基于Windows的控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)性研究.pdf

1、隨著航空、航天工業(yè)的發(fā)展，半實(shí)物仿真技術(shù)也得到較快的發(fā)展。在半實(shí)物仿真中，除了要考慮仿真系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能，還要考慮軟件的實(shí)時(shí)性。一方面要求控制系統(tǒng)具有較高的動(dòng)態(tài)性能和控制精度，但是傳統(tǒng)的 PID不適應(yīng)時(shí)變對(duì)象，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制算法的并行性和計(jì)算機(jī)的串行處理方法相悖，導(dǎo)致了控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性很難保證，為此我們采用神經(jīng)元 PID控制算法，不但計(jì)算簡單，而且實(shí)時(shí)性容易實(shí)現(xiàn)。另一方面要求操作系統(tǒng)不但有較強(qiáng)的硬件支持，較好的人機(jī)界面，還要有良好的實(shí)時(shí)性能

2、，但是Window系統(tǒng)是基于分時(shí)運(yùn)行的搶占式多任務(wù)系統(tǒng)，不能夠完成實(shí)時(shí)性比較高的任務(wù)，RTX(Real-Time Extension)是Windows操作系統(tǒng)內(nèi)核體系結(jié)構(gòu)的延托，修改并擴(kuò)展了硬件抽象層 HAL(Hardware Abstraction Layer),實(shí)現(xiàn)獨(dú)立的內(nèi)核驅(qū)動(dòng)模式,可以有效的解決Window操作系統(tǒng)弱實(shí)時(shí)性的問題。
　　本文以某單位的紅外干擾裝置課題為研究背景，著重研究了控制系統(tǒng)在Windows平臺(tái)下的實(shí)時(shí)

3、性問題。首先對(duì)紅外干擾模擬器的控制系統(tǒng)的功能和工作原理進(jìn)行分析，進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，根據(jù)項(xiàng)目的性能指標(biāo)選擇合適的硬件，針對(duì)Windows 操作系統(tǒng)弱實(shí)時(shí)性的缺點(diǎn)，采用”Windows+RTX”作為軟件運(yùn)行平臺(tái)來解決。其次根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際運(yùn)動(dòng)過程，設(shè)計(jì)位置環(huán)、速度環(huán)、電流環(huán)的三閉環(huán)的控制系統(tǒng)。為了進(jìn)一步提高控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度和動(dòng)態(tài)性能，對(duì)位置環(huán)采用基于神經(jīng)元 PID 算法，使控制系統(tǒng)具有良好的自學(xué)習(xí)能力，調(diào)節(jié)速度比較快，易于實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制。最后研究