${message}

Сборка, запуск и тестирование приложений реального времени.

Simulink Real-Time позволяет создавать приложения реального времени из моделей Simulink и запускать их на выделенном целевом компьютере, подключенном к физической системе. Он поддерживает симуляцию и тестирование в режиме реального времени, включая быстрое прототипирование алгоритмов управления, прототипирование систем ЦОС и машинного зрения и полунатурное моделирование (HIL).

С помощью Simulink Real-Time вы можете расширить свои модели Simulink блоками драйверов, автоматически создавать приложения реального времени, управлять записью сигналов и выполнять интерактивные или автоматические запуски на выделенном целевом компьютере, оснащенном ядром реального времени, многоядерным процессором и интерфейсами ввода-вывода с поддержкой протоколов и ПЛИС.


Ключевые возможности

  • Автоматическая генерация приложений реального времени из моделей Simulink, для работы на на целевых компьютерах, оснащенных аппаратными средствами ввода-вывода и поддержкой протоколов, а также ПЛИС (с HDL Coder)
  • Многозадачная и многоядерная система реального времени c микросекундным разрешением и поддержкой параллельного выполнения
  • Блоки драйверов для ввода-вывода, включая аналоговые, цифровые, импульсные последовательности, энкодеры, трансформаторы, пассивные компоненты, последовательную шину, аудио, общую память и реконфигурируемую ПЛИС
  • Блоки драйверов для протоколов и данных шин, в том числе Raw Ethernet, Real-Time UDP, CAN, EtherCAT, EtherNet/IP, Lin, SAE J1939, FlexRay, Camera Link, USB video, ARINC 429 и MIL-STD-1553
  • Simulink Real-Time Explorer с подключением через Ethernet к нескольким целевым компьютерам для управления, выполнения и инструментирования приложений реального времени
  • Автономная работа приложения в режиме реального времени с отображением сигналов на дисплее с высоким разрешением
  • Функции MATLAB для тестовых сценариев и API для разработки автономных клиентских приложений и пользовательских интерфейсов (Visual Basic, C/C++, Java и .NET)

Настройка среды для симуляции и тестирования в реальном времени

Типичная среда для приложений реального времени, построенных с использованием Simulink Real-Time, состоит из компьютера разработки, целевого компьютера и физической системы, также называемой тестируемым оборудованием.

На компьютере разработчика работает Simulink Real-Time, компилятор C, а также необходимые продукты MATLAB, MATLAB Coder, Simulink и Simulink Coder.

Процессор целевого компьютера работает под управлением ядра Simulink Real-Time с микросекундным разрешением и поддержкой параллельного выполнения. Компьютер разработки подключается к целевому компьютеру с помощью прямой (локальная сеть точка-точка) или косвенной (LAN или WAN коммутируемой сети) связи Ethernet с помощью протокола TCP/IP. Вы подключаете аппаратные интерфейсы ввода-вывода целевого компьютера к физической системе (тестируемому оборудованию).

После настройки этой среды можно создавать приложения реального времени из моделей Simulink на компьютере разработчика и загружать приложения реального времени в целевой компьютер по каналу Ethernet. После загрузки этого приложения вы можете:

  • Взаимодействовать с приложением в реальном времени на целевом компьютере
  • Выполнять запуски в интерактивном режиме или инициировать автоматические запуски и тестовые сценарии
  • Настраивать параметры во время, до или после выполнения
  • Захватывать, просматривать и записывать сигналы на компьютере разработки или целевом компьютере
  • Создавать и запускать приборные панели с графическим управлением и элементами отображения для настройки параметров и просмотра сигналов

Выбор железа целевого компьютера

Для симуляции и тестирования в реальном времени используется Simulink Real-Time с выделенной целевой компьютерной системой с процессором и оборудованием для ввода-вывода и поддержки протоколов.

Симулятор предоставляет готовые к использованию конфигурации, из которых вы можете выбрать целевую машину реального времени и модули ввода-вывода, которые отвечают вашим требованиям к производительности и интерфейсам ввода-вывода и протоколам.

Симулятор предлагает разнообразие форм-факторов и интерфейсов ввода-вывода, протоколов и модулей ПЛИС для настольного, лабораторного и полевого применения.

Целевая компьютерная система завершена и готова к подключению к вашему компьютеру разработки. Она поставляется полностью собранной и содержит в комплекте следующее:

  • Процессор, оперативная память, диски и модули ввода-вывода, интерфейсные протоколы и оборудование ПЛИС
  • Полный комплект кабелей ввода-вывода, клеммные платы, документация, Simulink блоки для драйверов и тестовые модели для приемо-сдаточных испытаний для каждого модуля ввода/вывода
  • Ядро Simulink Real-Time предустановлено, а целевая компьютерная система готова к включению
  • Документация для целевой компьютерной системы, а также многолетнюю гарантию, доступ к службе поддержки и обновлениям для драйверов ввода-вывода, интерфейсных протоколов и прошивки ПЛИС.

Simulink Real-Time и целевое оборудование поддерживают широкий выбор интерфейсов ввода-вывода и протоколов

Создание и управление приложением реального времени

Модель Simulink является основой приложения реального времени, создаваемого с помощью Simulink Real-Time. Модель может содержать любой блок из библиотеки Simulink, для которого Simulink Coder может генерировать C-код, блоки из таких продуктов, как Stateflow, Simscape и других тулбоксов, а также код пользователя или сторонний код в виде блоков S-function.

Перед началом процесса сборки для приложения реального времени в модели Simulink выбирается решатель с фиксированным шагом и выбирается Simulink Real-Time в качестве целевой среды. Затем вы расширяете модель Simulink блоками драйверов из библиотеки блоков Simulink Real-Time или библиотеки блоков, поставляемой с каждым целевым компьютером. Затем вы соединяете сигналами блоки драйверов и другие блоки в вашей модели. Затем вы инициируете сборку приложения реального времени. Процесс сборки автоматически загружает сгенерированное приложение реального времени по каналу Ethernet в целевой компьютер.

Simulink Real-Time показывает состояние загруженного приложения в режиме реального времени с помощью целевого дисплея с высоким разрешением. Вы можете отслеживать запущенное приложение в реальном времени и просматривать как мгновенные значения сигналов, так и сигналы во времени.

Simulink Real-Time предоставляет два способа управления приложением реального времени на целевом компьютере. Simulink Real-Time Explorer позволяет задавать и управлять целевым компьютером, загружать приложения реального времени и управлять приложениями реального времени, включая запуск, остановку или изменение шага расчета, а также отображать данные о состоянии этих запусков.

Кроме того, вы можете использовать функции MATLAB и объекты в Simulink Real-Time для управления приложениями реального времени через командную строку MATLAB или в скриптах и файлах MATLAB. Для получения доступа к целевому компьютеру и контроля приложений реального времени извне среды MATLAB, вы можете использовать C API или .NET API.

Инструментирование приложения реального времени

Вы можете использовать Simulink Real-Time Explorer для настройки параметров и отображения или записи интересующих вас сигналов. Этот инструментарий во время выполнения не требует перестроения приложения реального времени из модели Simulink.

Вы можете настраивать скалярные, векторные или матричные параметры и просматривать значения сигналов в виде чисел или во времени с помощью осциллографов Simulink Real-Time Explorer. Можно определить настраиваемые параметры или сигналы для наблюдения, перемещаясь по иерархии модели или через предварительно настроенные группы сигналов.

Simulink Real-Time Explorer позволяет проектировать и запускать графические панели приборов. Вы выбираете графические элементы, такие как ручки, ползунки, угловые циферблаты и датчики на панели инструментов и перетаскиваете их на панели. Вы устанавливаете связи между каждым инструментом и приложением реального времени, перетаскивая параметры и сигналы из окна иерархии моделей на графические элементы управления и дисплеи панели инструментов. При запуске приборной панели она непрерывно взаимодействует с приложением в реальном времени и обновляет связанные параметры и сигналы.

Кроме того, вы можете настроить приложение реального времени с помощью командной строки MATLAB, интерактивно или программно из сценариев или функций MATLAB. Вы можете использовать функции MATLAB и объекты Simulink Real-Time (для приложений MATLAB) или C и .NET API (для внешних исполняемых программ).

Simulink Real-Time поддерживает режим Simulink External Mode, позволяя вам управлять приложением реального времени непосредственно из модели Simulink, из которой было построено приложение реального времени.


Simulink Real-Time Explorer с инструментальной панелью, представляющей интерфейс пользователя для приложение реального времени
Дисплей целевого компьютера, отображающий сигналы и состояние приложения реального времени

Параллельное выполнение для приложения реального времени

Можно создавать высокопроизводительные приложения реального времени с помощью параллельного выполнения. Параллельное выполнение позволяет запускать больше кода в течение указанного шага расчета. Оно использует возможности параллельного выполнения Simulink, кода, генерируемого Simulink Coder, ядра Simulink Real-Time и многоядерного целевого оборудования.

Параллельное выполнение в моделях Simulink

Simulink Real-Time поддерживает возможности параллельного выполнения Simulink, такие как многозадачное выполнение многочастотных систем и параллельное моделирование задач.

Параллельное выполнение в сгенерированном коде

Приложения реального времени, созданные на основе многочастотных моделей Simulink, включают параллельный безопасный код и могут выполняться в многоядерной системе для повышения производительности. Для более точного управления можно разбить модель на разделы с помощью моделей-ссылок и сопоставить эти разделы задачам в созданном коде. Это сопоставление и полученный код позволяют разделить подсистемы, работающие на одной частоте, на разные задачи.

При помощи Simulink Real-Time код, сгенерированный и скомпилированный для приложения реального времени, автоматически распределяется между ядрами процессора, доступными в целевой компьютерной системе.

Параллельное выполнение на многоядерном целевом оборудовании

Ядро Simulink Real-Time, выполняющее приложение реального времени, использует аппаратные ресурсы, предоставляемые целевой компьютерной системой, включая многоядерный процессор, расширенный контроллер прерываний и чипсет, а также общую многоуровневую обработку кэша.

Вы можете оборудовать целевую систему модулями ПЛИС, устанавливаемыми в слоты расширения. С Simulink Real-Time вы можете использовать возможности ПЛИС для запуска HDL-кода в качестве аппаратного обеспечения и возможности HDL Coder для генерации HDL-кода из моделей Simulink. Эта комбинация позволяет использовать подключаемые модули ПЛИС в целевых компьютерных системах в качестве дополнительного ресурса для параллельного выполнения.

Simulink Real-Time поддерживает использование нескольких целевых компьютеров, подключенных к компьютеру разработки через сетевой коммутатор Ethernet. Каждый целевой компьютер может выполнять отдельное приложение реального времени, созданное из отдельной модели Simulink. Схемы передачи данных и синхронизации определяются в моделях Simulink с помощью блоков драйверов интерфейса ввода-вывода и протоколов, представляющих целевое оборудование, например общую память, UDP в реальном времени, CAN, EtherCAT и FlexRay.

Модель Simulink с разбиением на параллельные задачи, выделенные цветом


Профилировщик Simulink Real-Time отображает приоритет задач, время выполнения и прерывания задач, а также раскладку задач по ядрам

Создание автономного приложения реального времени

Simulink Real-Time позволяет создавать автономные приложения реального времени для постоянной установки на целевом компьютере. В результате вы можете использовать Simulink Real-Time на этапе проектирования и на этапе развёртывания вашего проекта.

На начальном этапе проектирования ваш компьютер разработки обычно постоянно подключен к целевому компьютеру по каналу Ethernet для обеспечения непрерывного создания, загрузки и инструментирования приложений реального времени. Хотя эта настройка обеспечивает гибкость и позволяет быстро выполнять итерации, она требует наличия компьютера разработки под управлением MATLAB.

Позже вы можете создать автономное приложение реального времени со встроенным ядром Simulink Real-Time. Когда целевой компьютер включается, приложение реального времени запускается автоматически, обеспечивая постоянную работу симулятора HIL и развертывание приложения реального времени.

В автономном режиме, целевой дисплей обеспечивает визуальную обратную связь о состоянии запущенных приложений в реальном времени, включая отображение настроенных сигналов.

Вы можете подключить свой компьютер разработки к целевой компьютерной системе в любое время, чтобы контролировать и измерять запущенное приложение реального времени. Отключение компьютера разработки не влияет на работу приложения реального времени.

Поделиться

Задать вопрос

*
Настоящим в соответствии с Федеральным законом № 152-ФЗ «О персональных данных» от 27.07.2006, отправляя данную форму, вы подтверждаете свое согласие на обработку персональных данных . Мы, ООО ЦИТМ "Экспонента" и аффилированные к нему лица, гарантируем конфиденциальность получаемой нами информации. Обработка персональных данных осуществляется в целях эффективного исполнения заказов, договоров и пр. в соответствии с «Политикой конфиденциальности персональных данных». * - обязательные поля