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使用LabVIEW和CompactRIO实现动态反馈控制器

—— 学生使用LabVIEW和CompactRIO实现动态反馈控制器
作者:Jonathan How,Emilio Frazzoli,Brandon Luders 时间:2012-01-09 来源:电子产品世界 收藏
        课程同时也广泛地使用了计算机辅助控制设计工具。学生设计基于硬件模型的控制器,保证了闭环系统的稳定,同时也满足了所有的设计要求。先前建立在MathWorks, Inc. Simulink®软件上的框架并没有给学生提供诊断工具,使得他们无法在硬件上部署控制器前进行测试;而大多数的测试都由学生自行采用MathWorks, Inc.MATLAB®软件来完成。由此,实验室中会花费大量的时间来实现不需要硬件的功能,如对控制器设计的诊断。控制设计与仿真以及 MathScript的RT模块都是分析线性模型并协助学生设计控制器的有用工具。  

   图3. (a) 仿真系统, (b) Real- World I/O – 单触发把仿真切换至实际

本文引用地址:https://www.eepw.com.cn/article/127867.htm

  在整个学期中,我们介绍了如何利用频域技术(如Bode和Nyquist图) 和状态空间技术(如通过LQR设计的调节器和通过LQE设计的估计器)来开发内层和外层的循环控制器。与过去不同, 前面板通过3D图像控件提供了有用的可视化效果,并显示所有的信号信息,为学生诊断控制器和更新控制器设计提供了便利。实际套件的 3D图像非常有用,学生可以并排比较模拟与现实系统,查看它们的相关性。得益于此,我们有效地展示了难以描述的模型不确定性概念,并引进了设计强大控制器的方法,用以弥补建模误差。

  除了LabVIEW 在完整的模拟系统内可以灵活调整控制器之外,使用LabVIEW和 最大的好处是可以直观、方便地在模拟和现实之间相互切换。学生可以模拟验证自己的控制器,然后立即将它们部署至,通过调整前面板控件来控制直升机。由于仿真结构与硬件匹配度非常高,所以通过模拟可以很好地预测硬件是否会成功,减少所需的硬件测试量。这对管理大班实验室十分有效,因为可用的实验时间十分宝贵。



关键词: LabVIEW CompactRIO

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