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一种实时半实物仿真系统及其数据采集方法

阅读:924发布:2021-01-21

专利汇可以提供一种实时半实物仿真系统及其数据采集方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及仿真技术领域,特指一种实时 半实物仿真 系统及其 数据采集 方法。其技术方案是:还包括有一对 硬件 实物进行数据采集的DAQ设备与硬件实物连接;所述的DAQ设备采集硬件实物的数据后输送给作为仿真平台的主机。硬件实物的数据由DAQ设备采集,再输送到作为仿真平台的主机进行在线调参。本发明有效地解决复杂仿真系统的实时性问题;可广泛应用于半实物仿真系统中。,下面是一种实时半实物仿真系统及其数据采集方法专利的具体信息内容。

1、一种实时半实物仿真系统,包括有主机(1)、目标系统(2)及硬件实 物(3),主机(1)、目标系统(2)及硬件实物(3)依序相连,其特征在于: 还包括有一对硬件实物(3)进行数据采集的DAQ设备(4)与硬件实物(3) 连接;所述的DAQ设备(4)采集硬件实物(3)的数据后输送给作为仿真平台 的主机(1)。
2、根权利要求1所述的实时半实物仿真系统,其特征在于:所述的主机(1) 包括有主要由Simulink软件构成的原型创建模(11)和主要由LabVIEW软件 构成在线调参模块(12);所述的DAQ设备(4)与在线调参模块(12)相连。
3、根权利要求1或2所述的实时半实物仿真系统,其特征在于:所述的 DAQ设备(4)是一类用于数据采集的设备。
4、一种权利要求1所述的实时半实物仿真系统的数据采集方法,其特征在 于:硬件实物(3)的数据由DAQ设备(4)采集,再输送到作为仿真平台的主 机(1)进行在线调参。
5、根据权利要求4所述的数据采集方法,其特征在于:DAQ设备(4)采 集的硬件实物(3)的数据输入主机(1)的在线调参模块(11)进行在线调参。

说明书全文

技术领域

发明涉及仿真技术领域,特指一种实时半实物仿真系统及其数据采集方 法。

背景技术

一个典型的半实物仿真系统由主机1、目标系统2和硬件实物3组成;结构 框图附图1所示。主机1创建各种原型,并生成和下载运行于目标系统上的 代码。目标系统2可以是另一台PC机,也可以是一个嵌入式系统;用于运行实 时算法。硬件实物3是现实世界中的对象,由目标系统2控制,仿真的目标就 是在硬件实物3上验证算法的正确性。
上述系统,尽管可以通过目标系统的IO口测量数据,但是测量的数据量很 大的时候往往会占用大量的系统资源,影响到仿真系统的实时性。对于用户而 言,调节效果的好坏往往只能反映在主观的观测结果上,缺乏客观的测量数据; 因此仅适用于不太复杂的应用或者教学演示场合;对于实时信号处理等数据量 大、算法复杂的系统,如航空航天、雷达仿真等应用场合;则无法实现实时仿 真。

发明内容

本发明解决的技术问题之一在于提供一种实时的半实物仿真系统。
本发明解决的技术问题之二在于提供一种半实物仿真系统的数据采集方 法。
本发明解决上述技术问题之一的技术方案是:包括有主机、目标系统及硬 件实物,主机、目标系统及硬件实物依序相连,还包括有一对硬件实物进行数 据采集的DAQ设备与硬件实物连接;所述的DAQ设备采集硬件实物的数据后 输送给作为仿真平台的主机。
所述的主机包括有主要由Simulink软件构成的原型创建模和主要由 LabVIEW软件构成在线调参模块;所述的DAQ设备与在线调参模块相连。
所述的DAQ设备是一类用于数据采集的设备。
本发明解决上述技术问题之二的技术方案是:硬件实物的数据由DAQ设备 采集,再输送到作为仿真平台的主机进行在线调参。
DAQ设备采集的硬件实物的数据输入主机的在线调参模块进行在线调参。
本发明仿真系统的参数调节和数据采集形成了完整的回路;在这个系统下, 算法的准确性能够得到充分有效的验证,结合LabVIEW下建立的用户界面,用 户可以根据DAQ设备的测量结果实时调整系统参数。仿真的效果能够直观的反 馈给用户,帮助用户快速地进行算法验证。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明:
附图1是现有仿真系统框图;
附图2是本发明仿真系统框图。

具体实施方式

见附图2,本发明实时半实物仿真系统仿包括有主机1、目标系统2硬件实 物3及DAQ设备4,主机1、目标系统2及硬件实物3依序相连,所述的主机1 包括有主要由Simulink软件构成的原型创建模块11和主要由LabVIEW软件构 成在线调参模块12;DAQ设备4是一类用于数据采集的设备。前述DAQ设备 4与在线调参模块12和硬件实物3相连。硬件实物3的数据由DAQ设备4采集, 再输送到作为仿真平台的主机1的在线调参模块11进行在线调参。
所述主机1的原型创建模块11可创建各种由硬件实物控制的被控对象的虚 拟模型。Simulink还提供了ASAP2文件生成工具,ASAP2描述文件包含目标系 统2中有关数据对象的全部信息,如特征值(参数,曲线,MAP图等),真实及 虚拟测量值,及变量依赖关系等。在Simulink环境下修改配置,可以使得用户 在Simulink中建立好系统模型,并进行自动代码生成后,同时生成一个ASAP2 文件。在线调参模块12采用LabVIEW(NI公司开发的虚拟仪器软件)来建立 图形界面以进行在线标定。利用LabVIEW,用户可以方便的设计仿真平台的用 户界面,快速的实现自动化测量。LabVIEW还提供了远程控制的工具包,用户 可以通过该工具包实现对VI的远程控制。利用LabVIEW提供的工具库,可以 方便的与目标系统及测量硬件建立连接。
利用ASAP2文件可以很方便的获取目标系统中各个参量的内存地址,数据 类型,取值范围等信息。为了实现对目标系统2指定内存地址的读写,在 LabVIEW下开发了调参工具模块用于读取ASAP2文件以及与目标系统进行通 信。该工具模块包含了读取ASAP2、与目标系统建立连接、读写目标系统指定 内存地址的数据等功能模块。利用该工具模块,可以很方便的开发出调参界面。 基本流程是:先由主机1的原型创建模块11创建一包含目标系统2中有关数据 对象的全部信息的ASAP2文件;然后,在线调参模块12调取ASAP2文件,并 读取ASAP2文件中的地址信息;再对目标系统指定内存地址的数据进行读写。
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