Real time windows
target
- Resumen
- Características y
requerimientos del real time Windows Target - Diferencias entre Real Time
Worshop y Real Time Windows Target - Procedimiento para la
generación y adquisición de señales en
tiempo real
Matlab presenta una aplicación para hacer
simulaciones en tiempo real, esta toolbox es Real Time Windows
Target. Esta herramienta presenta diferentes aplicaciones
como control en tiempo
real, simulación
en tiempo real para plantas fisicas
como por ejemplo turbinas de avion, modelamiento de sistemas
fisicos.
En si, Real Time Windows Target es una solucion aplicada
en computadores para prototipos y pruebas en
sistema real,
donde permite realizar visuallizaciones de señales
con el bloque de osciloscopios de simulink, modificacion de
parámetros y control en tiempo real.
La toolbox Real time Target es una herramienta de Matlab
que permite adquirir y generar señales en tiempo real. En
el siguiente informe, daremos
una breve explicación sobre el funcionamiento y manejo de
dicha herramienta.
La comunicación entre el equipo y el hardware exterior se realiza
por medio de una tarjeta de adquision de datos, en este
caso DAQ (Nacional Instruments PCI 6025E) la cual permite
operar con señales de entrada y/o salidas analogas y
digitales.
CARACTERISTICAS Y REQUERIMIENTOS DEL REAL TIME
WINDOWS TARGET
Para poder realizar
aplicaciones en tiempo real es necesario que el computador
pose alas siguientes características:
- Un código compilador el cual es generado de
un código C usando el compilador Visual
C/C++ - Debe tener una relación con el modelo del
Simulink, el cual tiene un contenido ejecutable de todos los
componentes de la herramienta simulink de matlab como
:
Conexiones entre bloques
Dependencias de tiempos
Variables en los bloques del simulink
- Relación con el Kernel, donde el ejecutable
debe ser cargado y ejecutado directamente por el Real Time
Windows Target kernel, de lo contrario no puede ser ejecutado.
El driver de modo kernel intercepta llas interrupciones de
tiempo del reloj de computador, manteniéndolas para
operaciones
del sistema windows y asegura la ejecución en tiempo
real de las aplicaciones en tiempo real. - El checksum es utilizado por el kernel para
determinar la estructura
del modelo simulink en el momento de la generación del
código, el cual es consistente con la estructura de la
aplicación en tiempo real durante la ejecución,
es decir, este se asegura que cuando se cambian los
parámetros durante la ejecución el modelo de
simulink realice un correcto mapeo de los parámetros
modificados en las locaciones de memoria
correctas durante la aplicación en tiempo
real.
DIFERENCIAS
ENTRE REAL TIME WORSHOP Y REAL TIME WINDOWS
TARGET
Real Time Windows Target esta diseñado para
operar con una gran flexibilidad y rapidez durante la
creación de modelos a
simular, esta ventaja permite modificar parámetros durante
la ejecución en tiempo real, incrementando el
tamaño de código generado.
Real Time Workshop posee otros códigos de
formatos los cuales pueden generar códigos más
compactos necesitados para aplicaciones especificas.
PROCEDIMIENTO
PARA LA GENERACIÓN Y ADQUISICIÓN DE SEÑALES
EN TIEMPO REAL
Como primera medida debemos crarun archivo con
extensión mdl en el simulink de matlab, el cual nos sirve
para la generación y adquisición de las
señales en tiempo real (Figura 1).
Figura 1
Cabe decir que podemos ajustar los parámetros de
cada componente según sea el requerido por la
aplicación, a continuación se mostrara las ventanas
de configuración de los bloques descritos en la
figura1
Fig 2. Configuración generador
señales
Para ver el gráfico seleccione la
opción "Descargar" del menú superior
Fig 3. Configuración funcion
transferencia
Para ver el gráfico seleccione la
opción "Descargar" del menú superior
Fig 4. Configuración del
Osciloscopio
Fig 5. Configuración ejes del
Osciloscopio
Seguidamente ingresamos en la pestaña de
simulación cambiandola a modo externo y a la vez
modificamos los paramentros de simulación en tiempo real
entrando en solver y real time worshop (Fig 6 y Fig
7).
Aquí (fig. 6) se configura el tiempo de inicio y
culminacion de la simulación. Se ajusta el tamaño
de paso fijo debido a que R.T.Workshop no soporta tamaños
de paso variable. En la pestaña de RTWorkshop se
selecciona el archivo que genera el codigo c el
cual debe ser compatible con Windows el cual es trwin.tlc
.
Para ver el gráfico seleccione la
opción "Descargar" del menú superior
Fig 6 Configuracion
Solver
Fig 7. Configuración RT
Workshop
Una vez configurada la ventana de simulación de
parámetros, accedemos al panel de control
de modo externo ubicado en el menú de simulink
TOOLS, en donde se configura el archivo para la interfase
externa el cual será Win_tgt.
Se carga el archivo y como resultado se obtiene la
visualización de la señal en tiempo real en el
osciloscopio
del simulink.
Para adquirir señales por el RT Windows Target se
realiza lo siguiente:
En la librería de simulink seleccionamos el modo
real time windows target en donde aparece los bloques de I/O
analogos y digitales, seleccionamos el bloque de entrada
análoga junto con un scope en un nuevo archivo .mdl como
se muestra en la
figura 7 y figura 8.
Fig. 7 Diagrama de
bloques para adquirir datos
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opción "Descargar" del menú superior
Fig.8 Menu R.T.W.Target en la
librería de simulink
Una vez seleccionados ambos bloques, hacemos doble clic
en el bloque de entrada analoga, allí se selecciona la
tarjeta con la que desea trabajar para este caso es PCI 6025E
de National Instruments, hecho esto, se introduce el tiempo
de muestreo, los
canales a utilizar, el rango de voltaje de entrada a utilizar,
tal como se muestra en la figura 9.
Para ver el gráfico seleccione la
opción "Descargar" del menú superior
Fig.9 Configuración entrada
análoga
Se configura de nuevo el archivo Win_tgt, se genera el
codigo c y se ejecuta el programa.
RIGOBERTO HERNANDO OLARTE
ING Mecatrónico. BUCARAMANGA – SANTANDER
– COLOMBIA