本发明专利技术涉及控制仿真技术领域，公开了一种控制装置的实时仿真系统，包括：上位机、控制仿真模块、下位机实时仿真模块和通讯模块，所述上位机包含VMC界面和物理对象仿真模块，所述上位机与所述控制仿真模块通过所述通讯模块进行通信连接，所述控制仿真模块与下位机实时仿真模块通过所述通讯模块进行通信连接，所述上位机与所述下位机实时仿真模块通过以太网进行模型加载，所述通讯模块与所述控制仿真模块进行控制指令和物理参数的相互传递，所述控制仿真模块将控制算法以C代码的形式模块化，所述下位机实时仿真模块为实时模型的运行环境，模拟真实物理对象。本发明专利技术适用于多个场景下的控制系统实时仿真。下的控制系统实时仿真。下的控制系统实时仿真。
【技术实现步骤摘要】
一种控制装置的实时仿真系统
[0001]本专利技术涉及控制仿真
，尤其涉及一种控制装置的实时仿真系统。
技术介绍
[0002]现有航空机电控制系统研制大多使用真实物理对象进行台架试车测试，发现控制系统的问题再修改，从而达到满足控制系统设计需求的目的。但是在反复测试过程中，过程复杂、耗资巨大且研发效率低。
[0003]为了减小控制器开发的费用和周期，降低全实物台架试验的风险，提高产品的可靠性，实现控制器的快速开发，实时仿真与半物理仿真技术已经成为一种越来越重要的验证技术。采用实时仿真实现一种安全、可靠的研发和测试方法，已经成为技术研发的必要途径。利用实时仿真技术进行控制率的实时仿真，快速验证其控制逻辑的可行性，再通过半物理仿真技术进行软硬件结合，进一步提高实时仿真的置信度，从而为控制器的开发提供坚实的基础。
[0004]现阶段的实时仿真方法大多采用软件建模仿真，通过实时化模型转化或者代码转化，然后在实时仿真环境中运行模型，使得模型实时化或代码转化过程比较耗时，因此需要一种能够直接进行实时仿真的方法，降低实时仿真的周期，提高研发效率。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的在于克服上述一种或多种现有的技术问题，提供一种控制装置的实时仿真系统。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供的一种控制装置的实时仿真系统，包括：上位机、控制仿真模块、下位机实时仿真模块和通讯模块；所述上位机包含VMC界面和物理对象仿真模块；所述上位机与所述控制仿真模块通过所述通讯模块进行通信连接；所述控制仿真模块与下位机实时仿真模块通过所述通讯模块进行通信连接；所述上位机与所述下位机实时仿真模块通过以太网进行模型加载；所述通讯模块与所述控制仿真模块进行控制指令和物理参数的相互传递；所述控制仿真模块将控制算法以C代码的形式模块化；所述下位机实时仿真模块为实时模型的运行环境，模拟真实物理对象。
[0007]根据本专利技术的一个方面，所述下位机实时仿真模块的接收和发送协议在LABVIEW中以程序框图的编程方式定义。
[0008]根据本专利技术的一个方面，所述物理对象仿真模块包含执行机构物理对象模型、传感器机构物理对象模型和核心传动机构物理对象模型。
[0009]根据本专利技术的一个方面，在所述控制仿真模块中嵌入所述控制算法，所述控制算法用CVI在头文件中将相关的物理参量和对应的控件一一对应并定义过程参数和函数名，通过在主文件中调用头文件，对函数进行编辑，用对应的控件名将整个控制逻辑串联，在不
同模式选用不同的PID控制参数。
[0010]根据本专利技术的一个方面，所述通讯模块通过板卡将参数数据发送给所述控制仿真模块进行解算，同时接收所述控制仿真模块的控制信号并解码，所述通讯模块定时为100s，所述通讯模块使用通讯协议的帧头包括同步头1、同步头2、数据帧长度、数据包类型、帧计数字和操作命令字，所述通讯模块使用通讯协议的帧尾包括奇偶校验位；在进行通讯时，若同步头1、同步头2、数据帧长度和奇偶校验位的字符不一致，放弃此数据帧。
[0011]根据本专利技术的一个方面，通过所述通讯模块向下位机实时仿真模块发送相关的物理参数并接收所述控制仿真模块发来的控制指令。
[0012]根据本专利技术的一个方面，所述物理对象仿真模块在Labview中使用定时循环对算法进行更新迭代，设置定时循环的定时源位为1kHz，循环定时属性为20ms，处理器分配为手动，所述执行机构物理对象模型、所述传感器机构物理对象模型和所述核心传动机构物理对象模型在不同的定时循环中通过多个子程序的程序框图连线进行搭建，并通过全局变量的形式进行模型的数据交互。
[0013]根据本专利技术的一个方面，所述VMC界面用以太网与所述下位机实时仿真模块连接使得在实时项目中将所述物理对象仿真模块部署到所述下位机实时仿真模块中，所述VMC界面通过所述通讯模块向所述控制仿真模块发送控制指令，同时接收所述控制仿真模块的物理参数进行数据分析存储、实时显示和历史回放的功能。
[0014]为实现上述目的，本专利技术提供一种电子设备，包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述针对一种控制装置的实时仿真系统。
[0015]为实现上述目的，本专利技术提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述针对一种控制装置的实时仿真系统。
[0016]基于此，本专利技术的有益效果在于：本专利技术提出了一种实时仿真方法，将控制算法和物理对象分别进行了实时仿真，通过通讯进行控制指令和物理参数的传递，适用于多个场景下的控制系统实时仿真，采用不同的模型配置在不同的虚拟处理器上进行运算，更加真实的模拟了真实物理部件之间的交互关系，本专利技术中CVI进行控制模型仿真是完全以C代码的形式进行编辑，具有非常好的扩展性和延伸性，可以在不同的软件中进行嵌入式开发，VMC界面具有数据分析存储、实时显示、历史回放等功能，可以满足数据处理的各种需求，下位机实时仿真模块的通讯可用于对多个客户端进行信息传递，便于增加远程终端进行更加全面的监控。
附图说明
[0017]图1示意性表示根据本专利技术的一种控制装置的实时仿真系统的连接示意图。
具体实施方式
[0018]现在将参照示例性实施例来论述本专利技术的内容，应当理解，论述的实施例仅是为了使得本领域普通技术人员能够更好地理解且因此实现本专利技术的内容，而不是暗示对本专利技术的范围的任何限制。
[0019]如本文中所使用的，术语“包括”及其变体要被解读为意味着“包括但不限于”的开放式术语。术语“基于”要被解读为“至少部分地基于”，术语“一个实施例”和“一种实施例”要被解读为“至少一个实施例”。
[0020]图1示意性表示根据本专利技术的一种控制装置的实时仿真系统的连接示意图，如图1所示，本专利技术的一种控制装置的实时仿真系统，包括：上位机、控制仿真模块、下位机实时仿真模块和通讯模块；所述上位机包含VMC界面和物理对象仿真模块；所述上位机与所述控制仿真模块通过所述通讯模块进行通信连接；所述控制仿真模块与下位机实时仿真模块通过所述通讯模块进行通信连接；所述上位机与所述下位机实时仿真模块通过以太网进行模型加载；所述通讯模块与所述控制仿真模块进行控制指令和物理参数的相互传递；所述控制仿真模块将控制算法以C代码的形式模块化；所述下位机实时仿真模块为实时模型的运行环境，模拟真实物理对象。
[0021]根据本专利技术的一个实施方式，所述下位机实时仿真模块的接收和发送协议在LABVIEW中以程序框图的编程方式定义。
[0022]根据本专利技术的一个实施方式，所述物理对象仿真模块包含执行机构物理对象模型、传感器机构物理对象模型和核心传动机构物理对象模型。
[0023]根据本专利技术的一个实施方式，在所述控制仿真模块中嵌入所述控制算法，所述控制算法用CVI在头文件中将相关的物理参量和对应的控件一一对应并定义过程参数和函数名，通过在主文件中调用头文件，对函数进行编本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种控制装置的实时仿真系统，其特征在于，包括：上位机、控制仿真模块、下位机实时仿真模块和通讯模块；所述上位机包含VMC界面和物理对象仿真模块；所述上位机与所述控制仿真模块通过所述通讯模块进行通信连接；所述控制仿真模块与下位机实时仿真模块通过所述通讯模块进行通信连接；所述上位机与所述下位机实时仿真模块通过以太网进行模型加载；所述通讯模块与所述控制仿真模块进行控制指令和物理参数的相互传递；所述控制仿真模块将控制算法以C代码的形式模块化；所述下位机实时仿真模块为实时模型的运行环境，模拟真实物理对象。2.根据权利要求1所述的一种控制装置的实时仿真系统，其特征在于，所述下位机实时仿真模块的接收和发送协议在LABVIEW中以程序框图的编程方式定义。3.根据权利要求2所述的一种控制装置的实时仿真系统，其特征在于，所述物理对象仿真模块包含执行机构物理对象模型、传感器机构物理对象模型和核心传动机构物理对象模型。4.根据权利要求3所述的一种控制装置的实时仿真系统，其特征在于，在所述控制仿真模块中嵌入所述控制算法，所述控制算法用CVI在头文件中将相关的物理参量和对应的控件一一对应并定义过程参数和函数名，通过在主文件中调用头文件，对函数进行编辑，用对应的控件名将整个控制逻辑串联，在不同模式选用不同的PID控制参数。5.根据权利要求4所述的一种控制装置的实时仿真系统，其特征在于，所述通讯模块通过板卡将参数数据发送给所述控制仿真模块进行解算，同时接收所述控制仿真模块的控制信号并解码，所述通讯模块定时为100s，所述通讯模块使用通讯协议的帧头包括同步头1、同步头2、数据帧长度、数据包类型、帧计数字和操作命...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈丽君，朱银锋，常诚，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司金城南京机电液压工程研究中心，
类型：发明
国别省市：
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