基于RTX和LabVIEW的多任务实时测控系统

介绍了一种基于RTX和LabVIEW的多任务实时测控系统，该系统利用RTX来增强Windows的实时性，实时任务部分运行于实时子系统RTSS下，非实时部分则运行于Win32子系统下。实时部分和非实时任务之间的通信通过共享内存的方式实现。利用LabVIEW开发了人机交换界面。最后通过运行证明，系统满足了实时性和稳定性的要求，验证了方案的可行性。     

基于RTX64的软运动控制器设计与实现

针对运动控制器实时性、开放性、柔性化、可配置的需求,实现了基于RTX64的软运动控制器。根据多任务对实时性需求不同,采用“Windows7 + RTX64”的方案,将实时任务运行在RTX实时子系统内;采用分层架构模式、功能模块化的设计思想,使用共享内存、环形缓冲区分别作为进程、线程间的通讯方式,同时利用互斥体、临界区域保证数据交互的正确性;通过实时工业以太网EtherCAT总线技术实现软控制器与从站设备的通讯;讨论了软控制器的事件流与数据流模型;最后,设计了以软控制器为主控单元的测试平台。实验表明,基于RTX64的软运动控制器达到了通用运动控制平台的高性能要求,具有较高的稳定性、开放性、扩展性。     

RTX实时效果测试及应用

本文主要针对RTX(Real-Time eXtension)嵌入式实时平台的实时优化效果进行测试验证.通过在Windows系统中安装RTX平台,我们对一些关键的实时性能进行了测试对比.测试范围主要包括线程的切换时间,异常处理等待时间,高优先级线程抢先时间以及信号量交替延迟时间方面,并对RTX进程的高优先级特性进行了验证.另外,还对RTX和图形用户界面结合的使用方法进行了讨论.     

Real-Time Workshop实时仿真研究与应用

MATLAB通过组件Simulink提供了一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境,可以在控制领域中建模并运行仿真,却缺少实时仿真支持.MATLAB工具Real-Time Workshop可以从图形模型生成ANSI C源代码,下载此代码在实时操作系统中运行可以实现实时仿真,但是目前市场上的实时操作系统在开发工具、用户界面等方面存在诸多不足.RTX扩展Windows在提供实时性的同时又可以利用Windows丰富系统资源.利用Real-Time Workshop产生C代码,把要求实时性的代码分离出来放在RTX实时子环境下运行,可以实现实时仿真.实验验证了此方法有较好的实时性.     

基于RTX实时系统ARINC429总线通信驱动开发

某型导弹模拟器采用ARINC429总线通信,根据通信协议的实时性要求,通信板卡需要运行在实时环境中,因此设计并实现基于RTX实时环境下PCI插槽的ARINC429总线驱动;在简要介绍ARINC429通信板卡和RTX实时子系统的基础上,将硬件板卡从Windows环境下转换到RTX环境,详细介绍了驱动系统结构以及标准驱动的实现步骤和关键技术,并通过实验测试证明,该驱动程序能够准确可靠实现总线数据的接收和发送,且实时性良好.     

基于RTX实时模块的飞控系统综合测试系统实现

飞控系统综合测试系统是飞控系统研制中的重要设备,功能较多,结构复杂,采用传统虚拟仪器开发方法很难保证系统的实时性要求.利用一种新的Windows实时模块RTX可大大提高系统的实时性.将系统程序分成上下两层,分别运行于Windows用户层和windows内核层即RTX中,通过共享内存完成上下层之间的数据通信.上层程序采用传统的虚拟仪器开发工具开发,下层程序采用VC开发环境,开发好的*.RTSS程序可直接在RTX上运行.采用该结构方式降低了开发难度,提高了系统实时性,达到了设计要求,已成功应用于某型号飞机的半实物仿真试验.该结构方式也可用于大型飞机和通用飞机的综合测试试验.     

一种快速构建/替换模型的通用实时仿真系统

提出一种综合运用实时工具箱(RTW)与Windows实时扩展子系统(RTX)构建实时仿真系统的方案。采用实时动态链接库(RtDll)形式封装由RTW生成的模型代码,实现由成熟软件快速建模并由自定义VC工程快速封装的模型。根据仿真过程设计可动态加/卸载仿真模型的仿真引擎,兼顾模型与引擎的解耦和实时交互,实现模型输入输出信息的及时传递和模型参数的在线调整。该系统在运行结果与Simulink一致的同时提高了仿真实时性,适用于快速建模与实时仿真实验。     

RTX 平台下实时全软件数控雕刻系统

计算机仿真设计与制造需要极高的实时性和可控性,由于Windows操作系统本身实时性的缺陷,给计算机仿真应用带来了一些不确定因素.经过充分论证,引入了IntervalZero公司的基于Windows的实时仿真解决方案RTX,并结合某型号数控雕刻机的设计要求,总结出了Windows环境下RTX实时仿真应用系统的设计方法及RTX环境下全软件数控雕刻系统主要功能模块程序编写,并将这种设计方法成功应用于某数控雕刻系统中.实际雕刻实例表明RTX平台下全软件程序能够满足数控雕刻系统对实时性要求.     

导引头实时系统仿真架构设计

提出一种基于RTX+Windows+反射内存网的导引头实时系统仿真架构。通过RTX保证系统的实时性,在RTX下采用多线程并行方式降低信号处理时间;通过与Windows间的共享内存实现系统友好的人机交互;以反射内存卡为传输介质,保证数据传输的实时性。经过测试,该架构可以真实地仿真出导引头系统的整个工作过程,信号处理时间控制在ms级,数据传输速度超过800 Mbit/s,线程切换时间与响应延时小于13μs。     

基于Windows XPE的水下航行器航行操纵系统多任务软件设计

航行操纵系统是水下航行器控制系统的重要组成部分;为了保证航行操纵系统的实时性与可靠性,鉴于其硬件板卡驱动支持Windows平台,故软件采用了一种基于Windows XPE实时嵌入式系统的设计方法,根据操纵要求对航行操纵系统实时多任务进行了划分,诸如手柄信息处理任务、自动控制任务和网络通信任务等,介绍了多任务执行实体—线程(thread)的优先级的设置和线程同步工具的选取,并分析了Windows的多线程调度策略,然后详细阐述了航行操纵系统各任务的执行流程以及实现方法;最后,对航行操纵系统进行了实验室仿真测试,结果表明该系统实时性和控制精度达到了设计要求,操纵系统性能良好.     

基于RTX钞纸喷码识别实时系统的研究

为了便于印钞行业进行质量跟踪管理,满足企业产品数字化,信息化要求,研发了一种钞纸在线喷码识别系统。该系统以普通PC,商用运动控制卡和工业相机等为硬件平台,采用基于Windows的RTX模块进行实时扩展。详细阐述了系统的随动跟踪、字符识别和数据管理等功能模块。能实时跟踪补偿钞纸横向位置偏移,并对高速钞纸进行在线喷码与识别。该系统已成功应用在国内某印钞厂,喷码质量能满足企业后续工艺要求。     

基于RTX操作系统的USB主机设备驱动设计

针对在无PC机参与的情况下,两台嵌入式设备之间的高速、稳定的点对点通信迫切需求,文中提出了以USB协议为背景,通过USB协议的控制、批量和中断3种传输方式实现嵌入式设备之间数据交互的解决方案;该方案选择以LPC3250为硬件平台,RTX实时操作系统为软件平台,充分利用了RTX操作系统的微内核,高实时性、多任务和邮箱机制,设计和实现了一款轻型,实用且实时性高的USB主机驱动程序;该USB驱动支持控制传输、批量传输和中断传输3种方式。通过实际设备测试,该系统可以很好地完成大容量存储器各种基本功能。     

基于RTX的工业机器人全软件关节位置伺服控制器的研究

针对WINDOWS NT弱实时的特性,对其内核进行了实时扩展,引入了强实时扩展软件RTX,分析和测试其实时性能,并在基础上完成基于RTX的全软件的关节位置伺服控制。实验结果验证了在一台工业PC上,采用WINDOWS NT RTX实时扩展,实现全软件化的工业机器人控制器的可行性。     

基于RTX51 Tiny的步进电机控制器的设计

研究了用小型多任务实时操作系统RTX51Tiny开发的步进电机控制器。给出了系统的硬件及软件设计方案。对于多任务同时运行的复杂控制系统,使用RTX51Tiny更能符合思维设计习惯,降低了软件开发的复杂性,提高了软件开发的效率。同时,用实时操作系统RTX51Tiny开发的步进电机控制器,在系统的实时性、稳定性和可靠性等方面都得到了提高。     

舵机自动测试系统的设计与实现

为更灵活准确的测试舵机性能和寿命,研制了基于工控机、力矩加载器、力矩传感器、角度传感器的舵机性能和寿命自动测试系统。测试系统采用NI公司生产的便携式一体化PXI机箱和高精度多功能采集卡,在测试过程中实时监测采集舵机控制器的电压电流和舵机位置信号;采用Lab VIEW编程平台开发了相应的测试软件,设计了友好的人机交互界面,实现了舵机产品的参数测量及合格性判断。通过实验比对新旧测试系统对同一舵机产品测试数据,证明新测试系统测试精度和测试效率都更高。     

基于RTX的原油含水测量系统软件设计

γ射线法原油含水测量系统软件要求能够实现精确定时和访问计算机板卡硬件资源,提出了采用RTX开发实时系统软件的方法,对RTX的体系结构进行了介绍,给出了在Windows2000平台下基于RTX实现精确定时、硬件资源访问、硬件中断处理例程的编程实例,系统的应用表明RTX能够满足实时系统要求,采用RTX提高了软件开发效率。     

基于NI实时控制器的六自由度平台测控系统设计与实现

六自由度平台测控系统是六自由度平台的电气控制部分,它通过对六路液压缸的实时闭环控制,实现对平台位姿的控制。该测控系统采用NI的计算机,配置多种类型的PXI板卡,实现了对平台的电压、电流、数字IO、CAN总线等多种接口类型的测量和控制,满足了可靠性需求。采用了典型的上下位机控制,分别进行实时计算与任务管理,解决了实时性的控制需求。采用NI的虚拟仪器Labview开发测控软件,完成实时计算平台的正解与反解模块,作动器闭环控制等功能,增强系统的功能和灵活性。目前六自由度平台测控系统的硬件部分和软件部分都已经通过了调试,对系统进行了正弦运动和暂态特性测试,实验结果表明,运行速度快,满足了平台的控制要求。     

作动器伺服控制系统通用平台设计

针对多种类型作动器的伺服控制系统,分析其系统结构,设计出一种基于实时系统的柔性通用设计平台,该平台可快速实现EHV、DDV式作动器、EHA以及电动作动器的伺服控制,以及作动器各项参数的自动测试,为作动器伺服控制律调试以及作动器自身参数测试提供了一种有效途径.     

直升机飞控系统集成仿真平台开发

研究直升机飞行控制系统的设计开发需求,根据系统集成的开发理念,实现VC++开发环境下Matlab/Simulink和三维实时视景仿真软件Vega的综合集成,利用现有成熟软件工具,在一台普通PC机上开发了一个集仿真管理、控制算法设计与优化、三维可视化于一体的直升机飞行控制系统仿真平台,对直升机飞行控制系统的设计开发提供集成平台支持。集成平台可充分满足用户的仿真任务需求,可提高系统开发效率,同时具有通用的集成开发思路对类似系统研制和开发具有一定的参考价值。