很實用的一個仿真控制學些方案
概念 快速控制原型設計(Rapid Control Prototyping)是一個在原型硬件上校準控制算法的過程,快速控制原型平臺通常提供了一種方法來導入數學模型,并在與實際I/O連接的基于實時操作系統的控制器上運行這些數學模型。快速控制原型設計是一種快速方便驗證控制算法的方法,用戶可以實時地在硬件上測試算法,為檢測程序設計節省大量時間以及專注創新提高效率。下圖是一個典型的RCP階段框圖,也稱為V型圖。
第一階段為仿真和控制算法設計,主要利用離線仿真工具來仿真受控系統,研究與設計控制算法與控制策略。并進行離線仿真,驗證控制算法與系統工作狀態。 第二個階段為快速原型設計,主要是指完成原型控制器的設計與制作,包含了硬件接口等。 第三個階段為部署控制算法,主要指將控制算法在原型控制器上實現。 第四個階段為硬件在環測試,原型控制器+控制算法實現后需要進行功能性和正確性的驗證,此時需要用一個實時仿真器來仿真真實的系統,然后用原型控制器和實時仿真器構成閉環,測試控制器的準確性,以及故障工況下控制器是否正常工作。這一步在把控制器直接接入真實系統前是必不可少的。 第五個階段是系統測試,完成硬件在環測試后,可以將控制器直接接入真實系統,驗證其功能性與正確性。 這五步完成后便完成了RCP的流程,可以量產控制器了。由此可以見其中非常重要的環節是快速原型控制器。 研究背景 在控制器的研發和生產中,傳統基于DSP芯片自制PCB控制板的開發方式存在周期長,自制硬件可靠性差等問題。快速控制原型(Rapid Control Prototyping)作為一種高效的研發工具,能夠幫助科研人員更快地做好原型開發和算法驗證,能更好地保證質量并縮短研發的周期,在節省成本的同時加速成果的產出。快速控制原型系統在新能源領域有著巨大的市場和應用潛力,比如逆變器的控制系統,風力發電系統的控制器研發,微網系統的能量管理,儲能系統的充放電控制等等。也能夠運用在電動汽車中,比如電機驅動系統的控制器研發(MCU),汽車主控系統的研發與測試(VCU)等等。對工程人員設計與優化控制算法,提高系統性能,縮短研發周期有很大的幫助。 遠寬能源快速控制原型平臺 遠寬能源提供了一套基于PXI平臺的快速原型控制系統,可以完成算法快速部署,調試等內容,幫助設計者新的控制思路(方法)能在實時硬件上方便而快捷地進行測試。該平臺有如下特點: - 易于部署:快速高效部署控制算法,減少二次開發負擔。
- 易于聯調:方便的與被控對象進行連接,快速發現控制算法中存在的問題。
- 應用廣泛:配置強大的運算器與FPGA接口,資源豐富,適用多種應用方向。
遠寬能源的RCP平臺可以幫助用戶把圖形化的高級語言編寫的控制算法(Simulink或LabVIEW)下載到原型控制器上,節省在嵌入式芯片上重新編寫和實現算法的過程;同時通過現成的硬件IO和實物被控對象(電機,變頻器等)對接起來進行閉環控制,即可以加快項目周期,在一個驗證過的硬件平臺上開發,也可以隔離開發過程中的軟硬件問題;同時StarSim RCP軟件可以讓用戶很方便的在上位機觀測實時控制器上的各種變量和波形,可以節省用戶編寫上位界面的時間與精力,讓用戶把精力放在核心的控制算法的實現和調試上。

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2018-9-16 10:17 上傳
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