基于实时Windows目标的快速原型技术

为了避免传统开发中的重复设计,缩短产品开发周期,降低生产成本,提出一种基于实时Windows目标快速控制原型平台的单机版方案,将Simulink创建的仿真模型自动生成代码下载到实时内核中运行,驱动外部设备,实现对真实被控对象的实时控制.在分析了任务定时和I/O接口之后,结合基于现场总线的一类网络化串级控制系统实例给出了实时仿真系统的开发流程和控制方法.实时仿真测试结果表明,相对于传统的控制设计,平台在实时处理能力、可扩展性和稳定性等方面都有比较明显的优势.     

基于实时视窗目标的硬件在回路仿真实现方法研究

基于Matlab实时视窗目标的硬件在回路中实时仿真系统开发具有周期短,费用低的特点,并且是硬件在回路中仿真最便捷的实现途径,但是实时视窗目标同硬件设备的通信还存在一定的局限性.提供了一种通过S函数自定义设备驱动程序的方法,这样大大扩展了实时视窗目标外部通信能力.结合实例介绍了基于实时视窗目标硬件在回路中仿真系统的体系结构,并且详细分析了仿真系统中借助S函数自定义设备驱动程序的实现方法.该方法具有一定的通用性,对基于Matlab的硬件在回路的实时仿真系统的实现有借鉴作用.     

基于xPC目标的实时仿真技术及实现

本文介绍了以Simulink模型为基础,借助工具箱Real-TimeWorkshop和xPCTarget实现实时仿真的基本原理;对Real-TimeWorkshop的体系结构和xPC目标构建过程中的关键点加以阐述;并以汽车防抱死系统ABS的ECU嵌入式仿真为实例叙述了系统的构建。     

基于MATLAB的新型实时仿真系统设计

针对飞行控制系统提出的实时仿真要求,给出了一种实时仿真系统开发的新方法;基于MATLAB下RTW工具箱提供的实时目标接口功能,利用MATLAB的SIMULINK工具箱建立了无人机数学模型,并把模型下载到运行实时操作系统VxWorks的CPCI目标机中,从而快速开发了某飞行控制系统的实时仿真测试平台,给出了数字仿真和实时仿真的对比结果,研究结果表明该方法正确可行,使开发周期缩短了约1/3,且实时性和置信度都得到了很大提高。     

MATLAB的单机型实时仿真系统的扩展与讨论

MATLAB下的实时视窗目标工具箱能够在一台运行Windows操作系统的微机上执行实时任务,可用于对自动控制系统进行实时仿真分析,但是此功能受限于其驱动程序。针对此问题,讨论了开发实时视窗目标工具箱驱动程序的关键问题,包括寄存器的访问和程序调试,提出了两种方法：（1）在实时视窗目标环境下借助于驱动程序的输出函数mdlOutputs;（2）利用xPC目标工具箱环境。在三台计算机上进行了不同的实验,实验结果表明所提出的方法能够正确地显示中间结果;采用开发的PCI-8360A模拟量输入驱动程序采集15路模拟量信号,结果表明实时视窗目标驱动程序在一定条件下可以和xPC目标驱动程序兼容,实时视窗目标的采样时间为0.18 ms要小于xPC目标的采样时间0.3 ms,这为实时视窗目标的扩展应用提供了新的思路。     

基于实时视窗目标的电液伺服系统快速原型化控制

提出利用MATLAB的RTWT工具箱对电液伺服系统进行快速原型化控制的方法,可实现高速采样与实时显示的数字控制.在实验室环境下实现电液伺服闯控非对称位置系统实时控制,为数字控制器的算法在线设计与验证提供可能.     

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。     

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MATLAB环境的实时仿真研究

随着计算机技术和控制理论的发展,仿真成为复杂控制系统主要的科研方式。MATLAB是当今国际最流行的控制系统辅助设计软件工具。结合MATLAB/SIMULINK的特点,研究了它在实时仿真领域的应用。     

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.     

Windows2000在半实物仿真中的实时性研究

在半实物仿真试验中,仿真系统的实时机制是前提。Windows2000是一个通用操作系统,能否直接应用Windows2000进行半实物仿真试验,是一个有意义的研究课题。该文对Windows2000系统的不可预知的中断处理、优先级机制以及进程间通信机制进行研究,并通过实验测试了Windows2000在读ISA卡IPC5386的时间,在改进了系统实时性后,使得读卡的时间大大的减少,得到该情况下使毫秒级半实物仿真成为可能。     

基于xPC Target的汽车动力学HiL仿真系统设计

目前,汽车工业进入了一个高速发展的阶段,汽车从设计到上市,周期越来越短,而汽车的设计和研发是一项非常复杂且耗资巨大的工程,尤其是一些实车实验,不仅复杂而且带有一定危险性.为了方便汽车研发工作,缩短研发周期,运用xPC Target和veDYNA等软件开发工具,结合方向盘转角传感器、油门踏板传感器和制动踏板传感器等硬件工...     

基于RTW/Linux的实时仿真技术研究

该文从实时仿真的需求出发,首先为Matlab中的Real—TimeWork8hop定制、添加了一个新的RedHat Linux 9.0目标,利用该新目标生成的模型代码通过ftp的auto login功能自动下载到目标机上;其次,在主模块文件中添加实时控制代码,使仿真程序按指定步长执行;最后,在RTW的外部模式下,对在RedHat Linux9．0上运行的仿真程序的实时性能进行了测试、研究,通过设置进程的调度政策、关闭系统的交换分区和锁定内存三种方式,改进了仿真程序的实时性能。     

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.     

制导武器系统的MATLAB仿真

该文以防区外投放的制导航空弹药为背景,探讨了在MATLAB／Simulink环境下建立制导武器系统仿真模型并进行仿真研究的共性问题。首先,提出了Simulink环境下分层次建模的思想,这一思想能将仿真建模的任务逐步细化,避免在建立复杂大系统的模型时,一开始就面临太多的具体细节;其次,以气动参数插值为例研究了应用S函数来增强Simulink仿真功能的具体方法;然后,建立了某制导武器系统完整的六自由度仿真模型并进行了仿真研究;最后,探讨了仿真时间要求苛刻的条件下,缩短仿真时间、提高实时性的一些方法和手段。事实上,该文对于一般武器系统的仿真,特别是需要快速建立仿真模型的复杂大系统仿真来说,具有非常重要的参考价值。     

闭环制导实时仿真系统设计

研究飞行器制导系统实时性优化问题,由于飞行器闭环制导对于系统的实时性和制导快速性有着较高的要求,因此缺乏应用于工程实践的模型.为了能够在实验室环境下,实现飞行器闭环制导的实时仿真,提出设计闭环制导实时仿真系统.利用嵌入式系统,采用间接法求解最优制导问题.最后对系统进行了实时性测试,并对特定的吸气式高超声速飞行器模型进行轨迹仿真,结果表明,设计的系统完全能够满足飞行器闭环制导对实时性和快速性的要求.     

基于Windows的快速成形实时控制系统

分析了光固化快速成形机控制系统功能需求，设计了单机型快速成形机的控制系统，并且详细介绍了控制系统的总体结构及其特点。对于基于Windows的控制系统实时性进行了详细的论述，由于Windows系统在中断处理、线程调度和内核可被抢先等的特点，该文通过设计定时器的虚拟设备驱动程序和提高线程的优先级的方法，达到了控制系统的实时性能。     

分布实时仿真系统数据库设计与性能优化

仿真应用领域的不断扩展,使得数据库在仿真系统中的作用越来越突出.文中从分布实时仿真系统的实际结构和工作流程出发,结合航天领域的航天器仿真中数据库建设的实际工作,研究了满足系统要求的数据库功能及数据特点,并由此将数据库分成仿真模型库、设计方案库和仿真试验库三部分,采用面向对象设计方法,着重从仿真试验库的设计出发,实现了数据库原型.最后从几个方面对数据库设计过程中的性能优化进行了简要讨论.