6. Разработка пульта управления

ПК УМ позволяет создавать пульт управления (ПУ), с помощью которого можно изменять отдельные параметры модели в процессе моделирования. Также с помощью ПУ можно задавать управляющие воздействия для модели.

Для создания ПУ необходимо в программном пакете UM Simulation выбрать пункт меню Инструменты/Редактор пульта управления. При этом на экране отобразится окно, показанное на рис. 1.22

Рис. 1.22. Окно редактора ПУ

Далее необходимо перетащить из верхней панели окна в рабочее поле необходимые элементы управления (например, кнопка или слайдер). Выбрав мышкой требуемый элемент, можно установить его свойства с помощью инспектора «Свойства элемента», расположенного в окне редактора ПУ справа. Обязательным является назначение управляющему элементу идентификатора того параметра, которым предполагается с помощью данного элемента управлять. Это также выполняется в поле «Свойства элемента». После создания ПУ необходимо его сохранить с помощью соответствующей кнопки, расположенной на верхней панели редактора ПУ. Чтобы открыть разработанный ПУ, необходимо выбрать пункт меню Инструменты/Открыть пульт управления, а затем выбрать имя файла пульта. При этом откроется окно ПУ (рис. 1.23).

Рис. 1.23. Окно пульта управления

3. Интерфейс с Matlab/Simulink

ПК УМ позволяет интегрировать созданные в среде Matlab/Simulink модели в динамические модели, разработанные в «Универсальном механизме». Совместное использование двух выше перечисленных программных пакетов позволяет подключить к динамической модели привод или даже систему управления. Это позволяет создавать более точные модели объектов, учитывающие динамику приводов.

Механическая часть модели – это обычная модель, созданная в ПК УМ. Модель системы управления создается в среде Matlab/Simulink, а затем импортируется в ПК УМ и связывается с моделью механической части, что в итоге позволяет проанализировать динамику управляемого движения.

1. Совместимость

Установленная версия ПК УМ поддерживает интерфейс с Matlab 6.X и с Matlab 7.X (релизы R12, R13 и R14). Удобнее использовать версию 6.5. Для компиляции моделей Matlab/Simulink необходимо наличие компилятора Microsoft Visual C/C++ version 6.0. Для успешного импортирования в УМ модели, описанные в Matlab/Simulink, должны содержать только непрерывные элементы. Использование дискретных элементов недопустимо.

2. Особенности создания модели в среде Matlab/Simulink

Для того, чтобы подключить модель системы управления, необходимо построить эту модель таким образом, чтобы она содержала хотя бы один вход и хотя бы один выход, см. рис.1.24. При этом на входы системы будут поступать сигналы из УМ, которые затем обрабатываются моделью. На выход поступает управляющее воздействие, которое передается в УМ и управляет движением динамической модели.

Рис. 1.24. Модель системы упраления

3. Подготовка модели к импортированию: компиляция файлов и создание dll-библиотеки

Необходимо выполнить следующие действия:

1. Построить в модель в Matlab/Simulink

2. Создать каталог, содержащий файл этой модели

3. Из каталога UM40\simulink\R13 скопировать в каталог, содержащий файл модели, следующие файлы: um.tlc, deriv.tlc, grt.tlc, grt_vc.tmf

4. Поле Командного окна Matlab Current Directory должно иметь значение каталога, в котором находится файл модели

5. В командном окне набрать команду mex -setup и выбрать установленный компилятор (Microsoft Visual C/C++ version 6.0)

6. Перейти в окно модели. В меню Tools выбрать пункт Real-Time Workshop, после чего выбрать пункт Options

7. В появившемся окне заполнить все поля в соответствие с рис. 1.25

Рис. 1.25. Настройка процесса компиляции

8. Перейти на закладку Solver и в поле Solver options/Type выбрать значение Fixed Step

9. В поле Solver options выбрать из списка наиболее подходящий численный метод решения

10. Перейти на закладку Real-Time Workshop и нажать кнопку Build

После выполнения компиляции на экране может появиться диалоговое окно с сообщением:

которое можно игнорировать. В результате компиляции в рабочем каталоге появятся файлы библиотеки с расширениями: dll, lib и exp, а также подкаталог _grt_rtw, содержащий исходные коды скомпилированной библиотеки.