一种集成仿真器与控制器的数字仿真系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种集成仿真器与控制器的数字仿真系统及方法，属于数字实时仿真领域，用一套系统包含仿真器和控制器，通过状态机使系统任务分层，将仿真器和控制器分不同的任务执行，通过local bus来实现仿真器与控制器的数据交互，不需要外部接口，同时也不需要物理链路。降低成本的同时也没有物理链路延时。利用仿真器与控制器一体化，实现了仿真器与控制器在处理器同一个核运行，进一步提高了仿真器的实时性和准确性。因此，本发明专利技术提出的仿真系统能够解决传统数字仿真系统中仿真器与控制器通信物理链路延时的问题，克服了因物理通信链路延时带来的仿真器实时性的局限。通过Simulink作为前端建模工具，极大的提高了编程效率。效率。效率。

【技术实现步骤摘要】
一种集成仿真器与控制器的数字仿真系统及方法


[0001]本专利技术属于微控制器
，涉及一种集成仿真器与控制器的数字仿真系统及方法。

技术介绍

[0002]在传统实时数字仿真系统中，通常仿真器与控制器是独立的两套系统，仿真器负责模型动态模拟计算并且将计算结果通过外部接口发送给控制器，控制器负责控制算法的计算，同时将计算结果通过外部接口发送给仿真器，这样就形成了一个闭环系统，将这种闭环结构叫做HIL(硬件在环)，在传统的实时数字仿真中，要形成仿真器与控制器的闭环必须要通过外部接口来作为仿真器与控制器数据交互的桥梁，这些外部接口可以是高速总线以通用协议或自定义协议通过光信号传递的光口，也可以是高速DAC(数模转换器)，GPIO(通用输入输出)通过电信号传递的接口，总而言之，在这种结构下，需要介质层来作为信号传输的载体，一定会存在物理链路延时，从而影响仿真器计算结果的实时性和准确性。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于解决现有技术中仿真器与控制器的形成闭环需要介质层来作为信号传输的载体，会存在物理链路延时，从而影响仿真器计算结果的实时性和准确性的问题，提供一种集成仿真器与控制器的数字仿真系统及方法。
[0004]为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
[0005]本专利技术提出的一种集成仿真器与控制器的数字仿真系统，包括与PC工作站连接的数字信号处理器，在所述信号处理器上设有数字仿真器和控制器；
[0006]所述数字信号处理器与所述数字仿真器，及所述数字信号处理器与所述控制器均通过数字信号处理器内核中的local bus总线相连。
[0007]优选地，所述local bus总线包括数据总线、控制总线和地址总线。
[0008]优选地，PC工作站与所述数字信号处理器通过RS232串口传输数据。
[0009]优选地，所述数字信号处理器的内核为C28X型号。
[0010]本专利技术提出的一种集成仿真器与控制器的数字仿真方法，包括如下步骤：
[0011]建立数字仿真器运行模型和控制器算法模型；
[0012]通过PC工作站来分配数字仿真器运行模型的执行时间和控制器算法模型的执行时间，并设置数字信号处理器的全局变量；
[0013]编译数字仿真器运行模型和控制器算法模型，获取数字信号处理器可执行文件，将可执行文件载入数字仿真器中，获取数字仿真器和控制器的实时数据。
[0014]优选地，采用Simulink建立仿真器运行的模型和控制器的算法模型。
[0015]优选地，通过CCS软件获取数字仿真器和控制器的实时数据。
[0016]本专利技术提出的一种集成仿真器与控制器的数字仿真方法的系统，包括：
[0017]模型建立模块，所述模型建立模块用于建立数字仿真器运行模型和控制器算法模
型；
[0018]参数设定模块，所述参数设定模块用于通过PC工作站来分配数字仿真器运行模型的执行时间和控制器算法模型的执行时间，并设置数字信号处理器的全局变量；
[0019]数据获取模块，所述数据获取模块用于编译数字仿真器运行模型和控制器算法模型，获取数字信号处理器可执行文件，将可执行文件载入数字仿真器中，获取数字仿真器和控制器的实时数据。
[0020]一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行计算机程序时实现集成仿真器与控制器的数字仿真方法的步骤。
[0021]一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现集成仿真器与控制器的数字仿真方法的步骤。
[0022]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0023]本专利技术提出的一种集成仿真器与控制器的数字仿真系统，用一套系统包含仿真器和控制器，通过状态机使系统任务分层，可以将仿真器和控制器分不同的任务执行，来实现仿真器与控制器的数据交互。从而不需要外部接口，同时也不需要物理链路。降低成本的同时也没有物理链路延时。利用仿真器与控制器一体化，实现了仿真器与控制器在处理器同一个核运行，更进一步提高了仿真器的实时性，和准确性。因此，本专利技术提出的仿真系统能够解决传统实时数字仿真系统中仿真器与控制器通信物理链路延时的问题，克服了因物理通信链路延时带来的仿真器实时性的局限。
[0024]进一步地，PC工作站与数字信号处理器通过RS232串口传输数据，RS232是非差分(同分信号)传输的，支持短距离传输。
[0025]本专利技术提出的一种集成仿真器与控制器的数字仿真方法，将仿真器模型和控制器模型分不同的任务执行，来实现仿真器与控制器的数据交互，从而不需要外部接口，同时也不需要物理链路。
[0026]进一步地，通过Simulink软件作为前端建模工具，可以将仿真器模型和控制器算法模型通过图形化编程方式实现，极大的提高了编程效率。
[0027]本专利技术提出的一种集成仿真器与控制器的数字仿真系统，通过将系统划分为模型建立模块、参数设定模块和数据获取模块，获取数字仿真器和控制器的实时数据。采用模块化思想使各个模块之间相互独立，方便对各模块进行统一管理。
附图说明
[0028]为了更清楚的说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0029]图1为本专利技术的集成仿真器与控制器的数字仿真系统的结构图。
[0030]图2为本专利技术的集成仿真器与控制器的数字仿真方法的流程图。
[0031]图3为本专利技术的集成仿真器与控制器的数字仿真系统图。
具体实施方式
[0032]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0033]因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0034]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0035]在本专利技术实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“水平”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该专利技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的系统或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种集成仿真器与控制器的数字仿真系统，其特征在于，包括与PC工作站连接的数字信号处理器，在所述信号处理器上设有数字仿真器和控制器；所述数字信号处理器与所述数字仿真器，及所述数字信号处理器与所述控制器均通过数字信号处理器内核中的localbus总线相连。2.根据权利要求1所述的集成仿真器与控制器的数字仿真系统，其特征在于，所述localbus总线包括数据总线、控制总线和地址总线。3.根据权利要求1所述的集成仿真器与控制器的数字仿真系统，其特征在于，PC工作站与所述数字信号处理器通过RS232串口传输数据。4.根据权利要求1所述的集成仿真器与控制器的数字仿真系统，其特征在于，所述数字信号处理器的内核为C28X型号。5.一种集成仿真器与控制器的数字仿真方法，其特征在于，采用权利要求1～4中任意一项所述的集成仿真器与控制器的数字仿真系统，包括如下步骤：建立数字仿真器运行模型和控制器算法模型；通过PC工作站来分配数字仿真器运行模型的执行时间和控制器算法模型的执行时间，并设置数字信号处理器的全局变量；编译数字仿真器运行模型和控制器算法模型，获取数字信号处理器可执行文件，将可执行文件载入数字仿真器中，获取数字仿真器和控制器的实时数据。6.根据权利要求5所述的集成仿真器...

【专利技术属性】
技术研发人员：李孝维，李少华，姚东晓，吴彦维，苏匀，
申请(专利权)人：西安西电数字科技有限公司中国西电电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：