[发明专利]一种基于RTLinux的快速控制原型平台

说明书

一种基于RTLinux的快速控制原型平台，台能实现自动生成代码和应用程序，同时能对任务的最坏执行时间和多任务可调度性进行分析应用该平台，能缩短复杂控制系统的研发周期，节省系统成本。应用本快速原型平台，能大大缩短复杂控制系统的研发周期，对节省系统成本，提高系统的可靠性都具有十分重要的意义。

技术领域

本发明涉及一种基于RTLinux的快速控制原型平台，适用于机械领域。

背景技术

传统的控制系统开发过程是顺序的，这种开发过程不能进行跨阶段的重复设计，当检测到错误或测试结果不满足设计要求时，必须重新开始设计和实现。在开发的初期，快速地建立控制对象及控制器模型，并对整个控制系统进行多次离线的及在线的试验来验证控制系统软硬件方案的可行性，这个过程称之为快速控制原型。

快速控制原型在航空航天、汽车、机器人、工业控制等领域应用都非常广泛。目前，Matlab/Simulink结合RealTime Workshop(RTW)，Stateffow等工具箱，能进行方便的建模与代码自动生成，但目标平台对多任务的支持及任务的可调度性分析等方面存在不足。一些与Math Works公司建立合作伙伴关系的公司推出了有代表性的快速工具原型工具，如德国的dSPACE公司开发dSPACE实时仿真系统;加拿大Opal-RT Technologies公司推出的RT-LAB；Quanser公司开发的QStudioRP等。这些快速控制原型工具都是以Matlah/Simulink为基础开发的，但价格昂贵，也不够开放。

发明内容

本发明提出了一种基于RTLinux的快速控制原型平台，台能实现自动生成代码和应用程序，同时能对任务的最坏执行时间和多任务可调度性进行分析应用该平台，能缩短复杂控制系统的研发周期，节省系统成本。

本发明所采用的技术方案是：

所述平台使用的数据采集卡是美国MCC公司ISA系列板卡CIO-DASO8/JR-AO，该数据采集卡支持8通道12位模拟输入，2通道12位模拟输出，采样频率可达20KHz。

所述设备驱动程序是通过Simulink设备驱动模块来完成，而Simulink设备驱动模块则是一个与用户手写代码相关联的S函数模块。库文件rtlinlib.mdl包含两个S函数模块RT Out和RT_In。

所述平台通过Comedi工程项目为Linux提供的设备驱动，可以方便的使用各种数据采集卡，而不用自己编写设备驱动，极其方便。

本发明的有益效果是：应用本快速原型平台，能大大缩短复杂控制系统的研发周期，对节省系统成本，提高系统的可靠性都具有十分重要的意义。

附图说明

图1是本发明的具有可调度分析的硬实时快速原型平台。

图2是本发明的系统验证过程。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1，利用Matlab/Simulink设计出来的控制器直接去控制受控对象实物，直接观察控制效果，如果控制效果不理想，则可在Simulink模型上调整控制的结构或参数，直到获得满意的控制效果。Matlab/Real-Time Workshop自动生成的源程序通过编译后可直接下载到硬件系统中，实现最终产品。这种开发方式有其突出优点：能避免传统开发中的重复设计，降低了成本；自动实现代码的生成和下载，无须手工编写代码，极大地缩短产品的研发周期；基于模型的调试方式，能完成从离线仿真到实时在线仿真。