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控制过程实时仿真平台的设计与实现

作　者: 徐剑琴
导　师: 林小峰
学　校: 广西大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 实时仿真 MATLAB/Simulink 对象仿真器监控组态软件控制软件 IEC 61131-3标准
分类号: TP391.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 357次
引　用: 3次
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内容摘要

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的通信完成控制算法的研究符合IEC61131-3标准的控制软件的工程实施提供了较好的仿真环境。

全文目录

第一章绪论  8-15
  1.1 仿真与半实物仿真技术  8-12
    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
    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
  1.3 控制过程实时仿真平台的实现方案  13-15
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

控制过程实时仿真平台的设计与实现

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