matlab物理控制與仿真

簡要描述：matlab物理控制與仿真 實時仿真系統(tǒng)RT-eSim是一套基于MATLAB/Simulink的控制系統(tǒng)開發(fā)及半實物仿真的軟硬件工作平臺，實現(xiàn)了和MATLAB/Simulink/RTW*無縫連接。實時仿真系統(tǒng)采用vxworks實時系統(tǒng)或linux操作系統(tǒng)，其擁有實時性強，可靠性高，擴(kuò)充性好等優(yōu)點。

更新時間： 2024-09-11

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matlab物理控制與仿真

實時仿真系統(tǒng)RT-eSim是一套基于MATLAB/Simulink的控制系統(tǒng)開發(fā)及半實物仿真的軟硬件工作平臺，實現(xiàn)了和MATLAB/Simulink/RTW*無縫連接。實時仿真系統(tǒng)采用vxworks實時系統(tǒng)或linux操作系統(tǒng)，其擁有實時性強，可靠性高，擴(kuò)充性好等優(yōu)點。硬件系統(tǒng)中的處理器具有高速的計算能力，并配備了豐富的I/O支持，用戶可以根據(jù)需要進(jìn)行組合。軟件環(huán)境的功能強大且使用方便，包括實現(xiàn)代碼自動生成/下載和試驗/調(diào)試的整套工具。

開發(fā)流程

1\MathWorks公司Simulink：用來進(jìn)行基于方框圖的離線仿真，在Simulink中搭建并完成控制算法設(shè)計。根據(jù)需求，將輸入輸出接口的驅(qū)動模塊拖入imulink工作界面，搭建完成控制系統(tǒng)，在系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置中，完成相應(yīng)的配置。

2\Real-Time-Workshop:將simulink環(huán)境下搭建完成的控制系統(tǒng)自動檢測，利用RTW工具，將控制系統(tǒng)框圖生成C代碼。

3\利用RT-eSim實時系統(tǒng)工具，用來產(chǎn)生于硬件系統(tǒng)相關(guān)的代碼，使代碼可以運行在單處理器和多處理器的操作系統(tǒng)中，并編譯生成可執(zhí)行文件，自動下載到下位機(jī)上運行（下位機(jī)上運行的系統(tǒng)為vxworks操作系統(tǒng)或Linux操作系統(tǒng)）。

4\利用RT-eSim實時系統(tǒng)工具，實現(xiàn)Simulink上位機(jī)與下位機(jī)之間數(shù)據(jù)交換。在Simulink工作環(huán)境中檢測下位機(jī)的運行情況，同時還可以通過手動在simulink工作環(huán)境中實現(xiàn)在線調(diào)參。RT-eSim開發(fā)流程圖利用快速控制原型機(jī)，可以完成從系統(tǒng)建模、分析、離線仿真直到實時仿真的全過程?？墒归_發(fā)人員全神貫注于控制方案的構(gòu)思而不必再在瑣碎的雜務(wù)上花費相當(dāng)多的時間，從而可以大大縮短開發(fā)周期。

應(yīng)用行業(yè)

RT-eSim可應(yīng)用于軍工（大型艦船動力系統(tǒng)仿真設(shè)計、控制算法研究、培訓(xùn)）、電力（各種類型火電機(jī)組和水電機(jī)組的仿真設(shè)計、培訓(xùn)）、能源（水力、熱力、燃?xì)?、輸油等管網(wǎng)仿真設(shè)計及培訓(xùn)）、暖通（工業(yè)鍋爐操作培訓(xùn)、中央空調(diào)系統(tǒng)仿真設(shè)計及培訓(xùn)）、化工（水泥生產(chǎn)過程、煤氣化、水處理等操作培訓(xùn)）、航空（飛機(jī)起落架、控制系統(tǒng)及顯控系統(tǒng)驗證）、航天（衛(wèi)星姿態(tài)仿真、飛行及著陸軌道仿真及外圍執(zhí)行機(jī)構(gòu)的仿真）、車輛（車輛內(nèi)部控制系統(tǒng)）、軌交、兵器（軌跡等）、船舶等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用等領(lǐng)域。

快速控制原型和硬件回路仿真

要實現(xiàn)快速控制原型，必須有集成良好便于使用的建模、設(shè)計、離線仿真、實時開發(fā)及測試工具。本實時系統(tǒng)允許反復(fù)修改模型設(shè)計，進(jìn)行離線及實時仿真。這樣，就可以將錯誤及不當(dāng)之處消除于設(shè)計初期，使設(shè)計修改費用減至小。使用快速原型控制技術(shù)，可以在費用和性能之間進(jìn)行折衷；在終產(chǎn)品硬件投產(chǎn)之前，仔細(xì)研究諸如離散化及采樣頻率等的影響、算法的性能等問題。通過將快速原型硬件系統(tǒng)與所要控制的實際設(shè)備相連，可以反復(fù)研究使用不同傳感器及驅(qū)動機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的性能特征。而且，還可以利用旁路技術(shù)將原型電控單元或控制器集成于開發(fā)過程中，從而逐步完成從原型控制器到產(chǎn)品型控制器的順利轉(zhuǎn)換。快速控制原型的關(guān)鍵是代碼的自動生成和下載，只需鼠標(biāo)輕輕一點，就可以完成設(shè)計的修改。