借助Simulink及ADAM模块构建半实物仿真系统.pdf

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1、借助Simulink及ADAM模块构建半实物仿真系统邹益民，等借助Simulink及ADAM模块构建半实物仿真系统lmplementationOfHardware—in—the—loOpSimulatlonSystemBasedonSimuIinkandADAMMOdules邹益厌1徐赤2(兰州石化职业技术学院电子电气系1，甘肃兰州730060；杭州自动化技术研究院2，浙江杭州310012)摘要：针对基于simulink的纯数字仿真难以精确模拟真实控制对象的现状，提出了一种实时半实物仿真系统的实施方案。该系统采用simulink中的串行通信功能块及高性价比的ADAM一400

2、0模块；系统利用ADAM模块构成现场接口，使用simulink设计的控制器直接控制真实的被控对象，从而达到理想的控制器设计效果。该方案可为各种控制算法的研究和验证提供一个良好的实验平台，并能减少控制系统设计的开发周期和开发成本。关键词：simulinkADAM模块半实物仿真串行通信Modbus中图分类号：TP273文献标志码：AAbstract：Purelyd噜italsimulationbasedonsimulinkwasoftendifficulttoaccuratelysimulatetherealcontrolobject，thustheimplementingst

3、rat89yofreal一time&hardware—in—the—loop(HIL)simulationsystemisproposed．ThesystemisconstnlctedwiththeserialcommunicationfllnctionalblockinSimulink，andcoordinatingwiththehighcostefkctiveADAM一4000module．ByadoptingADAMmodule，thefieldinteIfaceisbuilt，andthereaIcontrolledobiectaredireclycontrolle

4、dbvthecontIDllerdesignedwithSimulinktoachievebetterdesigneff音ctofthecontroller．TheschemeprovidesexcellentexperimentaIplatfb瑚forresearchingandverifyingvariouscontrolalgorithms，andreducesthedeveIopingcycleandcostfbrcontroI8ystemdesign．Keywords：SimulinkADAMmoduleHardware—in—the—loopsimulation

5、Serialcommunica“onModbusO引言人们在设计新的控制系统及控制算法的过程中，往往首先借助Matlab的simulink工具箱完成建模和仿真，直至获得满意的仿真结果‘1。。由于在此过程中，我们常常会忽略实际对象系统可能存在的部分扰动和噪声，并对其数学模型作出某种假设和近似，因而造成仿真与实际应用相脱节，导致设计好的控制器与实际被控对象相联时，控制效果与仿真结果有较大出入。simulink提供实时仿真环境(real-timeworkshop，唧)解决上述问题皿。。。R1W支持快速原型化及嵌人式目标设计两种类型的实时系统构建，但这两类方法或需要专用的板卡，或需

6、要专门设计的嵌入式工控机系统，应用受到很大限制。本文探讨了使用Simulink串行通信模块以及高性价比的ADAM一4000模块构建简易半实物实时仿真系统的实施方案。国家863计划基金资助项目(编号：2007AA042191)；甘肃省属高校基本科研业务费专项资金资助项目(编号：甘财教[20lO]176)。修改稿收到日期：2011—12—03。第一作者邹益民(1963一)，男，2006年毕业于北京理工大学导航制导与控制专业，获博士学位，教授；主要研究领域为控制理论与工程、导航与制导、图像处理以及模式识别。《自动化仪表》第33卷第10期2012年10月1Simulink及串口通信

7、模块简介SiⅡ血ink是Mathworks公司于1990年推出的产品，可用于动态系统建模、仿真和分析。从MatIab6．0版本开始，Mathworks公司在软件中增加了设备控制工具箱，提供了si舢link软件环境与外界进行串口通信的专用模块库‘53。该库包括以下两组串口通信模块：ToInstmment和QueryInstmment模块组以及Se打alCo施舭tion、SedalSend和SerialReceive模块组。前一组模块除支持串口接口外，还支持GPIB、TCP／IP及usB等多种外部接口；后一组模块专用于