Комплекс полунатурного моделирования «РИТМ»

КПМ «РИТМ» имеет широкий спектр применений — таких, как быстрое прототипирование алгоритмов управления и полунатурное моделирование объекта управления (HIL тестирование).

Области применения

1. Создание реалистичных моделей для HIL тестирования в реальном времени.

КПМ «РИТМ предлагает удобные и мощные решения для запуска сложных моделей объекта управления и окружающей среды, разработанных при помощи MATLAB и Simulink, Simulink Real-Time, Stateflow, Simscape, Simscape Power Systems или любого другого инструмента компании MathWorks, на высокопроизводительных многоядерных процессорах.

Специализированные модули ввода-вывода, установленные в машине реального времени, позволяют вам подключаться к внешним интерфейсам, таким как аналоговым и цифровым входам и выходам, ШИМ, и работать с промышленными протоколами, такими как ARINC 429, MIL-STD-1553, real-time UDP, RS232/RS422/RS485.

Распространённые применения:

• Симуляторы двигателей внутреннего сгорания, электрических и гибридных двигателей
• Симуляция компонентов автомобилей, летательных аппаратов, спутников
• Силовая электроника, включая инверторы и симуляцию электросетей
• Имитация условий окружающей среды
• Имитация сценариев сбоев и отказов

2. Быстрое прототипирование алгоритмов управления.

Машины реального времени, работающие как контроллеры, предлагают кратчайший возможный путь от симуляции в MATLAB и Simulink на хост-компьютере к тестированию в реальном времени с оборудованием: автогенерация и загрузка приложения реального времени из Simulink по нажатию одной кнопки, подключение к входам-выходам вашего оборудования и немедленное тестирование ваших алгоритмов в условиях, приближенных к реальным; а также настройка и калибровка параметров системы управления. В отличие от встраиваемых контроллеров, КПМ «РИТМ позволяют быстро запускать, осуществлять мониторинг и тестирование ваших алгоритмов, какую бы сложность они не представляли.

Распространённые применения:

• Быстрое тестирование и отработка алгоритмов управления с настоящим оборудованием, таким как моторы и двигатели
• Высокоточное управление с обратной связью с минимальными задержками по входам и выходам
• Тестирование алгоритмов в реальном времени на полунатурном стенде
• Калибровка электронных блоков управления
• Проектирование систем с использованием системы реального времени как встраиваемого контроллера

3. Компьютерное зрение и промышленные системы управления.

КПМ «РИТМ, оснащенные модулями захвата видеопотока и другими модулями ввода-вывода, совместно с такими инструментами, как Computer Vision Toolbox и Image Processing Toolbox от MathWorks, а также Simulink Real-Time, позволяют быстро создавать, запускать и тестировать приложения для компьютерного зрения и управления.

Распространённые применения:

• Отслеживание и управление объектами на автоматизированной производственной линии или складах
• Системы навигации для автономных транспортных средств, самолетов и кораблей
• Автоматизированные системы помощи водителю
• Безопасность и мониторинг

Характеристики:

• Корпус: 19″ 4U алюминиевый корпус.
• Центральный процессор: Intel Xeon 3.5 ГГц, 4 ядра.
• Память: 4096MB DDR3.
• Чипсет: Intel C216 Express.
• Диск: 200 Гб SSD.
• Видео интерфейсы: 1xDVI-D, 1xVGA. Разрешение окна осциллографа до 1280×1024.
• Порты USB: 4xUSB 3.0 и 2xUSB 2.0 на передней панели.
• Порты Ethernet: 1xWG82579LM (GbE Phy), 1xWG82574L (PCIe GbE).
• Разъемы PCI(e): 3xPCI, 2xPCIe (x16), 2xPCIe (x4).
• Последовательные порты: 1xRS232/RS422/RS485.
• Температурный диапазон: от 0 до 50 C.
• Вес: 6.5 кг (без модулей ввода-вывода).
• Питание: 400 Вт.
• Операционная система реального времени с бесшовной интеграцией с Simulink.

Настроен под ваш проект

• Соответствует вашим требованиям к производительности, входам-выходам и поддерживаемым протоколам
• Предварительно настроен под ваше конкретное применение, включая готовые блоки в Simulink для работы с модулями ввода-вывода
• Включает поддержку и гарантию
• Доступен вместе с инженерными сервисами по внедрению модельно-ориентированного проектирования, возможна глубокая кастомизация КПМ «РИТМ под целевой стенд заказчика
• Производится, тестируется и поддерживается в России
• Может комплектоваться необходимым набором специализированного ПО для моделирования семейства Simulink

Модули ввода-вывода

КПМ «РИТМ поддерживает различные модули ввода-вывода, обеспечивающие подключение ваших моделей и алгоритмов управления к объектам реального мира: датчикам, исполнительным механизмам, электронным блокам управления и другим системам. Поддерживаемые интерфейсы варьируются от стандартных аналоговых и цифровых входов и выходов до специализированных промышленных протоколов, таких, как ARINC 429 и MIL-STD-1553.

Используя специализированные шасси расширения, можно обеспечить подключение до 12 дополнительных плат ввода-вывода к одной машине реального времени.

Для создания комплексных стендов, тренажеров и симуляторов возможно создание гибкой архитектуры, состоящей из нескольких машин реального времени, подключенных друг к другу и к внешнему оборудованию.

Модули общего назначения

Модуль Exponenta GP-LC-45:

Аналогово-цифровой модуль ввода-вывода Exponenta GP-LC-45 обеспечивает поддержку аналоговых входов, аналоговых выходов, цифровых входов, цифровых выходов и ШИМ в КПМ «РИТМ.

Характеристики АЦП:

• Количество каналов: 32 в режиме с общей землей и 16 в дифференциальном режиме.
• Разрядность: 16 бит.
• Диапазоны измерения: ±10 В, ±5 В, ±2 В, ±1 В, ±0,5 В, ±0,2 В.
• Частота преобразования: 2 МГц.

Характеристики ЦАП

• Количество каналов: 2.
• Выходной диапазон: ±5 В.
• Частота вывода: 1 МГц.

Характеристики цифровых входов

• Количество каналов: 16.
• Диапазон напряжений: -0,2…+0,6 В («ноль»), +2,4…+5,0 В («единица»).
• Частота ввода: 2 МГц.

Характеристики цифровых выходов

• Количество каналов: 16.
• Диапазон напряжений: 0…+0,4 В («ноль»), +2,4…+3,3 В («единица»).
• Частота вывода: 1 МГц.

Характеристики ШИМ

• Количество каналов: 16.
• Период ШИМ: от 0.002 с до 0.0001 с (от 500 Гц до 10 КГц).
• Частота вывода: 1 МГц.

Библиотека блоков в Simulink:

Модули поддержки MIL-STD-1553

Модуль Exponenta MI-EL-45:

Модуль для подключения к мультиплексным каналам по ГОСТ Р 52070-2003 (ГОСТ 26765.52-87, MIL-STD-1553B) в КПМ «РИТМ.

Характеристики

• Количество резервированных магистралей MIL-STD-1553: 4
• Программное задание режима работы терминалов (контроллер канала, оконечное устройство и монитор канала).

Библиотека блоков в Simulink:

Модули поддержки ARINC 429

Модуль Exponenta AR-EL-45:

Модуль для сопряжения с системами и устройствами по последовательному интерфейсу ARINC 429 (последовательный код — ПК) по ГОСТ 18977-79 и РТМ1495-75 и дискретным каналам (разовые команды — РК) по ГОСТ 18977-79 в КПМ «РИТМ.

Характеристики:

• Количество входных каналов: 16
• Количество выходных каналов: 16
• Частота принимаемых ПК: (12..14,5) КГц, 48 КГц +/-25%, 100 КГц +/-1%;
• Частота выдаваемых ПК: 12,5 КГц +/-1%, 50 КГц +/-1%, 100 КГц +/-1%;

Библиотека блоков в Simulink:

Дополнительные модули ввода-вывода.

Для реализации специфических требований проекта, возможна поставка определенных модулей под заказ. Примеры таких модулей включают в себя, но не ограничены:

• Fibre Channel (FC-AE-ASM)
• Высокоскоростные интерфейсы ШИМ, QAD, QAE, реализованные на ПЛИС
• Перенос алгоритмов ЦОС с центрального процессора на DSP сопроцессоры
• Протоколы связи, такие, как CAN, J1939, XCP, EtherCAT, Modbus, Profibus, Profinet.

ЦИТМ Экспонента разработала и производит в России Комплексы Полунатурного Моделирования РИТМ, на основе которых заказчику поставляется готовые решения для быстрого прототипирования или полунатурного тестирования встраиваемых систем. Также Экспонента оказывает услуги по ускорению разработки сложных технических систем с помощью концепции Модельно-ориентированного проектирования.