[发明专利]一种实时半实物仿真系统及其数据采集方法

说明书

技术领域

本发明涉及仿真技术领域，特指一种实时半实物仿真系统及其数据采集方法。 

背景技术

一个典型的半实物仿真系统由主机1、目标系统2和硬件实物3组成；结构框图如附图1所示。主机1创建各种原型，并生成和下载运行于目标系统上的代码。目标系统2可以是另一台PC机，也可以是一个嵌入式系统；用于运行实时算法。硬件实物3是现实世界中的对象，由目标系统2控制，仿真的目标就是在硬件实物3上验证算法的正确性。 

上述系统，尽管可以通过目标系统的IO口测量数据，但是测量的数据量很大的时候往往会占用大量的系统资源，影响到仿真系统的实时性。对于用户而言，调节效果的好坏往往只能反映在主观的观测结果上，缺乏客观的测量数据；因此仅适用于不太复杂的应用或者教学演示场合；对于实时信号处理等数据量大、算法复杂的系统，如航空航天、雷达仿真等应用场合；则无法实现实时仿真。 

发明内容

本发明解决的技术问题之一在于提供一种实时的半实物仿真系统。 

本发明解决的技术问题之二在于提供一种半实物仿真系统的数据采集方法。

本发明解决上述技术问题之一的技术方案是：包括有主机、目标系统及硬件实物，主机、目标系统及硬件实物依序相连，还包括有一对硬件实物进行数据采集的DAQ设备与硬件实物连接；所述的DAQ设备采集硬件实物的数据后输送给作为仿真平台的主机；所述的主机包括有主要由Simulink软件构成的原型创建模块和主要由LabVIEW软件构成在线调参模块；所述的在线调参模块是用于读取ASAP2文件、与目标系统建立连接、读写目标系统指定内存地址数据的功能模块；所述的DAQ设备与在线调参模块相连。 

本发明解决另一技术问题的技术方案是：硬件实物的数据由DAQ设备采集，再输送到作为仿真平台的主机的主要由LabVIEW软件构成的进行在线调参。 

本发明仿真系统的参数调节和数据采集形成了完整的回路；在这个系统下，算法的准确性能够得到充分有效的验证，结合LabVIEW下建立的用户界面，用户可以根据DAQ设备的测量结果实时调整系统参数。仿真的效果能够直观的反馈给用户，帮助用户快速地进行算法验证。 

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明： 

附图1是现有仿真系统框图； 

附图2是本发明仿真系统框图。 

具体实施方式

见附图2，本发明实时半实物仿真系统仿包括有主机1、目标系统2硬件实物3及DAQ设备4，主机1、目标系统2及硬件实物3依序相连，所述的主机1  包括有主要由Simulink软件构成的原型创建模块11和主要由LabVIEW软件构成在线调参模块12；DAQ设备4是一类用于数据采集的设备。前述DAQ设备4与在线调参模块12和硬件实物3相连。硬件实物3的数据由DAQ设备4采集，再输送到作为仿真平台的主机1的在线调参模块11进行在线调参。 

所述主机1的原型创建模块11可创建各种由硬件实物控制的被控对象的虚拟模型。Simulink还提供了ASAP2文件生成工具，ASAP2描述文件包含目标系统2中有关数据对象的全部信息，如特征值(参数，曲线，MAP图等)，真实及虚拟测量值，及变量依赖关系等。在Simulink环境下修改配置，可以使得用户在Simulink中建立好系统模型，并进行自动代码生成后，同时生成一个ASAP2文件。在线调参模块12采用LabVIEW(NI公司开发的虚拟仪器软件)来建立图形界面以进行在线标定。利用LabVIEW，用户可以方便的设计仿真平台的用户界面，快速的实现自动化测量。LabVIEW还提供了远程控制的工具包，用户可以通过该工具包实现对VI的远程控制。利用LabVIEW提供的工具库，可以方便的与目标系统及测量硬件建立连接。 

利用ASAP2文件可以很方便的获取目标系统中各个参量的内存地址，数据类型，取值范围等信息。为了实现对目标系统2指定内存地址的读写，在LabVIEW下开发了调参工具模块用于读取ASAP2文件以及与目标系统进行通信。该工具模块包含了读取ASAP2、与目标系统建立连接、读写目标系统指定内存地址的数据等功能模块。利用该工具模块，可以很方便的开发出调参界面。基本流程是：先由主机1的原型创建模块11创建一包含目标系统2中有关数据对象的全部信息的ASAP2文件；然后，在线调参模块12调取ASAP2文件，并读取ASAP2文件中的地址信息；再对目标系统指定内存地址的数据进行读写。