采用U盘制作xPC目标启动盘

xPC目标是MATLAB提供的一种对硬件进行操作的工具,它采用了宿主机-目标机的技术途径,需用特殊的启动盘启动目标机。传统的方法是用软盘制作xPC目标启动盘,但目前软盘已有被淘汰的趋势。鉴于此,文章介绍了一种用U盘代替软盘制作xPC目标启动盘的方法,实际制作表明本方法是比较简易和有效的。     

基于S-Function的xPC目标环境下I/O板卡驱动开发

提出了xPC目标环境下采用C MEX S函数实现I/O板卡驱动的开发方法;采用xPC建立实时环境,通过反射内存卡组成实时网络,来实现控制系统的快速原型化和硬件在回路仿真测试,与传统的半物理仿真相比要快捷很多;与硬件设备实时通讯的I/O板卡是实现半物理实时仿真的基础;详细介绍了S-Function的编写、PCI总线的基本概念以及xPC环境下编写驱动的关键问题,在此基础上实现了ADLINK多功能DAQ板卡在xPC环境下的驱动开发;驱动测试结果表明,AD板卡和DA板卡都能稳定工作,通讯稳定,数据误差小,该方法具有较强的移植性和参考性。     

利用VMware在一台PC上实现xPC Target实时仿真

当前,实时仿真主要采用dSpace和xPC Target。前者价格昂贵,后者需要两台PC连接使用。由于现在PC性能的不断提高以及虚拟机技术的应用,可以仅在一台PC上实现实时的离线仿真。本文利用VMware建立虚拟的目标机,成功地在一台PC上实现xPC Target环境的实时离线仿真。     

利用VMware在一台PC上实现xPC Target实时仿真

当前,实时仿真主要采用dSpace和xPC Target。前者价格昂贵,后者需要两台PC连接使用。由于现在PC性能的不断提高以及虚拟机技术的应用,可以仅在一台PC上实现实时的离线仿真。本文利用VMware建立虚拟的目标机,成功地在一台PC上实现xPC Target环境的实时离线仿真。     

基于反射内存网的分布式实时飞控仿真系统设计

提出了一种基于反射内存网的分布式实时飞行控制仿真系统;该系统采用xPC建立实时环境,通过反射内存卡组成实时网络,突破了传统xPC环境下一对一的主机—目标机模式;引入了分布式布局的思想,实现了—台主机对应多台目标机的仿真环境;通过构建外部模拟操作杆子系统和可视化显示子系统,实现了控制律响应效果的直观评价;实验结果表明,该系统通讯稳定,数据传输率和准确率较高,可视化效果好,实时性强,具有较强的开放性和可扩展性.     

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.     

VMIC和xPC下的分布式实时仿真与测试系统设计

提出了一种基于反射内存网和xPC的分布式半物理实时仿真与测试系统;采用xPC建立实时环境,通过反射内存卡组成实时网络,由AD、DA、DI/O、RS422等板卡组成信号采集与处理系统,来实现控制系统的快速原型化和硬件在回路仿真与测试;详细介绍了系统的功能及分布式布局设计,测试系统设计,xPC环境下S-Function的编写、PCI总线的基本概念以及xPC环境下编写驱动的关键问题,在此基础上实现了测试系统板卡在xPC环境下的驱动开发;最终实现了半物理仿真与测试系统的集成;仿真结果表明,板卡都能稳定工作,系统通讯稳定,数据误差小,具有较强的开放性和参考性。     

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。     

xPC目标机的启动方法研究

针对xPC双机型实时系统中目标机启动过程中需要软驱的问题,研究了的无软驱启动方法。首先研究了xPC双机型实时系统的工作原理和目标机的启动过程,分析各种启动模式的特点,然后采用虚拟软驱技术并结合USB总线启动、硬盘启动以及网络启动三种方法研究了实现无软驱启动解决方案,阐述了这几种方法的特点。最后试验表明三种方法都能够实现无软驱启动目标机,证明所研究方案的有效性,从而提高了xPC目标机启动的可靠性和速度。     

基于xPC Target的飞行器半实物仿真系统研究

提出一种基于xPC Target的分布式半实物仿真系统设计方法.首先,借鉴面向对象思想,采用上/下位机运行机制设计仿真系统主控软件,实现了仿真初始参数设置以及仿真时钟推进等功能.其次,针对半实物仿真的硬件接口、实时通信以及散据保存要求,采用S函数实现了串口通信模块,从操作系统底层进行了反射内存寄存器级驱动开发,深入研究目标机数据保存格式,实现了数据保存和上传.通过某型制导弹药的半实物仿真试验对整个系统进行了验证,仿真结束时弹目横向误差1.868米,纵向误差0.159米,结果表明仿真系统各子模块工作正常、满足工程实际需要.     

采用C MEX S函数编写xPC环境下设备驱动模块的研究

在深入研究的基础上,论述了采用C MEX S函数编写此类设备驱动程序的方法和要点,并阐述了这些自定义设备驱动模块的生成和调用方式.此成果被成功地应用于三轴转台的实时测控系统中.     

xPC目标驱动程序开发中的关键问题研究

根据xPC目标驱动程序的基本原理,针对采用C语言开发xPC实时系统硬件驱动程序过程中参数传递和查找基址的关键问题提出解决方案,其中包括模块封装和有效基址的确定方法。分别在1台工控机和1台组装PC机上对开发的PCI—8360A驱动程序进行了试验,7路A／D采样频率可以达到10kHz,信号能够实时显示。实验证明该方法的有效性和可移植性有助于xPC驱动程序的开发过程。     

磁轴承快速原型仿真系统研究

磁轴承系统是一种复杂系统,可应用于航天器姿态控制系统,而数字控制是其发展趋势,采用一体化仿真、设计和实现平台,可以促进数字控制器在磁轴承领域的应用.为了解决磁轴承数字控制器快速实现的问题,在对磁轴承建模分析的基础上,基于xPC快速原型体系,以工控机为目标机,采用双机模式,在MATLAB环境下构建了一体化数字控制平台,并通过运行实验,实现了转子的稳定悬浮和高速旋转,验证了磁轴承控制算法的有效性.这种快速原型化方法可推广应用到其它复杂控制系统.     

基于xPC Target的机械臂控制系统开发

介绍了控制系统的快速控制原型化设计方法以及xPC目标环境,然后基于xPC目标环境和Mathworks公司的Matlab RTW(real-time workshop,实时工作间),Simulink,Stateflow等工具开发了一个机械臂的控制系统。实验结果表明,该软件系统能够很好地控制机械臂抓取目标物体。