基于Simulink/RTW的汽车电子控制系统的研究

随着汽车电子控制系统的日益先进和复杂化,传统的手工编写代码实现汽车电控系统的开发模式已不能满足开发需要;结合基于模型的设计方法和代码生成技术,提出了一种基于Simulink/RTW的汽车电子实时控制系统的新型设计方法;利用Simulink进行算法开发、系统建模和仿真验证,然后通过RTW自动生成嵌入式代码,实现汽车电子实时控制系统的开发;并将该设计方法应用到发动机控制系统的开发过程中,通过与Simulink中仿真结果进行对比,验证了该方法的可行性与正确性;经过实践证明这种新型设计方法可以大大缩短控制系统的开发周期,对于嵌入式控制系统的开发具有一定的实用价值。     

RTW嵌入式代码自动生成机制与代码结构分析

随着代码自动生成技术的发展,基于文本规范的传统嵌入式软件开发模式逐渐被基于模型的设计方法所取代,代码自动生成技术是基于模型的开发方法中一项核心技术,而MATLAB中RTW工具箱是代码自动生成最优秀的工具,首先对基于RTW的代码自动生成机制进行了分析,研究了VxWorks目标代码的结构及变量命名规则,并从程序实时运行机制方面进行了分析,方便用户对自动生成的代码进行二次开发;采用该技术进行VxWorks嵌入式软件开发,可大大提高开发效率。     

基于RTW的驱动代码快速生成技术研究

虽然基于模型的设计逐步取代基于文本规范的传统的嵌入式软件开发模式,但是目前RTW(Real-Time Workshop)代码生成工具仅仅将控制算法模型自动转换为源代码,对于实时系统的开发来说,目标芯片的驱动代码还需要用户手动编写,然后添加到控制算法的模型源代码中。针对上述问题,提出基于RTW的驱动代码快速生成技术,它能有效地实现在生成代码的同时将驱动程序嵌入到控制模型的源代码中,真正实现由仿真模型到目标芯片应用程序的代码自动生成。最后以汽车电子主流芯片MPC5634的代码生成为例,结果表明了该技术的实用性和高效性。     

Matlab/RTW EC面向MC9S12D64的自动代码生成

传统的电控软件开发模式已无法满足日益庞大、复杂的汽车电控系统的开发要求,基于模型的开发方法以及自动代码生成技术在汽车嵌入式软件开发中得到越来越广泛的应用。本文介绍使用Matlab/Real-Time Workshop Embedded Coder(Matlab/RTW EC)将Simulink控制模型生成C代码以及生成代码与Freescale MC9S12D64单片机底层代码的集成方法,通过测试验证了生成代码的有效性。     

亚轨道飞行器再入段导航制导快速原型设计

为了加快亚轨道飞行器再入段导航制导系统从算法设计到硬件产品的实现过程,采用快速原型技术进行设计.借助基于RTX的快速原型开发平台,利用Matlab/Simulink/RTW将导航制导模型自动生成C代码,对自动生成代码做出相应修改以满足系统实时性要求,再编译链接生成可执行DSP代码,加载到DSP(数字信号处理器),实现了亚轨道飞行器再入段导航制导系统的DSP硬件在回路仿真.该系统的实时仿真结果与Simulink数字仿真结果一致,表明快速原型系统设计的正确性.该方法具有开发周期短、实时性能好等优点.     

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.     

基于RTW和Linux的快速控制原型技术研究

建立了基于RTW和linux的快速控制原型技术研究平台,实现了该平台与MATLAB/Simulink图形化建模环境的无缝连接;对RTW代码自动生成、目标平台接口通信应用等作了详细研究,最终实现了宿主机到目标机可执行代码的一键生成以及目标机基于modbus rtu/tcp通信协议的主、从站功能;该快速控制原型平台现已成功用于实验室过程控制实验装置的算法和相关通信协议研究.     

软件工厂模式的软件产品快速构建技术

在研究了现代信息系统软件架构模式的基础上,提出了软件工厂模式的项目软件快速开发和构建技术.设计了一个自动模型开发和代码自动生成方法,通过CodeSmith代码模板可以将数据模型转化成为平台无关的可执行程序,并在此基础上研究了基于逆向工程的项目文档自动生成技术.通过在实际项目中的验证,使软件产品的开发时间缩短到1/10,设计文档编写的时间缩短到1/17,并且代码质量极大提高,应用开发和维护成本大大降低.     

嵌入式实时系统的快速开发框架研究

嵌入式实时开发是当今计算机应用研究的热点,该文结合模型驱动架构的系统无关模型和系统相关模型思想,提出了一种基于平台设计的快速开发嵌入式实时系统的方法:首先采用实时应用接口RTAI将嵌入式Linux改造成具有硬实时性能的实时操作系统平台;然后利用Matlab/Simulink/RTW和RTAI-Lab工具对实际系统进行快速化建模、仿真和驱动开发,并自动生成实时的可执行代码;最后将代码加载到嵌入式实时系统.通过倒立摆嵌入式实时控制器系统设计实例说明了这种方法可以有效降低系统设计复杂度,提高嵌入式软件的开发效率.     

基于Matlab的航空发动机数控系统控制算法快速开发

为解决航空发动机数控系统中复杂控制算法开发难度大、周期长的问题,提出基于Matlab及其自动代码生成功能进行机载嵌入式控制算法快速开发的方法。针对航空发动机数控系统中常用的DSP和VxWorks实时平台,以典型算法LQR控制器和卡尔曼滤波器为例,分别利用Embedded Matlab和Simulink/RTW进行实时代码开发。解决了其中的代码提取、修改和移植等关键技术问题,实现控制算法跨平台开发的无缝过渡和高效移植。试验表明,提出的航空发动机数控系统控制算法的快速开发方法具有可行性和高效性。     

基于信号特征参数的复杂体制信号全脉冲数据动态生成技术

全脉冲数据在电子侦察处理中具有重要价值,为逼真模拟电子侦察接收机在真实信号环境下接收的全脉冲数据,提出了一种复杂体制信号的全脉冲数据动态生成技术;该技术综合考虑了天线方向图、天线扫描方式、空间传输衰减、信号时频特性、信号到达时间、脉冲交错等因素对全脉冲数据产生的影响,可基于信号特征参数(载频类型、载频变化范围等)动态产生载频捷变、脉冲重复间隔参差等各类复杂体制信号的交错全脉冲数据流;测试和验证表明,该技术可适应各类复杂体制信号全脉冲数据流产生,具有逼真性高、适应性强、可扩展性强的优势。     

AUTOSAR可运行实体-任务自动映射方法研究

下一代汽车电子标准AUTOSAR定义汽车应用程序设计过程包括系统级设计和ECU级设计。系统级设计以软件构件为单位来设计应用,其中软件构件包含一组可运行实体。ECU级设计主要将可运行实体代码组织为嵌入式实时操作系统任务。因此,在将分配到ECU的软件构件集转换为实时系统任务集的过程中,需要有经验的嵌入式开发工程师进行可运行实体-任务的映射配置,以保证系统的实时性。鉴于可运行实体-任务的映射配置工作具有配置需求量大、复杂度高等特点,文中设计了一种可运行实体-任务自动映射方法。该方法综合考虑了可运行实体的触发关系、周期需求、数据共享等因素,对提高汽车软件开发效率具有非常重要的实用价值。最后,将该方法应用于AUTOSAR标准的汽车电子巡航控制系统实例中。实验结果显示,所提方法在抖动时间、阻塞时间、调度频繁度和数据通信量4个方面都具有良好的表现。     

基于B/S模式的Rockwell实验室网络监控系统

应用OPC通信技术和Web开发技术,设计并开发了基于B/S模式的Rockwell实验室网络监控系统。OPC的应用多是基于C/S模式的,这导致在传统B/S模式网络监控系统下,数据通信过程要通过OPC服务器、OPC客户端和实时/历史数据库多层通信,存在一定的实时性问题。针对这一问题,提出了新的开发框架,实现了与控制对象的实时通信。用户通过浏览器可以实时监视设备的运行状况,并且可脱离Rockwell的编程软件对设备进行控制。     

浅析传感器技术在汽车领域应用的前景

人们对汽车安全实用性关注逐步延伸到对汽车功能的不断追求。本文认为,电子产品的发展牵动着汽车产业的命脉,汽车更审性能的实现离不开车用传感器技术的发展,汽车产业的竞争实质已经演变为对车用传感器技术的竞争。     

基于AUTOSAR架构的通信系统的研究与实现

AUTOSAR是汽车开放系统体系结构,已成为汽车电子软件的工业标准,在汽车电子控制器系统开发过程中具有重要地位,其中AUTOSAR COM通信规范为汽车电子通信系统的构建提供了依据和参考;介绍了AUTOSAR体系架构,对AUTOSAR COM规范基于信号的通信机制及其特有的传输模式切换系统进行了研究,并实现了一种基于AUTOSAR架构的通信系统,试验结果表明该系统能够提供基本通信服务,且符合AUTOSAR COM规范。     

基于CompactRIO的嵌入式车载电性能测试系统研发

整车电性能测试是汽车电源系统性能测试、电子控制器测试以及电气部件测试的总称,对车辆的启动、制动、转向以及安全行驶至关重要.研发一种基于CompactRIO的嵌入式车载电性能测试系统,详细阐述了该系统的结构设计和软硬件实现方法.该系统与传统的测试系统相比,能够缩短测试准备时间,抵抗恶劣工作环境并且安装简单、测量精度高.通过对实车测试,证明该系统可以实现准确评定车辆电能分配是否合理,电性能安全系数是否达标.     

基于汽车电子控制技术的分类研究

随着汽车电子控制技术的不断更新的快速发展,电子电器产品的更新速度不断加快,大大促进了汽车电子控制技术的发展,在这种情况下,汽车电子控制技术的不断提高。现代电子技术广泛应用于发动机控制和其他部件的控制。     

基于无轴传动技术的凹版印刷机控制系统

该文论述基于了无轴传动技术的凹印机控制系统。该凹印机采用集成型无轴传动控制模式,它以虚拟电子轴取代传统机械的主传动轴,并取消传统套色系统所需的浮动辊机构,从而将传动与套色融为一体,电子轴将直接作用于印刷版辊。该文以贝加莱的PCC、ACOPOSmulti伺服驱动器和Ethernet POWERLINK实时工业以太网在该系统中的应用为例,着重描述了该无轴凹印机控制系统的技术方案。无轴传动控制技术的应用,简化了机械的传动结构,优化了控制的协调性和稳定性,缩短了过料时间,实现了凹印机的高精度、高印速和高套准控制。     

Fuzzy control of an electrodynamic shaker for automotive and aerospace vibration testing

A fuzzy logic based digital time domain sinusoidal acceleration waveform amplitude controller for an electrodynamic shaker is presented. The purpose of Fuzzy Logic Control (FLC) is to reproduce a pre-defined sinusoidal acceleration amplitude profile (in amplitude, frequency and time) at the shaker table. Sinusoidal vibration profiles (sine and logarithmic sine sweep) are considered for a controlled vibration generation in typical automotive and aerospace testing. The difficulty in sine sweep testing is that the non-rigid load dynamics are unknown and it can severely modify the shaker’s performance during sweep test. Since a logarithmic frequency sweep is normally used, a controller needs to be robust to un-modeled dynamics and also fast enough to hold the desired acceleration amplitude within predefined limits throughout the sweep test. The controller structure is developed based on the usual power amplifier technology. The control action is implemented on a waveform-by-waveform basis and a FLC is developed in the LabVIEW environment on a PXI platform for real time control of the shaker. To attenuate the shaker suspension mode resonance a compensator based on electromechanical model of the shaker is designed and cascaded to FLC. The shaker model, suspension mode compensator design, FLC synthesis and experimental implementation results are presented in this paper.