Tecnología de creación rápida de prototipos Creación rápida de prototipos en papel

La tecnología de creación rápida de prototipos se ha convertido en una poderosa herramienta para el desarrollo rápido de productos en diversos campos industriales.

Documento sobre tecnología de desarrollo rápido de prototipos (1)

Revisión de la tecnología de desarrollo rápido de prototipos de xPC-target

Resumen xPC-target es un software basado en RTW proporcionado y lanzado por Mathworks El sistema central en tiempo real del sistema marco. Este artículo presenta primero la tecnología de creación rápida de prototipos de xPC-target, analiza cuidadosamente la estructura del sistema de creación rápida de prototipos de xPC-target y, finalmente, presenta la parte de la interfaz API de xPC-target. Los resultados muestran que la tecnología de creación rápida de prototipos xPC-target tiene una gran viabilidad.

Palabras clave xPC-target; tecnología de verificación rápida de prototipos; sistema de marco RTW de xPC-target

Resumen xPC-target es un núcleo de sistema en tiempo real proporcionado por Mathworks Systems y sus productos de distribución. basado en el marco RTW. Este artículo presenta primero la tecnología de desarrollo de prototipos rápidos de xPC-target, analiza cuidadosamente la estructura del sistema de desarrollo de prototipos rápidos de xPC-target y, finalmente, cuenta la historia de la parte de la interfaz API de xPC-target. Los resultados muestran que la tecnología de creación rápida de prototipos xPC-target tiene una gran viabilidad.

Palabras clave xPC-target; tecnología de creación rápida de prototipos; marco RTW

Palabras clave xPC-target; tecnología de creación rápida de prototipos. RTW Framework

0 Introducción

xPC-target es un sistema de kernel en tiempo real basado en la arquitectura del marco RTW proporcionada y lanzada por Mathworks. El sistema se ejecuta en modo protegido de 32 bits en la máquina de destino para el desarrollo y prueba de prototipos de productos. El sistema admite múltiples tipos de dispositivos de E/S y los usuarios solo necesitan instalar software y compiladores relevantes para usar máquinas compatibles con PC como sistemas de destino xPC en tiempo real. En resumen, podemos comprender las ventajas únicas de xPC-target en la simulación en tiempo real.

1 Introducción a la tecnología de creación rápida de prototipos xPC-target

xPC-target, como caja de herramientas de matlab/simulink, es una solución para el diseño, prueba y parametrización de sistemas en tiempo real basada en hardware de PC estándar. xPC-target adopta un modelo de máquina dual, donde la computadora host (computadora host) controla la computadora de destino (computadora esclava). En la ruta técnica del host (computadora host), la máquina de destino puede formar un sistema de control de circuito cerrado mediante la expansión de varias placas de E/S y el intercambio de información externa, realizando así funciones de prueba de I+D.

xPC-target es potente y fácil de usar. Los usuarios pueden implementar fácilmente funciones de configuración, prueba y desarrollo de prototipos rápidos de sistemas en tiempo real. Cualquier PC de configuración normal puede integrarse como destino en un sistema xPC en tiempo real para ejecutar aplicaciones compiladas de Simulink y RTW en tiempo real.

Tiene una rica biblioteca de módulos de controladores de dispositivos de E/S y admite una variedad de buses CAN.

La comunicación entre el host y las máquinas de destino se logra a través del puerto serie RS232 o el protocolo Ethernet TCP/IP.

La interfaz de programación de aplicaciones MATLAB adopta un modelo cliente/servicio y proporciona más de noventa funciones para el control de host a destino.

Cuando el programa se está ejecutando, los parámetros se pueden llamar dinámicamente desde el host o la máquina de destino.

Las capacidades interactivas de visualización de datos y seguimiento de señales están disponibles tanto en las máquinas host como en las de destino.

Soporta Microsoft Visual C/C++ 5.0 y superior.

La máquina de destino xPC utiliza un modelo de máquina dual y hay muchas formas de seleccionar la computadora superior y la computadora inferior.

2 componentes del sistema de verificación de creación rápida de prototipos xPC-target

Computadora host: puede ser una computadora portátil o de escritorio común, ejecutar matlab/simulink, construir un modelo de simulación y usar RTW en el entorno MATLAB (taller en tiempo real) y convertir automáticamente el modelo simulink en un modelo simulink eficiente a través del compilador relacionado con la caja de herramientas xPC. Utilizando RTW (Real Time Workshop) en el entorno MATLAB, el modelo simulink se convierte automáticamente en código C ejecutable eficiente a través del compilador correspondiente de la caja de herramientas xPC, y el programa se descarga desde el host al destino en tiempo real a través de RS232 o Protocolo de comunicación TCP/IP. Si se utiliza el protocolo de comunicación TCP/IP, se puede utilizar un conmutador para realizar la función de un host que controla varias máquinas de destino.

Configure el modelo simulink en modo externo y podrá ajustar directamente el módulo simulink o los parámetros variables en línea en la computadora host para lograr el ajuste de parámetros en línea configurando el rango de la computadora host, puede observar el máquina de destino desde la computadora host. Forma de onda variable.

Máquina de destino: puede ser una computadora de escritorio o una computadora industrial con una ranura PCI. Se inicia mediante el disco de arranque (disco U o CD) generado por la computadora host y ejecuta el sistema en tiempo real. en el disco de arranque para ejecutar la computadora esclava, el código C descargado por la computadora host, en el sistema de control de circuito cerrado del convertidor de turbina eólica en este documento, involucra componentes electrónicos de potencia, por lo que es necesario minimizar los pasos operativos. para que la máquina objetivo pueda usarse en el sistema de control de circuito cerrado del convertidor de turbina eólica en este documento. Dado que están involucrados componentes electrónicos de potencia, es necesario minimizar el tamaño del paso de ejecución. La máquina objetivo puede funcionar en modo de sondeo. del modo de interrupción, el tamaño del paso de ejecución se puede minimizar sin desbordar el tiempo de cálculo. Teniendo en cuenta la tarjeta de adquisición de datos funcional, el módulo de comunicación de red (no incluido cuando se comunica con la computadora host) y el tiempo de ejecución. El modelo puede controlar el paso máximo de ejecución en 50 microsegundos.

3 Introducción a la interfaz API xPC-target

La interfaz de programación de aplicaciones API xPC-target permite a los usuarios personalizar la interfaz U/I. Se pueden implementar paneles de control y supervisión personalizados llamando a los programas correspondientes en otro software.

API es la abreviatura de Interfaz de programación de aplicaciones, que es la interfaz que deja el sistema operativo para que los programas de aplicación la llamen. Una API es un conjunto de funciones predefinidas diseñadas para proporcionar a las aplicaciones y a los desarrolladores la capacidad de acceder a un conjunto de rutinas basadas en software o hardware sin tener que acceder al código fuente ni comprender los detalles del funcionamiento interno. Una interfaz de programación de aplicaciones (API) es una especificación que define cómo se intercambian datos entre dos piezas de software. xPC-target proporciona múltiples interfaces de programación de aplicaciones (API) que brindan la misma funcionalidad para personalizar soluciones, lo que permite a los usuarios crear aplicaciones personalizadas para controlar las aplicaciones en tiempo real que se ejecutan en la máquina de destino. xPC-target proporciona un conjunto de funciones API para que los usuarios creen su propia interfaz gráfica de usuario de host que maneja la comunicación de host a host, administra programas de destino y monitorea señales y ajusta parámetros. xPC-target tiene dos API potentes: xPC-target API y xPC-target COM API, a través de las cuales los usuarios pueden controlar completamente las aplicaciones en tiempo real que se ejecutan en la máquina de destino. A través de la interfaz, los usuarios pueden controlar y observar completamente las señales y completar funciones relacionadas con las operaciones de la interfaz.

1) API xPC-target

Usando la API xPC-target, los usuarios pueden lograr las siguientes funciones:

1 Conectar las computadoras host y de destino a través de Ethernet o puerto serie Establezca comunicación entre ellos

2 Cargue el archivo dlm de la aplicación de destino en la computadora de destino

3 Ejecute la aplicación cargada

4 Supervise el objetivo; en la computadora de destino El estado de ejecución de la aplicación

5 Controlar el inicio y la parada de la aplicación en la computadora de destino

6 Desinstalar la aplicación en la computadora de destino

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7 Cerrar La conexión entre el host y las computadoras de destino.

2)XPC-target COM API

xPC-target COM API es una interfaz de entorno de desarrollo de aplicaciones abierta que coordina el estándar COM de Microsoft y xPC-target. xPC-target API es una biblioteca de enlaces dinámicos de funciones del lenguaje C, mientras que xPC-target COM API es una colección de objetos, clases y funciones. Esta colección se puede manipular a través de algunas interfaces gráficas de desarrollo. Al utilizar estos entornos de desarrollo gráfico, puede crear programas de interfaz de usuario que interactúen con aplicaciones de destino xPC.

4 Conclusión

Este artículo presenta los componentes de la arquitectura del sistema de creación rápida de prototipos de xPC-target y la parte de la interfaz de la API de xPC-target. La practicidad de la tecnología xPC-target se demuestra mediante la introducción de hardware y software xPC-target.

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