水位测量开题报告

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1、西南科技大学毕业设计（论文）开题报告学院信息工程学院专业班级自动化0704姓名周超学号20075087题目基于xPC的实时控制平台开发题目类型应用研究一、选题背景及依据（简述国内外研究现状、生产需求状况，说明选题目的、意义，列出主要参考文献）1.1选题背景及依据：当今自动控制领域中，控制系统仿真已是研究控制系统必不可少的手段，是建立在控制系统模型基础上的过程实验。传统的系统仿真模型中的硬件环节由数学模型所代替，设计者通过仿真找到对于模型是最佳的控制方案，但该方案应用于实际系统，效果却不一定好，需要反复修改甚至重新设计。这样就会导致设计周期太长，费

2、用高等缺点。能否使仿真和测试实际应用效果这两者统一于一个平台中，便成为缩短控制系统设计周期,降低成本,提高效率的关键。在MathWorks公司的不断扩充和更新下，MATLAB已成为一种面向科学与工程计算的高级语言，它集科学计算、自动控制、信号处理、神经网络、图像处理等于一体，具有极高的编程效率。其在Simulink用户下提供了一个强大的实时仿真工具——Real-TimeWorkshop(实时代码生成工具箱,RTW)，它具有将硬件直接接入测试回路的功能，可以使整个开发过程从本质上更接近于并行过程，大大缩短了开发周期，具有较高的经济价值。RTW在Ma

3、thworks提供的系统设计工具集中起到了关键性的纽带作用。在产品开发过程中首先利用Simulink工具箱中丰富的函数库可以很方便地构建数学模型，并进行非实时的仿真。而xPC目标是MathWorks提供一种用于产品原型开发、测试和配置实时系统的PC机解决途径。为了提高系统实时仿真的能力，xPC目标采用了宿主机—目标机的技术途径，两机通过网卡连接，以TCP/IP协议进行通信。宿主机用Simulink建立模型，进行仿真前的参数配置，然后用RTW和一个VC编译器将模型编译为一个可执行文件下载到目标机。目标机通过软盘启动xPCTarget实时内核，运行从

4、宿主机下载的RTW生成的目标应用程序，通过I/O通道与外部实物进行数据交换，最终实现半实物的实时仿真测试。在xPC目标环境下，可以从MATLAB中使用命令行或xPCTarget的图形交互界面对程序的执行进行控制。在程序执行期间，可以交互地在线调整模型参数，信号绘图功能可以使人动态地观察信号波形，实现数据可视化和信号跟踪。相对于传统的倾向于劳动密集型的开发过程，它采用低劣的工具经常导致缺乏重用性的软件项目的泛滥。使用Mathworks工具集(包括RTW)，用户可以将精力集中在设计上，使用更少的人力在更短的时间内产生更好的效果。1.2选题目的、意义：

5、MATLAB不但有强大的计算能力，同时它的其他功能也在不断扩展。在自动控制领域，MATLAB已开始向生产过程的实时控制方向发展。xPC是MATLAB软件中基于RTW（Real-TimeWorkshop）体系的实时应用技术，它能将在Simulink中搭建的仿真算法框图转换实时应用程序并在一个稳定可靠的平台下运行。建立较完善的半物理仿真实验系统，使控制算法能快速在被控对象上进行验证。并应用xPC技术实现一个完整的计算机控制系统。这个毕业设计在于验证xPC技术应用于实时控制的可行性以及该技术在硬件设备支持上的可扩展性。通过本课题的研究和设计,使我更加熟

6、悉MATLAB相关知识，能够在做一些与实际相关的事的同时来提高我综合应用所学知识的能力、动手能力、分析与解决实际问题的能力和软件开发的能力等，为今后在社会中的发展奠定良好的基础。1.3主要参考文献：[1]杨涤，李立涛，杨旭，朱承元.系统实时仿真开发与应用[M].北京.清化大学出版社,2002.10.[2]殷承良，张勇，张建武.基于MATLAB/xPCTarget、VirtualReality工具箱的汽车动力学实时仿真研究[A].系统仿真学报，2005.[3]侯文瑾，张旭.基于MATL.AB/xPCTarget硬件平台的智能结构振动主动控制实验研究

7、[J].工业控制计算机，2005.[4]刘思久等.基于MATLAB/RTW的控制系统一体化设计方法[J].哈尔滨理工大学学报,2004-10.[5]姚俊，马松辉.Simulink建模与仿真[M].西安.西安电子科技大学出版社，2002.8.[6]王正林,王胜开,陈国顺.MATLAB/SIMULINK与控制系统仿真[M].北京：电子工业出版社,2005.[7]徐国政，陈勇.基于Matlab/xPCTarget的数据采集系统[J].微计算机信息，2005.1.[8]杨旭，李立涛，王炳全.基于MATLAB/RTW的半实物仿真技术在PC机上的实现及应用[

8、J].世界仪表与自动化，2002.7.二、主要研究（设计）内容、研究（设计）思想及工作方法或工作流程2.1研究（设计）内容:利用MATL