基于Matlab/xPC Target的实时仿真系统研究

利用Matlab RTW和xPC Target提供的实时仿真功能,可以完成某些实物在回路中的仿真。采用该种方式与传统方式相比,具有系统组建方便,成本低,开发周期短等特点。主要讨论了其实现方式和开发流程,并将其应用到弹载计算机仿真评估系统的设计中。     

汽车驱动防滑控制硬件在环仿真系统设计

利用 Matlab 中的 Simulink/RTW/xPC target 一体化开发工具构建了车辆驱动防滑控制硬件在环仿真平台,并基于单片机设计了驱动防滑电控单元的硬件电路和控制程序。针对几种典型工况进行半实物仿真,验证电控单元硬件以及控制程序的控制效果。     

汽车动力学HiL仿真实验平台的搭建及应用

为了便于汽车研发工作,减少开发周期,搭建了基于实时仿真系统xPC-Target的汽车动力学硬件在环仿真实验平台.根据高精度车辆动力学仿真软件veDYNA的Light车辆模型构架,自主开发了红旗HQ430型轿车车辆模型,并嵌入了方向盘、油门踏板、制动踏板和51单片机等硬件实物.最后采用51单片机作为硬件控制器,设计了基于PID控制算法的车辆横摆稳定性控制策略.针对驾驶员在高速紧急转向、低附着路面连续转向和对开路面转向等极限工况,进行了硬件在环仿真实验.实验结果表明,该硬件在环实验平台可以反应汽车动力学特性,能够在线的验证横摆稳定性控制算法的实时性及有效性.     

基于xPC Target的直流电动机实时控制系统设计

针对常见的控制系统开发方法采用手工编程而存在开发效率和可靠性低的问题,提出了一种基于xPC Target的直流电动机实时控制系统设计方法。该方法采用Matlab自动代码生成技术和xPC实时内核,以工业控制计算机为控制器、直流电动机为被控对象构建控制回路,采用Simulink模块组合控制器应用程序,以目标机-宿主机形式实现应用程序的代码生成、编译和下载。实验结果表明,该方法能够快速可靠地生成控制系统代码,控制系统具有很好的有效性和稳定性。     

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。     

汽车设计中的动力学仿真

文章综述了汽车设计中动力学仿真的应用情况和前景,包括充气轮胎动力学,加码员－汽车闭环系统动力学（包括悬架、转向、制动系统的主动控制）及汽车空气动力学等方面。     

基于xPC的飞行控制系统半实物仿真设计

利用Matlab的xPC目标工具在仿真回路中引入飞控计算机、传感器等实物部件,设计了某型飞机飞行控制系统的半实物仿真系统.根据飞行控制系统的原理特点设计了数据采集卡与信号转换处理电路,并在VC 6.0环境下对系统软件进行了编制.仿真结果表明:该半实物仿真系统具有较高的仿真置信度和可靠度.     

汽车发动机模型硬件在环仿真研究

由于对汽车发动机模型研究侧重面不同,其方法、复杂度和深度也各异。为保证模型的相对简单和有效性并适应控制和诊断需要,简化了气缸内的燃烧过程和机械系统动力学过程,并在MATALB／SIMULNK环境下建立了面向控制和诊断的发动机模型,主要包括：进气岐管子模型,气缸内气体压力子模型和机械系统动力学模型,并基于RT-LAB机群对所建模型进行了硬件在环仿真。     

基于xPC Target的Windows2000实时数据传输研究

鉴于xPC Target平台在实时数据传输方面的缺点，本文提出了一种重叠Scope技术的设计思想，有效地解决了这个问题。     

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.     

基于xPC的实时数字测试系统设计

使用基于xPC的实时仿真平台进行系统设计、仿真通常需要制作启动软盘来启动目标机,不能很好地兼容较新的计算机设备.利用xPC扩展的嵌入式启动功能,结合Windows虚拟软驱功能,使目标机在宿主机和目标机都不需要软盘支持的条件下启动.在Simulink模型中,使用S函数扩展功能开发CAN通信卡的驱动模块,实现了数字信息的自发自收功能测试.最后使用该仿真平台在StandAlone启动模式下完成了某火炮驱动控制系统实测数据的采集,结果表明该仿真平台实时性能良好,具有很广阔的工程应用价值.     

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。     

xPC驱动程序开发及在无人机仿真中的应用

MATBLAB软件的xPC Target实时仿真环境目前已经广泛应用于各种领域,但其软件提供驱动程序支持的设备较少,在一些应用场合的使用受到限制。针对这一问题,研究了xPC环境下一般驱动程序的开发方法。分别讲述了目前两种主流计算机总线-ISA总线和PCI总线设备驱动程序的开发方法及其使用问题,特别对PCI总线设备驱动程序的开发进行了详细研究。针对某无人机实时仿真系统的要求,对系统中使用的CompactPCI总线数据采集等板卡开发了驱动程序,并成功应用于半实物仿真试验,结果加快了仿真系统的研发进程,节省了研发费用,并提高了系统的灵活性。     

基于循环缓冲区的xPC目标串口通信研究

针对半实物仿真中的串口通信要求,提出一种xPC系统下采用CPU中断和软件定时的基于循环缓冲区的串口通信方法,解决了基于S函数的串口模块工作原理设计、硬件中断获取、循环缓冲区设计及参数传递和缓冲区读写操作等关键技术.采用该方法设计了惯性测量单元通信模块,并用三轴转台进行了动态测试,可以实现三路加速度和三路角速率信号的正确...     

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。