| 【中文题名】 | 控制过程实时仿真平台的设计与实现 |
| 【英文题名】 | Design and Realization of Real-Time Simulation Platform for Control Process |
| 【学科专业】 | 控制理论与控制工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2006-11-21 |
| 【中关键词】 | 实时仿真,MATLABSimulink,对象仿真器,监控组态软件,控制软件,IEC |
| 【英关键词】 | real-time simulation,MATLAB/Simulink,process simulator,monitor platform software,control software,IEC 61131-3 standard, |
| 【分类导航】 | 工业技术>自动化技术、计算机技术>计算技术、计算机技术>计算机的应用>信息处理(信息加工)>计算机仿真 |
| 【论文摘要】 | 本文在对半实物仿真及仿真模拟方法进行研究的基础上，提出了用两种方法搭建被控对象模型。第一种方法是用功能强大的MATLAB／Simulink构造仿真对象模型，使用S函数实现实时，使对象模型运行与实时钟同步，以及实现MATLAB和监控组态软件之间通过DDE和AD／DA进行实时数据通信。第二种是电模拟方法，利用电子元器件制作一个搭建对象模型的设备——对象仿真器，根据模拟电路与真实系统之间的电相似原理构建对象模型。
应用半实物仿真方式，通过这两种方法搭建的被控对象模型与实际的控制器连接交互，构成整个控制过程实时仿真平台，仿真条件更接近于实际情况，能更快速、准确地对设计出的控制器进行检验和调试，得到有指导意义的算法改进策略和在线参数调整方法。有利于开发新型控制系统和算法，减少现场调试周期。
该仿真平台结构简单，容易实现，通过搭建多种控制对象模型进行仿真控制实验，验证仿真平台的可行性和灵活性。
此仿真平台具有适用性。把这种仿真平台的构造思想与符合IEC61131-3标准的控制软件结合起来，构造了符合IEC61131-3标准的控制软件的仿真平台，通过控制软件与控制对象模型数据... |
| 【论文题纲】 |
|
第一章 绪论 |
8-15 |
|
1.1 仿真与半实物仿真技术 |
8-12 |
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1.1.1 仿真与半实物仿真概述 |
8-9 |
|
1.1.2 仿真的方法 |
9-10 |
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1.1.3 仿真应进行的工作 |
10-11 |
|
1.1.4 国内外现状 |
11-12 |
|
1.2 课题的提出 |
12-13 |
|
1.2.1 课题的来源 |
12 |
|
1.2.2 课题的意义 |
12-13 |
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1.3 控制过程实时仿真平台的实现方案 |
13-15 |
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第二章 基于MATLAB对象模型的控制过程仿真平台 |
15-51 |
|
2.1 MATLAB简介 |
15-16 |
|
2.2 Simulink简介 |
16-18 |
|
2.2.1 Simulink模型基本结构 |
17 |
|
2.2.2 Simulink的运行机理 |
17-18 |
|
2.3 S函数简介 |
18-22 |
|
2.3.1 编写M文件形式的S函数 |
19-20 |
|
2.3.2 C语言格式的S函数 |
20-21 |
|
2.3.3 编译C语言S函数 |
21-22 |
|
2.4 基于MATLAB对象模型的控制仿真平台设计 |
22-50 |
|
2.4.1 基于MATLAB的仿真平台总体构架 |
22-23 |
|
2.4.2 实现实时的方法 |
23-27 |
|
2.4.3 基于DDE通信的仿真平台的实现 |
27-37 |
|
2.4.3.1 监控平台软件与MATLAB的DDE实时数据通信 |
27-32 |
|
2.4.3.2 系统组成 |
32-33 |
|
2.4.3.3 基于DDE数据通信的仿真平台一般操作步骤 |
33 |
|
2.4.3.4 仿真实验 |
33-37 |
|
2.4.4 基于AD／DA数据通信的仿真平台 |
37-50 |
|
2.4.4.1 系统概述 |
37-38 |
|
2.4.4.2 数据通讯的实现 |
38-44 |
|
2.4.4.3 系统操作一般步骤 |
44 |
|
2.4.4.4 仿真实验 |
44-50 |
|
2.5 小结 |
50-51 |
|
第三章 基于对象仿真器建模的控制过程仿真平台 |
51-64 |
|
3.1 典型环节及其物理实现 |
51-57 |
|
3.1.1 典型环节的物理实现 |
51-57 |
|
3.2 基于对象仿真器的控制过程仿真平台 |
57-63 |
|
3.2.1 系统的概述 |
57-58 |
|
3.2.2系统组成 |
58-59 |
|
3.2.3 基于对象仿真器控制过程仿真平台的一般操作步骤 |
59 |
|
3.2.4 仿真实验 |
59-63 |
|
3.3 小结 |
63-64 |
|
第四章 基于IEC 61131-3控制软件的仿真平台 |
64-73 |
|
4.1 引言 |
64 |
|
4.2 IEC 61131-3标准简介 |
64-65 |
|
4.3 系统的结构及实现 |
65-72 |
|
4.3.1 基于MATLAB、IEC61131-3控制软件的仿真平台的实现 |
65-67 |
|
4.3.2 基于对象仿真器、IEC61131-3标准控制软件的仿真平台 |
67 |
|
4.3.3 系统一般操作步骤 |
67-68 |
|
4.3.4 仿真实验 |
68-72 |
|
4.4 小结 |
72-73 |
|
第五章 结论与展望 |
73-74 |
|
参考文献 |
74-77 |
|
致谢与声明 |
77-78 |
|
在学期间发表的学术论文与研究成果 |
78 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.365288 |
