Modelowanie i weryfikacja w programie MATLAB i Simulink
-
Upload
jadwiga-horoszkiewicz -
Category
Engineering
-
view
333 -
download
2
Transcript of Modelowanie i weryfikacja w programie MATLAB i Simulink
![Page 1: Modelowanie i weryfikacja w programie MATLAB i Simulink](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/55a6a8e11a28ab006b8b45e3/html5/thumbnails/1.jpg)
MATLAB & SimulinkModelowanie i weryfikacja
Marcin Piątek9 października 2013 r. Rzeszów
![Page 2: Modelowanie i weryfikacja w programie MATLAB i Simulink](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/55a6a8e11a28ab006b8b45e3/html5/thumbnails/2.jpg)
2
www.ont.com.pl
Nasi klienci w Polsce
SimulinkMATLAB
•NBP•Radwar Warszawa•TRW•Delphi•Bungee•Avio•ABB•PIAP•Przemysłowy Instytut Telekomunikacji•Telekomunikacja Polska•Motorola Polska•GE Company Polska•Instytut Łączności •MTU•Sikorsky Mielec•WITI •Wszystkie uczelnie techniczne w całej Polsce
![Page 3: Modelowanie i weryfikacja w programie MATLAB i Simulink](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/55a6a8e11a28ab006b8b45e3/html5/thumbnails/3.jpg)
3
www.ont.com.pl
Podstawowy produkt
SimulinkMATLAB
Środowisko do obliczeń technicznych
•Obliczenia numeryczne•Analiza danych i szybka wizualizacja •Teraz staje się de facto językiem, którym posługują się inżynierowie na całym świecie, jest językiem programowania wysokiego poziomu do pisania algorytmów•Rozszerzenia tzw. toolboxes do przetwarzania sygnałów, grafiki, statystyki, optymalizacji itd..•Produkt bazowy dla produktów firmy The MathWorks
![Page 4: Modelowanie i weryfikacja w programie MATLAB i Simulink](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/55a6a8e11a28ab006b8b45e3/html5/thumbnails/4.jpg)
4
www.ont.com.pl
Główne możliwości
SimulinkMATLAB
Wdrażanieaplikacji
Dostępdo danych
Analiza i wizualizacja
Rozwijanie algorytmówi aplikacji
![Page 5: Modelowanie i weryfikacja w programie MATLAB i Simulink](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/55a6a8e11a28ab006b8b45e3/html5/thumbnails/5.jpg)
5
www.ont.com.pl
Dostęp do danych
SimulinkMATLAB
MATLABInterfejs niskiego poziomu do innych
urządzeń
Instrument Control ToolboxInstrumenty elektroniczne i pomiarowe
Data Acquisit ion ToolboxKarty akwizycji danych
Image Acquisit ion ToolboxKamery i sprzęt video
![Page 6: Modelowanie i weryfikacja w programie MATLAB i Simulink](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/55a6a8e11a28ab006b8b45e3/html5/thumbnails/6.jpg)
6
www.ont.com.pl
Analiza danych
SimulinkMATLAB
WaveletsSignal Processing
Curve Fitting
Statistics
Optimization, GADS
![Page 7: Modelowanie i weryfikacja w programie MATLAB i Simulink](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/55a6a8e11a28ab006b8b45e3/html5/thumbnails/7.jpg)
7
www.ont.com.pl
Interfejsy graficzne
SimulinkMATLAB
•GUIDE (>> guide)•Projektowanie GUI•przyciski, menu przywoływalne, listy wyboru, wykresy MATLABa, kontrolki ActiveX•obsługa wywołań zwrotnych (callbacks)•Generacja kodu MATLABa•Interaktywne tworzenie i testowanie GUI
![Page 8: Modelowanie i weryfikacja w programie MATLAB i Simulink](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/55a6a8e11a28ab006b8b45e3/html5/thumbnails/8.jpg)
8
www.ont.com.pl
Wdrażanie aplikacji
SimulinkMATLAB
COMExcelAdd-in
Java www
MATLAB Builder for .NET
MATLABBuilder for
Excel
MATLABBuilder for
Java
.NET.EXE .DLL.LIB
MATLAB Compiler
![Page 9: Modelowanie i weryfikacja w programie MATLAB i Simulink](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/55a6a8e11a28ab006b8b45e3/html5/thumbnails/9.jpg)
9
www.ont.com.pl
Produkt bazowy
SimulinkMATLAB
Środowisko do modelowania, symulowania, implementowania systemów dynamicznych i wbudowanych
•Liniowe, nieliniowe, dyskretne, ciągłe, hybrydowe i wielowątkowe (multirate) systemy•Podstawa do projektowania za pomocą modeli matematycznych, pozwalające na przejście przez wszystkie etapy projektowania•Otwarta architektura do włączenia modeli zrobionych w innych narzędziach•Narzędzia pomagające przy projektowaniu systemów sterowania, przetwarzaniu sygnałów i w innych zastosowaniach
![Page 10: Modelowanie i weryfikacja w programie MATLAB i Simulink](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/55a6a8e11a28ab006b8b45e3/html5/thumbnails/10.jpg)
10
www.ont.com.pl
Projektowanie systemu
SimulinkMATLAB
Obiekt lub środowisko
Regulator lub aplikacja
+-
Systemwbudowany
![Page 11: Modelowanie i weryfikacja w programie MATLAB i Simulink](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/55a6a8e11a28ab006b8b45e3/html5/thumbnails/11.jpg)
11
www.ont.com.pl
MATLAB Coder
SimulinkMATLAB
•generacja kodu ANSI/ISO C•generacja gotowych MEX-funkcji•wsparcie dla statycznej i dynamicznej alokacji pamięci•generacja kodu dla operacji macierzowych•wsparcie dla System Objects
![Page 12: Modelowanie i weryfikacja w programie MATLAB i Simulink](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/55a6a8e11a28ab006b8b45e3/html5/thumbnails/12.jpg)
12
www.ont.com.pl
Simulink Coder
SimulinkMATLAB
•generacja kodu ANSI/ISO C z modeli Simulinka i diagramów Stateflow•wiele domyślnych Targetów, w tym RapidSimulation•wsparcie dla zmiennych zmienno i stało-przecinkowych (w tym możliwość definiwoania własnych typów danych z Simulink Fixed-Point)•generacja aplikacji jedno i wielozadaniowch•obsługa trybu External do kalibracji parametrów
![Page 13: Modelowanie i weryfikacja w programie MATLAB i Simulink](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/55a6a8e11a28ab006b8b45e3/html5/thumbnails/13.jpg)
13
www.ont.com.pl
Embedded Coder
SimulinkMATLAB
•generacja kodu produkcyjnego ANSI/ISO C•optymalizacja zużycia pamięci, stosu lub wielkości programu•integracja ze środowiskami: Eclipse, Code Composer Studio, Visual DSP++ i wiele innych•wsparcie dla norm i standardów: Autosar, DO-178B, ISO 26262, IEC 61508, MISRA C itp
![Page 14: Modelowanie i weryfikacja w programie MATLAB i Simulink](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/55a6a8e11a28ab006b8b45e3/html5/thumbnails/14.jpg)
14
www.ont.com.pl
Model-Based Design
SimulinkMATLAB
System Requirements
System Design
Software Design
Coding
SoftwareIntegration
Hardware/SoftwareIntegration
System Integration and Calibration
Sim
RP
OTRP SIL
PIL
HIL
Sim: Simulation
RP: Rapid Prototyping
OTRP: On-Target Rapid Prototyping
PCG: Production Code Generation
SIL: Software in Loop Testing
PIL: Processor in Loop Testing
HIL: Hardware in Loop Testing PCG
![Page 15: Modelowanie i weryfikacja w programie MATLAB i Simulink](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/55a6a8e11a28ab006b8b45e3/html5/thumbnails/15.jpg)
15
www.ont.com.pl
Closed Loop Simulation
SimulinkMATLAB
Weryfikacja poprawności projektu poprzez symulację środowiska w zamkniętej pętli sprzężenia zwrotnego.
V
![Page 16: Modelowanie i weryfikacja w programie MATLAB i Simulink](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/55a6a8e11a28ab006b8b45e3/html5/thumbnails/16.jpg)
16
www.ont.com.pl
Rapid Prototyping
SimulinkMATLAB
Weryfikuje poprawność projektu algorytmu sterującego i umożliwia kalibrację parametrów dzięki uruchamianiu sterowania w czasie rzeczywistym na fizycznym obiekcie.
V
xPC-Target
![Page 17: Modelowanie i weryfikacja w programie MATLAB i Simulink](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/55a6a8e11a28ab006b8b45e3/html5/thumbnails/17.jpg)
17
www.ont.com.pl
On Target Rapid Prototyping
SimulinkMATLAB
Weryfikuje poprawność projektu algorytmu sterującego dzięki uruchamianiu sterowania na prawdziwym układzie sprzętowym sterownika.
V
![Page 18: Modelowanie i weryfikacja w programie MATLAB i Simulink](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/55a6a8e11a28ab006b8b45e3/html5/thumbnails/18.jpg)
18
www.ont.com.pl
RP czy PCG?
SimulinkMATLAB
V
Embedded Real-Time targetgenerates production-quality codefor use on embedded systems.
• Reusable Code• Bidirectional Traceability• Clear Interfaces• Optimized for fast runs Generic Real-Time target
generates code for use in SIL, PIL, HIL, Rapid Simulation and industrial PCs.
![Page 19: Modelowanie i weryfikacja w programie MATLAB i Simulink](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/55a6a8e11a28ab006b8b45e3/html5/thumbnails/19.jpg)
19
www.ont.com.pl
Software-In-the-Loop
SimulinkMATLAB
Weryfikuje poprawność wygenerowanego kodu źródłowego.
V
S-function wrapper that imports the generated code into Simulink
![Page 20: Modelowanie i weryfikacja w programie MATLAB i Simulink](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/55a6a8e11a28ab006b8b45e3/html5/thumbnails/20.jpg)
20
www.ont.com.pl
Processor-In-the-Loop
SimulinkMATLAB
Weryfikuje poprawność wygnerowanego kodu na konkretnej architekturze sprzętowej.
V
•exercises object code•stack profiling•code coverage•execution profiling
![Page 21: Modelowanie i weryfikacja w programie MATLAB i Simulink](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/55a6a8e11a28ab006b8b45e3/html5/thumbnails/21.jpg)
21
www.ont.com.pl
Hardware-In-the-Loop
SimulinkMATLAB
Weryfikuje poprawność całego projektu w symulowanym środowisku.
V
~~
![Page 22: Modelowanie i weryfikacja w programie MATLAB i Simulink](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/55a6a8e11a28ab006b8b45e3/html5/thumbnails/22.jpg)
22
www.ont.com.pl
Weryfikacja
SimulinkMATLAB
•MATLAB – „skryptowy” język programowania •Simulink – projektowanie modeli systemu i/lub środowiska•Simulink Verification & Validation – bloki i funkcjonalność ułatwiająca testowanie•Simulink Design Verifier – analiza funkcjonalna projektu•SystemTest – zintegrowane środowisko do zautomatyzowanego przeprowadzania testów
![Page 23: Modelowanie i weryfikacja w programie MATLAB i Simulink](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/55a6a8e11a28ab006b8b45e3/html5/thumbnails/23.jpg)
23
www.ont.com.pl
Model-Based Design
SimulinkMATLAB
•Projektowanie za pomocą modeli•Identyfikacja obiektów•Prototypowanie algorytmów•Implementacja poprzez automatyczną generację kodu•Ciągłe testy i weryfikacja•Zautomatyzowane techniki testowania jak SIL, PIL, HIL
![Page 24: Modelowanie i weryfikacja w programie MATLAB i Simulink](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/55a6a8e11a28ab006b8b45e3/html5/thumbnails/24.jpg)
24
www.ont.com.pl
Projektowanie/Modelowanie
SimulinkMATLAB
![Page 25: Modelowanie i weryfikacja w programie MATLAB i Simulink](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/55a6a8e11a28ab006b8b45e3/html5/thumbnails/25.jpg)
25
www.ont.com.pl
Model Reference
SimulinkMATLAB
![Page 26: Modelowanie i weryfikacja w programie MATLAB i Simulink](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/55a6a8e11a28ab006b8b45e3/html5/thumbnails/26.jpg)
26
www.ont.com.pl
Jarzmo testowe
SimulinkMATLAB
Generacja sygnałów wejściowych Analiza wynikówModel
![Page 27: Modelowanie i weryfikacja w programie MATLAB i Simulink](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/55a6a8e11a28ab006b8b45e3/html5/thumbnails/27.jpg)
27
www.ont.com.pl
Sygnały wejściowe
SimulinkMATLAB
1. Biblioteka: Sources 2. Blok: Signal Builder
![Page 28: Modelowanie i weryfikacja w programie MATLAB i Simulink](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/55a6a8e11a28ab006b8b45e3/html5/thumbnails/28.jpg)
28
www.ont.com.pl
Analiza wyników
SimulinkMATLAB
1. Biblioteka: Sinks 2. Biblioteka: Model Verification
![Page 29: Modelowanie i weryfikacja w programie MATLAB i Simulink](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/55a6a8e11a28ab006b8b45e3/html5/thumbnails/29.jpg)
29
www.ont.com.pl
•Analiza układu logicznego•Analiza systemu dynamicznego
Przykłady
PrzykładyWeryfikacja w Simulinku
![Page 30: Modelowanie i weryfikacja w programie MATLAB i Simulink](https://reader034.fdocuments.pl/reader034/viewer/2022052413/55a6a8e11a28ab006b8b45e3/html5/thumbnails/30.jpg)
30
www.ont.com.pl
Dopasowanie sygnałów
Model ReferenceWeryfikacja w Simulinku