книги / Проектирование и исследование идентификационных моделей управляющих систем реального времени

Рис. 4.29. Выбор класса модели

Полученные результаты можно сохранить в файле или использовать идентификационную модель для других задач: моделирования или синтеза.

ДлясохранениямоделивыбираетсяопцияSysID Model (см. рис. 4.30). Оценка и преобразование идентификационной модели также могут быть проведены с помощью System Identification Toolkit. Для этого используется подсистема VIs. Для данной процедуры исследуются входные и выходные данные объекта и модели. Сначала VIs загружает экспери-

ментальные данные объекта через Express VI (рис. 4.31).

Загрузка исходных данных осуществляется аналогично первому этапу процедуры идентификации (рис. 4.32)

C: \Program Files\National Instruments\ExpressWorkbench\System Identification Assistant\Examples\dc_motor.

181

Рис. 4.30. Результаты идентификации

Рис. 4.31. Выборка опции Express VI

182

Рис. 4.32. Загрузка исходных данных

Далее выбирается идентификационная модель, полученная на предыдущем этапе (рис. 4.33).

Идентификационную модель можно корректировать (рис. 4.34). Выбор «ОK» запускает процедуру оценки модели (рис. 4.35).

На основе идентификационной модели (ARMAX) и с учетом реальных исходных данных программа рассчитывает передаточную функцию объекта, которую также можно сохранить в виде файла (рис. 4.36).

Адекватность полученной идентификационной модели обеспечивается путем сопоставления исходных данных объекта и результатов моделирования идентификационной модели.

Моделирование осуществляется с помощью Model Simulation VI

(рис. 4.37).

Результаты моделирования также могут быть представлены в виде графиков (рис. 4.38).

183

Рис. 4.33. Загрузка модели

Рис. 4.34. Выбор класса модели

184

Рис. 4.35. Оценка модели

Рис. 4.36. Расчет передаточной функции

185

Рис. 4.37. Схема моделирования

Рис. 4.38. Результаты моделирования

186

Рис. 4.39. Программно-аппаратный комплекс Real-Time Module

–Несмотря на то что программа будет работать под управлением ОС РВ, разработка ведется обычными средствами Windows. Это экономит время и затраты на освоение специализированных инструментов разработки программ для систем жесткого реального времени.

–Для управления платами RT-DAQ вызываются стандартные функции ввода-вывода сигналов (VI), используемые в Windows-программах LabVIEW. Поскольку приложение LabVIEW Real-Time Module выполняется на отдельном процессоре, зависание основного компьютера или перезагрузка Windows не отражаются на встроенной ОС РВ.

LabVIEW VI в Windows отслеживает работу встроенного LabVIEW Real-Time Module, выполняющегося на плате RT DAQ (на рис. 4.40 PCI 7030). Программы обмениваются данными, используя общую область памяти на плате RT DAQ (shared memory), через функции Peek/Poke LabVIEW, TCP/IP или LabVIEW VI.

Такой подход позволяет гибко создавать комплексные системы измерений и автоматики, где основной Windows-компьютер (Host PC) выполняет основную часть задач, а встроенная плата RT DAQ реализует критичные ко времени приложения. В среде Windows программа LabVIEW обеспечивает интерфейс оператора, взаимодействует с аппаратурой, компьютерной сетью и сохраняет данные на диске. Встроенный LabVIEW Real-Time, запущенный на плате серии RT DAQ, выполняет

управление в жестком реальном времени и обменивается данными сWindows-приложением. В случае перезагрузки Windows-программы процесс управления не прервется. После перезагрузки Windows-приложения

188

Рис. 4.40. Архитектура LabVIEW Real-Time Module

соединение с работающей программой управления будет восстановлено автоматически.

Серия устройств RT DAQ представляет собой PCIили PXI-платы ввода-вывода аналоговых и дискретных сигналов, дополненные специализированным контроллером. Встроенный процессор работает без участия Windows под управлением собственной ОС жесткого реального времени и обеспечивает гарантированное время реакции на внешнее воздействие программы, написанной в среде LabVIEW Real-Time. Программирование операций ввода-вывода сигналов и алгоритмов управления в среде LabVIEW Real-Time использует те же функции для управления устройствами ввода-вывода DAQ, что и обычный LabVIEW.

Использование модуля LabVIEW Real-Time позволяет осуществлять процедуру идентификации в режиме «настраиваемой» модели, что является основным методом идентификации в управляющих системах реального времени.

189