CHUYÊN ĐỀ NGHIÊN CỨU VỀ MATLAB REALTIME WORKSHOP

Chuyên đề : Matlab/Realtime
Workshop
Trình bày : Nguyễn Ngọc Tú
Bộ môn Thiết bị điện
eBook for You
Realtime Workshop là gì ?
 Công cụ tạo mã chương trình tối ưu từ các mô
hình Simulink
 Xây dựng các chương trình có thể làm tăng tốc
quá trình mô phỏng
 Vận dụng với nhiều đối tượng khác nhau
 Công cụ giám sát tín hiệu và điều chỉnh thông
số với chế độ Simulink giao tiếp ngoài
 Hỗ trợ các hệ thống liên tục rời rạc và hỗn hợp
eBook for You
Các sản phẩm hỗ trợ :
 MATLAB 6.0 (R12) trở lên

 Simulink 4.0 (R12) trở lên

 Một chương trình biên dịch hỗ trợ :
- Borland C v 5.3 , 5.4 , 5.5
- LCC đi kèm với Matlab
- Microsoft Visual C/C++ 5 , 6
- Watcom C v10.6 , 11

eBook for You
Các thành phần cơ bản của
Realtime Workshop :
 Simulink code generator
 Make process

 Simulink external model
 Targeting support
 Rapid Simulation

eBook for You
Giao diện giám sát/gỡ rối của chế
độ Simulink giao tiếp ngoài
Ta có thể quan sát
các tín hiệu cần thiết
dùng các khối Scope
hay Display
Ta có thể thay đổi
các tham số của các
block khi đang chạy
mô hình
eBook for You
Giao diện giám sát/gỡ rối của chế
độ Simulink giao tiếp ngoài
Blockset
Dials and
Gauges
dùng để
thiết kế
giao diện
cho hệ
thống
eBook for You
Real-time Windows Target
Các hỗ trợ cho mô hình
Simulink chế độ giao tiếp

ngoài (realtime) :
• điều chỉnh tham số khi mô
hình đang chạy
• upload dữ liệu tới các Scope
• upload dữ liệu tới các khối
display
• upload dữ liệu tới các khối
tự tạo (các S-function)
• blockset Dials and Gauges
hỗ trợ việc thiết kế giao diện

eBook for You
xPC Target
Matlab Simulink
RTW
xPC Target
Host PC Target PC
Realtime Kernel
I/O
(phần cứng)
Cáp giao tiếp Host - Target
Đối tượng
(thực)
• DA, AD, DIO, counter
• CAN, RS232, GPIB

PC, laptop with
PCI/ISA bus
eBook for You
Realtime Workshop

 Mô hình Realtime có thể dùng hầu hết các
khối của Simulink bao gồm các hệ thống
liên tục và rời rạc
 Khi tạo code Realtime phải dùng thuật toán
tích hợp fixed-step. Realtime Workshop
không hỗ trợ M-file S-function
 Mô hình Simulink có thể loại bỏ mô hình hệ
thống vật lý và thay thế bằng các khối I/O
kết nối vơi các cảm biến và cơ cấu chấp
hành
eBook for You
Cấu trúc của
Real-time
Workshop
eBook for You
The Realtime Workshop : Lựa chọn cấu hình target
 Menu
Simulation/Simulation
parameters/Real-Time
Workshop
 Cửa sổ Simulink : Menu
Tools/Real-Time
Workshop/Option

eBook for You
Realtime target
 Realtime Windows Target : Host
PC chung với Target PC
 xPC Target : Host PC riêng biệt với
Target PC

Ưu điểm của xPC Target là có
khoảng cách dài giữa Host và Target
PC
eBook for You
xPC Target
 Realtime Kernel :bios, kernel và
loader
 Ứng dụng Realtime
 Thu thập và giám sát tín hiệu trên
Host PC hay Target PC
 Điều chỉnh thông số
eBook for You
Realtime Kernel
xPC Target không đòi hỏi phải có hệ điều hành
cài đặt trên Target PC. Ta phải khởi động Target
PC với một đĩa khởi động trong đó có xPC Target
Kernel được tạo ra trong Matlab
 Trong cửa sổ lệnh của Matlab : xpcsetup




 Đưa đĩa mềm vào và nhấn OK




eBook for You
Ứng dụng thời gian thực Realtime
Realtime Workshop, Stateflow Coder, xPC

Target và một trình biên dịch C có thể
tạo ra một ứng dụng thời gian thực từ
một mô hình Simulink và Stateflow.
Ứng dụng Realtime được tạo ra với
Realtime Workshop và xPC Target có thể
chạy thời gian thực trên một PC tiêu
chuẩn mà không cần dùng hệ điều hành
Window
eBook for You
Thu thập tín hiệu
xPC Realtime Kernel lưu dữ liệu của
tín hiệu từ ứng dụng thực trong Ram
của Target PC -> có thể phân tích và
hiển thị các tín hiệu
 Giám sát tín hiệu : thu thập dữ liệu của tín
hiệu không có thông tin về thời gian
 Signal Logging : thu thập dữ liệu của tín hiệu
trong khi ứng dụng đang chạy, và hiển thị sau
khi ứng dụng thực ngừng chạy
 Signal Tracing : thu thập dữ liệu của tín hiệu
và hiển thị trong khi ứng dụng đang chạy
eBook for You
Điều chỉnh thông số
 xPC Target hỗ trợ việc tương tác để
điều chỉnh thông số trong khi ứng
dụng thực đang hoạt động trong thời
gian thực. Việc thay đổi thông số sẽ
có tác động lập tức lên các tín hiệu
ngõ ra
 xPC Target cũng có thể thay đổi

thông số trong khi ứng dụng đang
chạy hay giữa các lần chạy bằng lệnh
(command)
eBook for You
Realtime Windows Target
Realtime Windows Target là một giải pháp
máy tính để đánh giá và thử nghiệm các hệ
thống thời gian thực, trong đó sử dụng một
PC để làm chức năng Host và Target
 Realtime Kernel : PC clock, I/O driver,
Simulink external mode
 Ứng dụng Realtime
 Thu thập và phân tích tín hiệu
 Điều chỉnh thông số
eBook for You
Ví dụ minh họa sử dụng Realtime
Windows Target
 Xây dựng mô hình Simulink
 Mô phỏng mô hình Simulink
Kiểm tra đáp ứng của mô hình không chạy
trong thời gian thực
 Ứng dụng Realtime Windows Target
Tạo mã Realtime, liên kết với phần cứng
 Chạy ứng dụng Realtime
Khảo sát đáp ứng của hệ thống khi chạy trong
thời gian thực
eBook for You
Xây dựng mô hình Simulink
 Tạo mô
hình

Simulink
 Sử dụng
khối
Scope để
quan sát
dạng tín
hiệu
eBook for You
Giới thiệu Card NI PCI-MIO-16E-1
• 8 Digital I/O
• 2 kênh DAC
• 16 kênh ADC
• 2 Timer/Counter
eBook for You
Giới thiệu card PCI-MIO-16E-1
 Digital I/O : 8
 ADC 12 bit : 16 kênh single-ended
hay 8 kênh differential .
Tốc độ 1.25 MS/s
 DAC 12 bit : 2 kênh. Tốc độ 1 MS/s
 Timing I/O : 2 up/down
counter/timers
eBook for You
Sử dụng C S-function để tạo khối
trong Simulink

eBook for You
Nhập thông số mô phỏng
Từ menu Simulink
>Simulation parameters

>Solver tab
Solver options :chọn chế độ
Fixed-step
eBook for You
Nhập các thông số Realtime
Workshop
Chọn
System
target file
rtwin.tlc
(Real-Time
Windows
Workshop)
eBook for You