基于Windows＋RTX的伺服作动系统测控软件开发

文章以某伺服作动系统测试设备的软件研发为背景,针对Windows系统由于线程优先级少、隐含不确定的线程调度机制以及优先级倒置等原因而造成的非实时性差,无法满足实时测控要求的缺陷,通过设计一种基于RTX和VC＋＋的多任务实时测控系统,利用RTX来增强Windows的实时性,实时任务部分运行于实时子系统RTSS下,非实时部分则运行于Win32子系统下,实时部分和非实时任务之间的通信通过共享内存的方式实现。该系统利用VC＋＋开发人机交换界面。解决了在Windows无法进行实时测试的缺陷,搭建一种在Windows下实时测控的软件平台,实现了在Windows平台下对伺服作动系统的功能和性能实时检测。     

基于RTX实时环境ARINC429航空通信总线驱动设计与实现

某航电模拟器采用ARINC429航空通信总线进行通信,由于仿真强实时性的要求,ARINC429总线接口卡要运行在RTX实时环境下,因此需要设计并实现基于RTX实时环境的ARINC429总线驱动.在简要介绍RTX实时子系统和ARINC429总线的基础上,详细介绍了基于RTX实时环境ARINC429总线驱动的设计与实现流程...     

基于RTX实时系统ARINC429总线通信驱动开发

某型导弹模拟器采用ARINC429总线通信,根据通信协议的实时性要求,通信板卡需要运行在实时环境中,因此设计并实现基于RTX实时环境下PCI插槽的ARINC429总线驱动;在简要介绍ARINC429通信板卡和RTX实时子系统的基础上,将硬件板卡从Windows环境下转换到RTX环境,详细介绍了驱动系统结构以及标准驱动的实现步骤和关键技术,并通过实验测试证明,该驱动程序能够准确可靠实现总线数据的接收和发送,且实时性良好.     

基于RTX64的软运动控制器设计与实现

针对运动控制器实时性、开放性、柔性化、可配置的需求,实现了基于RTX64的软运动控制器。根据多任务对实时性需求不同,采用“Windows7 + RTX64”的方案,将实时任务运行在RTX实时子系统内;采用分层架构模式、功能模块化的设计思想,使用共享内存、环形缓冲区分别作为进程、线程间的通讯方式,同时利用互斥体、临界区域保证数据交互的正确性;通过实时工业以太网EtherCAT总线技术实现软控制器与从站设备的通讯;讨论了软控制器的事件流与数据流模型;最后,设计了以软控制器为主控单元的测试平台。实验表明,基于RTX64的软运动控制器达到了通用运动控制平台的高性能要求,具有较高的稳定性、开放性、扩展性。     

基于RTX的飞控快速控制原型仿真系统设计

介绍某型导弹飞控系统快速控制原型的半实物仿真系统,该系统可使飞控的软件设计和硬件设计能同步进行。首先介绍了飞控快速控制原型的原理,在此基础上详述其半实物仿真系统的硬件组成及仿真的基本原理。为了满足仿真系统高实时性需求,仿真系统使用Windows实时扩展子系统RTX进行软件设计,并详细论述了RTX下的实时仿真软件设计。经实际运行测试表明,该仿真系统工作稳定可靠,满足飞控快速控制原型仿真的高实时性要求。     

基于RTX的并口实时中断控制系统

并口实时中断控制系统利用RTX在Windows XP操作系统上进行实时性能扩展,形成与Windows XP并列的实时子系统.利用CPLD分频产生时序作为并口中断输入信号,实时子系统响应中断并执行中断服务程序.将此并口实时中断控制系统应用于飞控软件实时动态仿真监测系统,实验证明该系统满足了监测系统的高实时性和稳定性、可靠性要求.     

基于Windows+RTX的CNC实时多任务调度设计

基于Windows.NET开发平台及实时扩展内核RTX构建了全软件数控系统基本原型,结合非实时任务组件和实时任务组件技术对系统功能进行了模块划分,深入讨论了多任务调度策略,并引入多线程技术和实时技术完成系统的通信任务。     

基于RTX的复杂虚拟试验分层实时网络环境研究

复杂实时仿真系统中不同层次对实时性、可靠性要求各不相同;网络和操作系统是该类系统环境的重要组成部分;针对硬件在回路试验的实时需求,提出了基于RTX下的反射内存网的半实物接入网络,构建了基于RT-TCP/IP的虚拟试验局域网;其操作系统层面,设计为弱实时任务在Windows内核上运行,而强实时任务分布在RTX内核之上;文中对各层面的实时性进行了测试,分析了层面间的实时性约束;结合某飞行试验系统的虚拟试验,给出了具体的设计方案,满足了应用中不同实时性的要求。     

Real-Time Workshop实时仿真研究与应用

MATLAB通过组件Simulink提供了一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境,可以在控制领域中建模并运行仿真,却缺少实时仿真支持.MATLAB工具Real-Time Workshop可以从图形模型生成ANSI C源代码,下载此代码在实时操作系统中运行可以实现实时仿真,但是目前市场上的实时操作系统在开发工具、用户界面等方面存在诸多不足.RTX扩展Windows在提供实时性的同时又可以利用Windows丰富系统资源.利用Real-Time Workshop产生C代码,把要求实时性的代码分离出来放在RTX实时子环境下运行,可以实现实时仿真.实验验证了此方法有较好的实时性.     

基于RT-TCP/IP的虚拟试验通信平台研究

网络是虚拟试验系统环境的重要组成部分.以某军工虚拟试验系统为背景,基于RT-TCP/IP和虚拟共享内存机制实现了虚拟试验通信平台.分析了RTX实时操作子系统和RT-TCP/IP的实时性能,论证了使用RT-TCP/IP协议构建虚拟试验局域网的可行性;设计并实现了实时以太网虚拟共享内存中间件(RTEVSM).在RTX环境下对RTEVSM中间件的数据传输延迟、抖动性等性能指标进行了测试,与在Windows-NT环境下性能指标进行对比,验证了系统在RTX环境下具有较强的实时性和传输可靠性.应用结果表明,本方案对实时性要求高的分布虚拟试验系统搭建具有一定的实用价值.     

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.     

基于RTX的悬挂物管理系统实时测试设备设计

在对悬挂物管理系统的功能、性能进行地面检测时,为了提高测试设备的接口处理能力,设计了一种基于RTX(real time extension)的实时测试设备.设备硬件全部采用商用货架产品(COTS),设计了软件中间件以解决COTS模块引起的驱动软件接口不一致的问题,以提高设备的通用性;软件设计时,使对悬挂物管理系统进行激励及数据检测的功能性能测试软件运行在RTX系统下,以提高设备的实时性.传统基于Windows的测试设备只需要对软件进行升级,就可以转换为基于RTX的实时测试设备,并能够更“精准”地完成对悬挂物管理系统的测试.     

LabVIEW+RTX实时弹载计算机监测系统设计

弹载计算机是导弹控制的核心,对弹载计算机进行功能验证和监测是保证其正常工作的基本途径。弹载计算机在运行过程中存在有大量的外部数据交互,因此全面可靠地对弹载计算机进行监测需要对运行过程的大量数据进行实时监测。采用基于LabVIEW的FPGA板卡和RTX实时系统,在Win-dows操作系统下构建了一套高实时性的监测系统方案,完成对弹载计算机的实时监测评估。     

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.     

基于实时网和RTX的分布虚拟试验系统研究

虚拟试验是近年来兴起的一门技术,在国外已得到大量应用,国内的研究和应用才刚刚起步,尚没有统一的权威的定义.在Windows平台上实现实时任务处理也是工程实践的难点之一.文中以某武器部件虚拟试验系统为背景,探究了虚拟试验系统的概念,分析了虚拟试验系统的实时性需求.介绍了VMIC反射内存网和RTX的基本原理及其在实时系统中的应用.提出的实时性和可靠性的解决方案已成功应用于工程实践中.提出的基于反射内存网和RTX的虚拟试验系统结构是面向军工武器系统虚拟试验的一个较好的解决方案.     

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.     

基于RTX的力/触觉再现系统实时性实现方法研究

针对虚拟环境力/触觉再现系统中作用力计算的实时性要求,研究了Windows操作系统下循环控制的实现方法:时间查询法、多媒体定时器法和基于实时扩展RTX(real-time extension)的方法.利用Delta 6-DOF力/触觉手控器建立了一个基于PC的力/触觉再现原型系统,分别在系统空载、并存网络通信、并存音频播放和并存视频播放4种系统负载状态下对3种实现方法进行了实验.实验结果表明,基于RTX的方法能够获得较理想的实时循环控制性能,适用于力/触觉再现等需要较高实时性计算循环的应用系统.     

Windows实时扩展技术研究

Windows操作系统不能直接应用于实时领域。为此,从体系结构、基本系统策略、系统可靠性、实时应用程序开发难度和系统性能等方面,分析比较Windows实时扩展的2个典型产品——RTX和INtime。在此基础上,提出一种基于操作系统自适应域环境的Windows实时扩展方法。理论分析结果表明,该方法的灵活性、可靠性和可移植性优于目前常用方法。