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半實物平台模擬和simulink模擬有何異同?

準備做基於矢量控制逆變器,要搭半實物平台模擬,請問和傳統的simulink模擬有何異同?請大神詳細解釋下,我小白一個


純simulink模擬屬於離線模擬,在離線模擬的基礎上,將部分模型替換為實物,形成半實物模擬。以下先大致描述半實物模擬概念,和組成方式,再描述兩者差異。

半實物模擬:

做半實物模擬要區分兩個大類(可參考百度百科),一個是針對控制演算法的快速原型(RCP),一種是針對被控對象的(HIL)。之所以要區分兩者是因為構成兩者的半實物模擬平台是不一樣的,RCP用於運行控制演算法,其信號卡需要具備真實控制器具備的反饋信號採集和控制信號輸出功能;HIL是用於運行被控對象模型,通常需要較高的計算能力,其信號卡需要具備真實物理設備產生的物理信號,比如位置信號、角度信號等(要區分信號模擬和信號採集)。lz需要做逆變器模擬,首先構建完整模擬模型,再根據實驗室具備的實驗條件構建半實物模擬系統,如果有現成的控制器和電機,可以把逆變器模型下載到模擬機,同時配備相應的信號卡;如果沒有現成的控制器,就需要將控制演算法部分和李邊奇部分的模型一起下載到目標機,同時配備相應的信號卡。 目前simulink支持的半實物模擬平台都是通過rtw功能實現,通過設置不同的tlc,生成對應的半實物模擬平台代碼。

離線模擬與半實物模擬的模型相關異同:

1. 相同點:使用的模型可以是統一套模型,模型是一種對象物理知識的表達,不管是什麼模擬,對象的物理知識是不變的。

2. 不同點:主要是求解器不同。離線模擬講究是的以最快的速度完成模型的模擬計算,可以用變步長積分演算法等進行微分方程求解(其好處是在連續時間段積分步長可以非常大,計算效率會顯著提高),但是半物理模擬模型講究的是實時性(實時性是指時間確定性),無法使用變步長積分演算法。


簡單答一下,我做過基於simulink的硬體在環模擬,需要工控機和一套與matlab/simulink兼容的數采與控制系統,我用的板卡是dspace。

將dspace與工控機連接後,dspace自帶的軟體可以載入simulink上建好的模型,並且可以搭建圖形儀錶界面來觀察被控制對象的反饋信號和控制信號。

模擬時,將dspace的輸入輸出埠與被控制對象的控制信號和反饋信號物理上連通,而simulink模型直接載入到dspace上運行,這樣就構成了simulink半實物模擬平台。

差異在於simulink模擬只需要在simulink內就可以實現,控制模型在matlab內運行,而半實物模擬需要數采系統的輔助才可以實現,控制模型需要被下載到板卡中運行。


目前從事這方面工作的,簡單的說就是軟體模擬和半實物模擬的區別,主要的不同就是simulink建模模擬就是只有電腦就可以了,所有的參數和數據都是模型中的,優點是方便快捷,成本低,但是缺點是由於模型的建立很多是理想化的,一些實際中的問題沒法考慮到。而HIL不同,它是從實物中實時採集數據輸入到mdl中進行模擬,比如可以講開發的控制器直接裝到實驗台上,將某些數據直接從實驗台採集然後輸入到控制器中。


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