学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示
基于RTAI的半物理仿真平台关键技术研究与实现
作 者: 张德永
导 师: 王波兴
学 校: 华中科技大学
专 业: 机械设计及理论
关键词: RTAI 倒立摆 半物理仿真 实时接口 RTW Comedi
分类号: TP391.9
类 型: 硕士论文
年 份: 2013年
下 载: 19次
引 用: 0次
阅 读: 论文下载
内容摘要
半物理仿真是对系统进行性能分析和实验验证的有效手段,因其对实际系统的逼近度高而在当前的产品开发过程中广泛使用。本文面向半物理仿真平台的一般功能需求,对构建基于RTAI(Real TimeApplication Interface)的半物理仿真平台中的一些关键技术进行了深入研究。目标代码自动生成是半物理仿真过程中的一个关键环节,它使模型能够快速地在目标平台上实现。本文深入研究了RTAI-Lab的Matlab/Simulink/RTW接口,剖析了RTAI实时目标代码框架和代码自动生成机制,研究了RTAI-Lab中主机-目标机通讯原理和扩展S函数的方法,为后续的平台扩展奠定基础。仿真模型与外部实物之间的实时通讯是进行半物理仿真的前提。实时接口(Real-Time Interface,RTI)作为连接仿真模型与外部被控实物之间的桥梁,承担着两者之间的实时通信任务。本文研究采用Simulink与Comedi(Linux Control andMeasurement Device Interface)相结合的方式在RTAI-Lab体系框架中扩展实时接口的机理,并针对倒立摆控制需要开发了若干硬件设备的实时接口模块。仿真监视与调控是人机交互的主要内容。本文剖析了RTAI-Lab体系结构中主机与目标机的通信机制,针对主机不能采用Windows平台的问题开发了仿真引擎模块和监控模块,实现了Windows平台下的仿真监控。最后,将上述研究成果应用到直线电机一级倒立摆控制系统半物理仿真过程中,取得了较好的仿真效果,验证了本文所作研究的可行性。本文的研究工作为倒立摆实时控制提出一种基于平台设计思想的新方案,为基于RTAI与Matlab的半物理仿真奠定了基础。
|
全文目录
摘要 4-5 Abstract 5-8 1 绪论 8-16 1.1 研究背景与意义 8-9 1.2 国内外研究概况 9-13 1.3 论文的主要研究内容与技术难点 13-14 1.4 论文组织结构 14-16 2 平台总体设计与 RTAI-Lab 体系框架研究 16-25 2.1 半物理仿真平台特性分析 16-17 2.2 基于 RTAI 的半物理仿真平台总体设计 17 2.3 RTAI-LAB 简介及其 MATLAB 接口研究 17-20 2.4 RTAI 目标代码框架研究 20-23 2.5 主机-目标机通讯 23-24 2.6 自定义 S 函数 24 2.7 本章小结 24-25 3 实时接口技术 25-36 3.1 COMEDI 工作原理与应用研究 26-29 3.2 实时接口模块实现原理 29-32 3.3 倒立摆控制实时接口实现 32-35 3.4 本章小结 35-36 4 仿真监控与交互技术 36-45 4.1 总体框架 36 4.2 仿真引擎设计 36-43 4.3 主机监视软件 SIMTARGET 43-44 4.4 本章小结 44-45 5 直线电机一级倒立摆控制系统半物理仿真 45-53 5.1 倒立摆硬件结构 45 5.2 半物理仿真系统总体设计 45-46 5.3 倒立摆控制系统建模 46-49 5.4 硬件连接与仿真参数配置 49-51 5.5 仿真结果 51-52 5.6 本章小结 52-53 6 总结与展望 53-54 6.1 全文总结 53 6.2 课题展望 53-54 致谢 54-55 参考文献 55-59 附录 作者在攻读硕士期间发表的论文 59
|
相似论文
- 空间交会对接控制方法的研究,V526
- 模糊控制、神经网络在平面二级倒立摆中的应用,TP273.4
- 一类欠驱动Lagrangian系统的最优同步控制,TP13
- 基于LMI算法的倒立摆系统鲁棒H_∞控制研究,TP13
- 异构双腿机器人步态规划与控制研究,TP242
- 基于滑模观测器的环形倒立摆控制系统的设计与实现,TP13
- 非线性系统的智能滑模变结构控制的研究,O231.2
- 机械工程控制基础网络实验室研究与实验设计,TH122
- 基于LabVIEW的远程虚拟仪器实验教学系统的研究与应用,TP391.6
- 基于PXI_VxWorks的卫星姿轨控仿真测试系统的设计与实现,V556
- 基于模糊推理的环形多级倒立摆建模及控制,TP13
- 基于半物理仿真的商用飞机液压系统综合管理技术研究,V227.82
- 空分装置预冷系统电气控制技术研究,TQ116.1
- 直升机飞/发综合控制半物理仿真平台视景仿真及接口设计,TP391.9
- 气浮实验平台设计及控制方法研究,V526
- 高超声速飞行器组合导航技术及其半物理仿真研究,V249.328
- 基于MATLAB的磁悬浮控制系统研究,TP273
- 电控悬架混合仿真试验台的设计研究,U467.5
- 机器人大脑浮点化及其半物理仿真架构研究,TP242
- 飞行管理系统实时仿真研究,TP391.9
- 航天器模拟试验系统设计与研究,V416.8
中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理(信息加工) > 计算机仿真
© 2012 www.xueweilunwen.com
|