xPC实时半物理仿真平台中并行执行模型的设计
搭建基于labview的xPC目标实时仿真系统控制平台
搭建基于labview的xPC目标实时仿真系统控制平台颜艳腾;叶周;张锐【摘要】介绍了实时控制系统平台xPC Target，并且研究了如何在xPC目标环境下构建实时仿真测试系统。
研究了xPC目标的C API接口编程及其API函数以及labview如何调用DLL动态链接库，建立了基于labview的xPC宿主机控制及遥测平台，该平台用于某卫星的姿轨控半物理仿真系统的地面验证，为其提供了功能强大并富于人性化的人机交互接口，实际应用表明该控制平台完全可以实现对xPC目标机程序的控制。
%The xPC Real-Time simulator was intruduced. Studied that how to build a real-time simulation testing system in xPC target environment. Studied the xPC target C API programming interface and API functions and how to call DLL dynamic link library. Established the control and telemetry platform of xPC host PC based on labview.The platform is used to a satellite attitude and orbit control ground verification system .and it can provide a powerful and rich computer interaction interface. The experiment and application show that this control platform can control the program of xPC Target completely.【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2015(000)003【总页数】4页(P69-71,75)【关键词】实时仿真;xPC目标;API函数;labview【作者】颜艳腾;叶周;张锐【作者单位】中国科学院上海微系统与信息技术研究所，上海 200050; 上海微小卫星工程中心上海 201203;中国科学院上海微系统与信息技术研究所，上海200050; 上海微小卫星工程中心上海 201203;中国科学院上海微系统与信息技术研究所，上海 200050【正文语种】中文【中图分类】TN927+.2xPC目标是MathWorks公司提供和发行的一个基于RTW体系框架的附加产品，可将Intel80x86/Pentium计算机或PC兼容机转变为一个实时系统，而且支持许多类型的I/O设备，用户只需安装相关的软件、一个编译器和I/O设备板，就可将一个PC兼容机作为实时系统，来实现控制系统或DSP系统的快速原型化、硬件在回路中的测试和配备实时系统的功能[1-2]。
基于xPC目标的实时仿真技术及实现
基于xPC目标的实时仿真技术及实现
谢晗;吴光强;邱绪云
【期刊名称】《微计算机信息》
【年(卷),期】2006(022)034
【摘要】本文介绍了以Simulink模型为基础，借助工具箱Real-Time workshop 和Workshop和xPc Target实现实时仿真的基本原理；对Real-Time Workshop的体系结构和xPC目标过程中的关键点加以阐述；并以汽车防抱死系统ABS的ECU嵌入式仿真为实例传述了系统的构建.
【总页数】3页(P200-202)
【作者】谢晗;吴光强;邱绪云
【作者单位】200092,上海市同济大学;200092,上海市同济大学;200092,上海市同济大学
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.9
【相关文献】
1.基于xPC目标的数据并行实时通信 [J], 璩金超;周勍
2.基于xPC目标的无人机飞控半实物仿真技术研究与应用 [J], 王翌丞;胡延霖;陈雄;阎永禄
3.基于xPC目标的输电线路微气象数据实时采集系统 [J], 向官腾;郭健;汪煜;谢学平
4.搭建基于labview的xPC目标实时仿真系统控制平台 [J], 颜艳腾;叶周;张锐
5.基于xPC目标的实时仿真技术及实现 [J], 谢晗;吴光强;邱绪云
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VMIC和xPC下的分布式实时仿真与测试系统设计
VMIC和xPC下的分布式实时仿真与测试系统设计黄誉;王新民;姚从潮【摘要】提出了一种基于反射内存网和xPC的分布式半物理实时仿真与测试系统；采用xPC建立实时环境，通过反射内存卡组成实时网络，由 AD、DA、DI/O、RS422等板卡组成信号采集与处理系统，来实现控制系统的快速原型化和硬件在回路仿真与测试；详细介绍了系统的功能及分布式布局设计，测试系统设计，xPC 环境下S-Function的编写、PCI总线的基本概念以及 xPC 环境下编写驱动的关键问题，在此基础上实现了测试系统板卡在xPC环境下的驱动开发；最终实现了半物理仿真与测试系统的集成；仿真结果表明，板卡都能稳定工作，系统通讯稳定，数据误差小，具有较强的开放性和参考性。
%A distributed real-time simulation and test system based on VMIC network and xPC is developed.xPC and VMIC are used to build a real-time environment and network,signal acquisition and processing system is composed of theAD,DA,DI/O,RS422and other cards,for rapid prototyping of a control system and hardware simulation and testing in the circuit.Recounting the function of the sys-tem and the distributed layout,the design of test system,preparation of S-Function,the basic concepts of PCI bus,and thekey issues of writing driven in xPC environment,according to these theory,achived the driver design for the boards of the test system in the xPC environ-ment.Ultimately a semi-physical simulation and test system is integrated.The results show that,the boards can perform stability,stable communications,data error is small,the method has strong portability,the high expansibility,openness and reference.【期刊名称】《计算机测量与控制》【年(卷),期】2014(000)001【总页数】4页(P45-47,56)【关键词】仿真与测试系统;反射内存网;xPC;驱动开发;分布式【作者】黄誉;王新民;姚从潮【作者单位】西北工业大学自动化学院，西安710129;西北工业大学自动化学院，西安 710129;西北工业大学自动化学院，西安 710129【正文语种】中文【中图分类】TP311.10 引言半物理仿真又称硬件在回路仿真对于系统的设计和控制律验证是必不可少的。
基于xPC和CVI的实时仿真系统设计实现
基于xPC和CVI的实时仿真系统设计实现陈怀民;赵会超【摘要】The real-time simulation system developed on xPC platform depends on MATLAB commonly, and it affects its application in engineering. Aiming at this problem, a method of designing simulation system based on xPC Target and LabWindows/CVI is presented. Simulation systems designed in this method, not only realize independent host PC programs, but also can take full advantages of professional virtual instrument provided by LabWindows/CVI to develop the main console simulation software. Simulation proves that the system can achieve real-time simulations with sample time lms,data updating cycle lms and display updating cycle 10ms. The simulation system has a friendly interface, high real time property and operates easily, which provides beneficial reference for the real-time simulation system on xPC platform in practical engineering application.%针对在xPC平台下开发的实时仿真系统依赖于MATLAB环境，影响其在工程实践中推广应用的问题，提出了一种基于xPCTarget和LabWindows／CVI的实时仿真系统设计方法。
小卫星姿控xPC半物理仿真系统设计
小卫星姿控xPC半物理仿真系统设计
徐开;陈长青;关文翠;金光
【期刊名称】《光学精密工程》
【年(卷),期】2009(017)002
【摘要】针对利用反作用飞轮作为执行机构的小卫星姿控系统,设计了基于xPC实时仿真环境、高精度单轴气浮转台、姿控计算机、光纤陀螺和反作用飞轮的卫星姿态控制系统半物理仿真实验平台,并利用该平台系统对使用反作用飞轮的小卫星姿态控制机动模式进行了半物理仿真验证,在50 s内使姿态机动了31.57°,且有较好的指向精度和稳定度.结果表明,根据光纤陀螺和反作用飞轮现有特性,用设计的姿态控制算法进行姿态机动能够满足控制系统性能指标.
【总页数】6页(P362-367)
【作者】徐开;陈长青;关文翠;金光
【作者单位】中国科学院,长春光学精密机械与物理研究所,吉林,长春,130033;中国科学院,研究生院,北京,100039;中国科学院,长春光学精密机械与物理研究所,吉林,长春,130033;北华大学,吉林,吉林,132021;中国科学院,长春光学精密机械与物理研究所,吉林,长春,130033
【正文语种】中文
【中图分类】V474.6;V448.222
【相关文献】
1.主动磁控小卫星姿控系统变结构控制研究 [J], 孙兆伟;杨旭
2.卫星姿轨控半物理仿真测试系统 [J], 张怡文;刘曌;陈杭
3.超低干扰力矩微纳卫星姿控半物理仿真平台 [J], 刘延芳;刘兴富;齐乃明
4.基于xPC目标的无人机半物理仿真系统设计与实现 [J], 韩本刚;毛师彬
5.小卫星磁强计定姿半物理仿真试验方法探讨 [J], 张笃周;陈德祥;索旭华
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基于xPC的飞行控制系统半实物仿真设计
ｔ ｅ ｓ ｍｉ ｈ ｓｃ ｌｓｍｕ ａｉｎ ｓ ｓ ｍ ａ ｉｈ ｃ ｎ ｉｅ ｃ ｅ ｅ ｈ ｅ — ｙ ｉ ａ ｉ ｌｔ ｙ ｔ ｈ ｓｈ ｇ ｏ ｆ ｎ ｅ ｌ ｖ １． ｐ ｏ ｅ ｄ
Ｋｅ ｗｏ ｄｓ： ｆｉｈｔｃ ｎｒ ｌｓ ｓｅ ；ｘ ｙ ｒ ｌ ｇ ｏ ｔｏ ｙ ｔｍ ＰＣ ａ ｅ ；ｓ ｍ ｉｐ ｓｃ ｌｓｍ ｕａｉ ｎ ｔ￣ ｔ ｅ — ｈｙ ｉａ ｉ ｌｔｏ
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可 执行 代 码 。该 代 码 可 以 实 时 地运 行 在 无 任 何 操 作 系 统 的
半实物仿真是把数学模 型 、 实体模 型和系统 的实际 设 备联系在一起运行 ， 组成仿真 系统 。实 时性是进 行半实物
仿真 的必 要 前 提 。从 系 统 的观 点 来 看 ， 有 实 物 介 入 仿 真 因
微网协同半物理实时仿真实验平台建设设计方案
微网协同半物理实时仿真实验平台建设设计方案1引言在构建以新能源为主体的新型电力系统的背景下，将有大量的多元分布式源网荷储资源接入，形成不同规模的微型电网；分布式电源具有随机性、波动性，电动汽车、储能装置等分布式源荷资源具有强交互性；如何更高效地协调微电网内部源荷资源产出与消纳，实现区域内部的自平衡，对于保障电网安全稳定运行尤为重要。
为此，本文提出一种微电网协同半物理实时仿真实验方案，开展微电网协同规划优化运行方案研究，对协同规划运行的典型模式和合理机制进行分析与实证，提供更具安全性、可靠性、实用性的微电网协同规划优化运行方案，实现电网-分布式电源-柔性符合的协同控制，提高电网运行经济性。
2必要性分析2.1提高可再生能源消纳能力由于现阶段电能还不能够被大量地存储，高渗透率的分布式源网荷储资源接入电网后，需要即发即用，使电力系统保持动态平衡；如果没有相应容量的电力负荷，只能通过弃电方式保持系统内自平衡。
为了提高可再生能源的利用率，有必要采用相应的协同控制手段，调整配电网中可控柔性负荷的用能计划，提高配电网对可再生能源消纳能力。
2.2提高电网资产利用率受季节性变化、周期性变化、节假日等时间因素的影响，用电负荷变化大，造成电网资产利用率偏低，主动配电网中可调控资源增多后，有必要通过电网-分布式电源-柔性负荷的协同控制，提高谷时用电，降低峰时用电，从而降低峰谷差，提高电网资产利用率。
2.3提高电网运行经济性多元分布式源网荷储资源的接入使电网出现了大量的电力电子器件，电网的电压水平和无功潮流受到了很大的影响，有必要通过含分布式电源的配电网运行方式的调整和无功优化技术的应用，降低配电网损，提高配网运行经济性。
3设计方案本文提出的微网协同半物理实时仿真实验平台包括微电网实景验证平台、RT-LAB半物理实时仿真系统、微电网能量管理系统、微电网协同控制器以及实验平台展示系统。
首先，搭建具有光伏、风电、储能、充电桩的多元分布式源网荷储资源的微型电网实景环境；其次，在实验室建立半物理实时仿真实验平台，形成风光储充一体化微电网实际验证平台，实现对微电网协同规划运行方案的仿真与分析；同时，通过微电网能量管理系统，实现对微电网区域内的源网荷储资源的管理与控制；另外，通过实验平台展示系统，实现对仿真结果和操作控制过程的展示。
基于xPC的光电平台系统半实物实时仿真
基于xPC的光电平台系统半实物实时仿真黄显林;鲍文亮;卢鸿谦;李明明【摘要】为了便捷高效地设计和调试光电平台系统的稳定、跟踪控制算法,基于Matlab的xPC Target环境设计开发了半实物实时仿真系统.阐述了系统的总体设计方案,给出了系统软、硬件实现方法.通过半实物仿真,完成了平台的模型结构参数辨识,设计并测试了比例积分控制器、校正控制器和μ综合控制器.对半实物仿真系统进行摇摆实验以评估所设计的控制系统的视轴稳定精度.实验结果显示,校正控制器因其在低频段具有更高的增益从而使系统获得了最高的稳定精度,通过实验结果可有效地选择出扰动抑制特性最优的控制器设计.%In order to design and debug the stabilizing and tracking control arithmetic of an electro-optical platform system conveniently and efficiently, a hardware-in-the-loop simulation system was designed and implemented based on Matlab xPC target environment. The overall design of the system was presented, and the implementation of software and hardware was described. Through hardware-in-the-loop simulation, the model structure and parameter of the plant were identified, furthermore, proportional integral controller, correction controller, and μ synthesis controll er were designed and tested. Vibration experiments were carried out for every control system designed to evaluate the line-of-sight stabilization accuracy. Experimental results show that the correction controller, which has the maxium gain value in the low frequency band, makes the system achieve the highest stabilization accuracy. According to experimental results, the controller which has optimal disturbance attenuation is selected.【期刊名称】《应用光学》【年(卷),期】2012(033)001【总页数】7页(P19-25)【关键词】光电平台;惯性稳定;xPC目标;半实物仿真;μ综合【作者】黄显林;鲍文亮;卢鸿谦;李明明【作者单位】哈尔滨工业大学控制理论与制导技术研究中心,哈尔滨黑龙江150001;哈尔滨工业大学控制理论与制导技术研究中心,哈尔滨黑龙江150001;哈尔滨工业大学控制理论与制导技术研究中心,哈尔滨黑龙江150001;哈尔滨工业大学控制理论与制导技术研究中心,哈尔滨黑龙江150001【正文语种】中文【中图分类】TN209;TP275引言光电稳定跟踪平台是近年来发展迅速的一种新型实时图像侦察设备，其主要功能是隔离载体的运动使平台承载的光学传感器能够获得目标或目标区域稳定清晰的图像［1－2］。
基于xPC目标的飞控系统半实物实时仿真
⑥
２ ０ Ｓｉ ｅｈ Ｅ ｇｇ ０ ７ ｃ．Ｔ ｃ ． ｎｎ．
基 于 ｘ Ｃ 目标的飞控 系统半实物 实时仿真 Ｐ
王 先 泽 刘 志 勤 陈 怀 民 张 ， 琳
（ 西安市第 二炮兵 工程学 院 西安 ７ ０ ２ ； ， １０ ５ 西北工业大学无人机特种技术重点实验室 西安 ７ ０ ６ ） ， １ ０ ５
ＭＡ Ｔ Ａ Ｌ Ｌ Ｂ的可 视 化 Ｓｍ ｌ ｋ和 Ｒ Ｗ 工 具 箱 建 立 ｉｕｉ ｎ Ｔ
仿真系统模型 ， ｘＣ 目标下对板卡 的设备驱动程 在 Ｐ 序进行封装 ， 并对仿真进行实时信号跟踪 和参数调
整 ， 而完 成 飞控 系统半 物理 实 时仿 真 的方 法 从 。
仿真与测试人员提供仿真测试的环境¨ 。但是 ， Ｊ 建 立实际系统的准确仿真模型非常困难 ， 纯数字仿真
宿主机和 目标机可 以是不 同类 型的计 算机。其 中
宿 主机用 于运 行 Ｓｍ ｌ ｋ 而 目标 Ｐ ｉｕｉ ， ｎ Ｃ机 则 用于 执行 所生 成 的代码 。ｘ Ｃ 目标 提供 了一个 高 度 简缩 型 的 Ｐ
理仿真 、 扩展性好等优点。但是 ， 价格非常 昂贵 ， 且 开发维护非常 困难 ｌ 。近年来 随着计算机 软硬件 ２ ｊ 技术的迅速 发展 ， 为开发廉 价、 高精度 的实 时仿真 平 台提 供 了有 利 条 件。本 文 介 绍 了 一 种 采 用
就需要对 系统进行 半物理仿 真。半物理仿 真 即是 把部分实物放到系统 中进行考察 ， 使仿真条件更接 近于实际 ， 在实验室 中即可对飞行控制律算法等研 究进行检验 ， 更加利于对飞控系统及其仿 真算法进
行研究 ， 能缩 短从 仿 真 试 验 到 实 用 环节 的 开发 周 也
８ｘ６ Ｐｎ ｕ ０８／ ｅｔ ｍ计 算机 或 Ｐ ｉ Ｃ兼容 机转变为一 个实
xPC实时半物理仿真平台中并行执行模型的设计
xPC实时半物理仿真平台中并行执行模型的设计张云山【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2012(020)018【摘要】As the development of the information technology, single-core processor's operation speed and performance hardly satisfy experiment demands in xPC real time semi-physical simulation. In single-core processor target computer, the model based on serial execution method gradually appears bottleneck, the more complex model, the larger computational complexity. Apparently, single-core processor cannot fulfill needs. This paper gives a parallel execution model based on multi-core target machine, and the analysis of distribution of multi-core processor by profiling tool The contrast experiment in which the task did not allocated and the task has allocated verified establish concurrent execution model of necessity. Parallel execution model has been successfully adopted in the hardware-in-the-loop(HIL) simulation for certain Unmanned Aerial Vehicles (UAV).%随着信息技术的不断发展,在xPC实时半物理仿真平台中单核处理器的运算速度与性能已经不能满足实验需求。
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张 云 山
（ 北 工 业 大 学 自动化 学 院 ，陕 西 西安 ７ ０ ６ ） 西 １０ ５
摘 要 ： 着 信 息 技 术 的 不 断发 展 ， ｘ Ｃ 实 时半 物 理 仿 真 平 台 中单 核 处 理 器 的 运 算 速 度 与性 能 已经 不 能 满 足 实验 需 随 在 Ｐ
求 。在 单 核 目标机 上 以 串行 的 方 法执 行 模 型 出现 越 来越 多 的 瓶 颈 ， 型越 来越 复 杂 ， 算 量 越 来 越 大 。 核 已 经 不 能 模 计 单 满足 其 要 求 。采 用 多核 是 一 种 比较 方便 、 捷 的解 决 方 式 。本 文 提 出 了在 多核 目标 机 上 建 立 并 行 执 行 模 型 的 方 法 ． 快 并 使 用分 析 工具 分析 任 务 如何 在 多核 上 分 配 的 。 采 用 同一 模 型 分 剐 在 任 务 分 配前 和 任 务 分 配后 运 行 的对 比 实验 验 证 并
第２ Ｏ卷 第 １ ８期
Ｖ０ ． １ ２Ｏ Ｎｏ １ ．８
电 子 设 计 工 程
Ｅｌ ｃ ｒ ｎ ｃ Ｄｅ ｉ ｎ Ｅｎ ｉ ｅ ｒ ｅ ｔｏ ｉ ｓｇ ｇ ｎ ｅ ｉ
２１ ０ ２年 ９月
Ｓｏ ２ ２ ｅ ． ０１
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
ｘ Ｃ实时 半物理仿真平 台中并行执行模型 的设计 Ｐ
Ｔｈ ｅ ｉ ｎ ｏ ａ ａｌｌ ｘ ｃ ｔ ｎ ｍ ｏ ｅ ｎ ｘ ｅ ｄ ｓｇ ｆｐ ｒ ｌ ｅ ｕ ｏ ｄ ｌｏ ＰＣ ｅ ｌｔ ｅｓ ｍ ｉｐ ｙ ｉａ ｉ ｕａ ｉｎ ｅ ｅ ｉ ｒ ａ ｉ ｅ ． ｈ ｓ ｌｓｍ ｌｔ ｍ ｃ ｏ
Ｚ ＨＡＮＧ Ｙｕ —ｈ ｎ ｎ ｓａ
了建 立 并 行 执 行 模 型 的优 越 性 。 这 种 并 行 执 行 模 型 的方 法 已成 功 应 用 于 某 型 号 无人 机 的 半 实 物仿 真试 验 关 键 词 ： Ｐ 半 物 理 仿 真 ；多核 处理 器 ；并行 执 行 模 型 ｘ Ｃ； 中图分类号 ： Ｐ９ Ｔ ３９ 文献标识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：１ ７ — ２ ６ ２ １ ）８ ０ ６ — ４ ６ ４ ６ ３ （０ ２ １— ０ ３ ０