时C代码,下载到VxWoks嵌入式实时操作系统下运行,主机运行Simulink模型,目标机运行实时代码,保证了实时性.同时提供了利用C-API接口实现在线调参的方法,与传统的基于Tornado实时目标和VxWorks的实时仿真方法相比,更加利于对模型参数进行访问.     

RTX 平台下实时全软件数控雕刻系统

计算机仿真设计与制造需要极高的实时性和可控性,由于Windows操作系统本身实时性的缺陷,给计算机仿真应用带来了一些不确定因素.经过充分论证,引入了IntervalZero公司的基于Windows的实时仿真解决方案RTX,并结合某型号数控雕刻机的设计要求,总结出了Windows环境下RTX实时仿真应用系统的设计方法及RTX环境下全软件数控雕刻系统主要功能模块程序编写,并将这种设计方法成功应用于某数控雕刻系统中.实际雕刻实例表明RTX平台下全软件程序能够满足数控雕刻系统对实时性要求.     

基于RTX的建模与实时仿真软件YH-RTSIM的设计

为了满足新型飞行器半实物仿真更高的实时性要求,基于Windows的实时扩展包RTX开发建模与实时仿真软件YH-RTSIM,设计了由仿真建模集成环境、Windows进程和RTSS进程组成的软件结构,不仅可提高实时性,而且原有用户的仿真程序只需很小的修改就可编译运行。设计了基于共享内存的进程间通信算法来实现实时数据存储和显示,设计了帧时间控制算法保证精确的帧时间。测试和应用表明:YH-RTSIM运行正确, 仿真帧时间的误差为-0.0004ms~0.0004ms,小于1μs (0.001ms),能满足飞行器半实物仿真的需要。     

MATLAB7.0在TI C2000 DSP系统设计中的应用

传统的DSP软件开发都是先设计DSP上的算法并仿真然后将其写成特定DSP的代码(c或是汇编)在目标板上实现.介绍了一种新的高效、集成的DSP软件设计方法.利用MATLAB7.0新提供的Embeded Target for TI C2000 DSP、simulink、Real-Time Workshop和TI的CCS IDE相结合,在MATLAB环境下生成DSP的C代码并调用CCS IDE编译连接,实现了DSP软件设计与实现的统一,极大的缩短了开发周期.利用这种方法开发的根据AD口采集电压信号调节PWM输出占空比的程序已在F2812目标板上成功运行.     

基于RTX的工程飞行模拟器数据采集与存储系统设计

在一些仿真应用中,由于Windows操作系统较差的实时性,从而给许多半物理仿真试验带来了一些不确定的因素.在充分论证的基础上,引入了Ardence公司的基于Windows的硬实时解决方案RTX（Real-Time eXtension）,并结合某型号飞行器仿真课题总结出了Windows环境下RTX实时应用系统的设计方法与开发流程以及RTX下硬件板卡驱动程序的编写,最后将这种设计方法成功应用在某型号飞行器飞行仿真系统中.实验证明该仿真系统是可靠的、稳定的,整个实验过程中飞行器的飞行数据没有丢失,仿真周期确定,结果正确,RTX仿真程序能够满足系统对实时性和确定性的要求.     

RTX技术在半实物仿真中的应用及开发

研究半实物仿真中的实时性的实现问题。针对以往采用的上下位机来实现半实物仿真的实时性说带来的复杂性问题,引入正在逐步应用的RTX（Real-Time Extension）实时技术,以达到降低系统复杂度和成本,提高实时系统的开发效率和灵活性的目的。探讨在半实物仿真中开发的要点,给出了一种通用的开发模式和流程,设计了共享内存及任务调度的编写算法。基于LabWindows/CVI开发半实物仿真的上位机,利用RTX技术实现非实时程序进程与实时程序进程之间的协同仿真。实验结果表明,该实时技术是可靠的、稳定的,提高了半实物仿真的控制精度,同时降低了半实物仿真测控系统的复杂度。     

基于RTLinux的MATLAB实时仿真

RTLinux操作系统是linux操作系统的变种 ,它具有强实时能力 ,Real-TimeWorkshop(RTW)是matlab的自动生成仿真代码的工具 ,两者的结合是个有意义的尝试。但是RTW生成的代码不能直接在RTLinux中运行。该文首先介绍RTLinux下的编程方法和RTW生成代码的过程 ,然后指出在RTLinux中运行RTW生成的代码需要考虑的问题。     

基于MATLAB实时视窗目标的实时仿真系统设计

在控制系统的设计开发中,传统的开发过程已不能满足市场对产品的快速性和多样性要求,该文提供了一种实现控制系统快速原型开发和实时仿真的新方法。其基本思路是将实时仿真的方法应用于控制系统的开发过程,使控制系统设计、实现、测试和生产准备过程同时进行,以实现产品的快速原型开发。该文中详细介绍了基于MATLAB实时视窗目标的实时仿真系统的构建,并且进一步深入分析了该系统的体系结构和实时机制,最终结合实例给出了相应的实时仿真的开发流程和控制方式。     

Windows NT/95是实时控制系统较理想的平台

该文将DOS与Windows NT/95作一简单比较,并通过NT/95下实时控制系统应用的几个实例,从实时控制系统所要求的几方面阐述了NT/95在该领域作为操作平台的可行性。     

基于xPC的实时飞行仿真系统结构设计

文章讨论了如何在MATLAB/xPC平台上开发一个开放式工程仿真系统.该系统与通常仿真系统的主要区别是,可根据新型飞机设计的不同需求,使用MATLAB/Simulink方便地建模,并对新产生的仿真信息进行开放式的管理.改变了以往仿真需求改变则需开发不同仿真系统的一次性开发模式.在这个开放式的工程实时飞行仿真系统中,主要讨论了开放式仿真系统的信息管理及以往仿真监控组件如何在MATLAB/xPC环境下的无缝集成问题.针对这些问题提出并设计了基于工作站级的结构模型及开放式目标监控接口模板;应用实践表明,该系统不仅继承了MATLAB建模方便快捷的特点,而且具有通常仿真系统的各种功能,是一个集飞机设计,新方案实验,飞行模拟及飞行试验数据分析于一身的无纸的新型飞机的设计平台.     

RTX平台下实时仿真系统的设计方法

在一些仿真应用中,由于Windows操作系统较差的实时性从而给许多半物理仿真试验带来了一些不确定的因素.在充分论证的基础上,引入了Ardence公司的基于Windows的硬实时解决方案RTX,并结合某型号导弹仿真课题总结出了Windows环境下RTX实时应用系统的设计方法与开发流程以及RTX下硬件板卡驱动程序的编写,最后将这种设计方法成功应用在该型号导弹飞行仿真系统中.实验证明该仿真系统是可靠的、稳定的,整个实验过程中导弹的飞行数据没有丢失,仿真周期确定,结果正确,RTX仿真程序能够满足系统对实时性和确定性的要求.     

激光制导武器半实物仿真系统的实时性实现

半实物仿真中的实时性需要多方面保证。该文对激光制导武器半实物仿真系统中与实时性相关的方面进行了探讨，采用实时仿真计算机和实时通讯网络设计系统，对Windows NT操作系统的实时性以及通过串行口的实时控制进行了讨论。对全系统单步运行时间进行了试验和定性分析。试验结果表明，采取这些措施能较好地满足半实物仿真系统的实时性要求。     

利用软件线程集成技术实现硬件到软件的转移

该文介绍了线程集成，一种在通用单片微处理器或微控制器上低耗并行执行的新方法，后级编译技术有效地插入多个控制线程，并提供细粒度的多个线程而不用上下文切换的方法，这样允许用软件完成实时的功能来代替专用外围硬件。该文研究了在主线程中集成实时客户线程时的代码转移，生成的集成线程能满足所有的实时性，线程集成的概念和代码转移被应用到实际中来检验这种方法的可行性。     

卫星姿态控制系统硬件在回路仿真研究

为了便于卫星自主智能控制技术的研究,该文研究了控制系统硬件在回路仿真技术,分析了实时仿真系统中仿真步长的确定及通讯接口技术的应用。文中详细说明了在MATLAB下采用S—function编写串口驱动模块的方法,还介绍了利用MATLAB／xPC环境下的UDP模块进行数据传输的方法。最后,该文设计了一个基于PC机的三轴稳定卫星姿态控制硬件在回路仿真系统,将反作用飞轮、陀螺等实物接人仿真系统。仿真结果表明实时仿真结果与数学仿真结果基本一致,仿真系统接口设计合理,实时性符合要求。     

基于RTX的实时网络应用研究

提出了RTX改造后的Windows环境下实时网络通信编程的基本原理和解决方案,实现了基于Windows平台的实时通信,并通过对RTX网络通信的传输速率、可靠性等性能指标测试,与等同条件下Windows性能指标进行比较,验证了RTX具有较强的实时性,从而为RTX在实时环境下的应用提供依据.