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基于MATLAB/Simulink的物理控制与仿真平台

北京华宇星云科技有限公司
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实时仿真系统RT-eSim硬件在环(HIL)是一套基于MATLAB/Simulink的控制系统开发及半实物仿真的软硬件工作平台,实现了和MATLAB/Simulink/RTW完全无缝连接。实时仿真系统采用vxworks实时系统或linux操作系统,其拥有实时性强,可靠性高,扩充性好等优点。硬件系统中的处理器具有高速的计算能力,并配备了丰富的I/O支持,用户可以根据需要进行组合。软件环境的功能强大且使用方便,包括实现代码自动生成/下载和试验/调试的整套工具。

要实现快速控制原型,必须有集成良好便于使用的建模、设计、离线仿真、实时开发及测试工具。本实时系统允许反复修改模型设计,进行离线及实时仿真。这样,就可以将错误及不当之处消除于设计初期,使设计修改费用减至***小。使用快速原型控制技术,可以在费用和性能之间进行折衷;在***终产品硬件投产之前,仔细研究诸如离散化及采样频率等的影响、算法的性能等问题。通过将快速原型硬件系统与所要控制的实际设备相连,可以反复研究使用不同传感器及驱动机构系统的性能特征。而且,还可以利用旁路技术将原型电控单元或控制器集成于开发过程中,从而逐步完成从原型控制器到产品型控制器的顺利转换。快速控制原型的关键是代码的自动生成和下载,只需鼠标轻轻一点,就可以完成设计的修改

1MathWorks公司的Simulink:用来进行基于方框图的离线仿真,在Simulink中搭建并完成控制算法设计。根据需求,将输入输出接口的驱动模块拖入imulink工作界面,搭建完成控制系统,在系统参数设置中,完成相应的配置。

2Real-Time-Workshop:将simulink环境下搭建完成的控制系统自动检测,利用RTW工具,将控制系统框图生成C代码。

3、利用RT-eSim实时系统工具,用来产生于硬件系统相关的代码,使代码可以运行在单处理器和多处理器的操作系统中,并编译生成可执行文件,自动下载到下位机上运行(下位机上运行的系统为vxworks操作系统或Linux操作系统)。

RT-eSIM半物理仿真平台包括VX-1000系列LN-1000系列。

l  VX-1000系列硬件平台基于CPCIPXI架构,OS基于VxWorks实时系统。主要用于为航空、航天、船泊、国防军工、铁路、汽车等领域用户提供快速原型设计及硬件在回路仿真的解决方案。

l  LN-1000系列硬件平台基于ARM平台,OS基于Linux,主要用于高校实验、项目过程开发研究等。


                                     1 半实物仿真流程示意图

2 实际应用流程图


测试软件界面1


测试软件界面


产品图片1



产品图片2

应用行业

RT-eSim可应用于军工(大型舰船动力系统仿真设计、控制算法研究、培训)、电力(各种类型火电机组和水电机组的仿真设计、培训)、能源(水力、热力、燃气、输油等管网仿真设计及培训)、暖通(工业锅炉操作培训、中央空调系统仿真设计及培训)、化工(水泥生产过程、煤气化、水处理等操作培训)、航空(飞机起落架、控制系统及显控系统验证)、航天(卫星姿态仿真、飞行及着陆轨道仿真及外围执行机构的仿真)、车辆(车辆内部控制系统)、轨交、兵器(导弹轨迹等)、船舶等领域得到了广泛应用等领域。

IO支持

ADDA、脉冲、电平、1553BARINC429CANRS232/422DIOAIOPWM

应用案例

北京科技职业学院半实物仿真平台

制导武器半实物仿真

星载计算机轨姿控制仿真


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