使用LabVIEW和CompactRIO實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)反饋控制器

—— 學(xué)生使用LabVIEW和CompactRIO實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)反饋控制器

作者：Jonathan How,Emilio Frazzoli,Brandon Luders 時(shí)間：2012-01-09 來(lái)源：電子產(chǎn)品世界

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課程同時(shí)也廣泛地使用了計(jì)算機(jī)輔助控制設(shè)計(jì)工具。學(xué)生設(shè)計(jì)基于硬件模型的控制器，保證了閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定，同時(shí)也滿(mǎn)足了所有的設(shè)計(jì)要求。先前建立在MathWorks, Inc. Simulink®軟件上的框架并沒(méi)有給學(xué)生提供診斷工具，使得他們無(wú)法在硬件上部署控制器前進(jìn)行測(cè)試;而大多數(shù)的測(cè)試都由學(xué)生自行采用MathWorks, Inc.MATLAB®軟件來(lái)完成。由此，實(shí)驗(yàn)室中會(huì)花費(fèi)大量的時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)不需要硬件的功能，如對(duì)控制器設(shè)計(jì)的診斷。LabVIEW控制設(shè)計(jì)與仿真以及LabVIEW MathScript的RT模塊都是分析線(xiàn)性模型并協(xié)助學(xué)生設(shè)計(jì)控制器的有用工具?！　?center>

　　圖3. (a) 仿真系統(tǒng), (b) Real- World I/O – 單觸發(fā)把仿真切換至實(shí)際

本文引用地址：http://www.biyoush.com/article/127867.htm

　　在整個(gè)學(xué)期中，我們介紹了如何利用頻域技術(shù)(如Bode和Nyquist圖) 和狀態(tài)空間技術(shù)(如通過(guò)LQR設(shè)計(jì)的調(diào)節(jié)器和通過(guò)LQE設(shè)計(jì)的估計(jì)器)來(lái)開(kāi)發(fā)內(nèi)層和外層的循環(huán)控制器。與過(guò)去不同，LabVIEW 前面板通過(guò)3D圖像控件提供了有用的可視化效果，并顯示所有的信號(hào)信息，為學(xué)生診斷控制器和更新控制器設(shè)計(jì)提供了便利。實(shí)際套件的 3D圖像非常有用，學(xué)生可以并排比較模擬與現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，查看它們的相關(guān)性。得益于此，我們有效地展示了難以描述的模型不確定性概念，并引進(jìn)了設(shè)計(jì)強(qiáng)大控制器的方法，用以彌補(bǔ)建模誤差。

　　除了LabVIEW 在完整的模擬系統(tǒng)內(nèi)可以靈活調(diào)整控制器之外，使用LabVIEW和CompactRIO 最大的好處是可以直觀、方便地在模擬和現(xiàn)實(shí)之間相互切換。學(xué)生可以模擬驗(yàn)證自己的控制器，然后立即將它們部署至CompactRIO，通過(guò)調(diào)整前面板控件來(lái)控制直升機(jī)。由于仿真結(jié)構(gòu)與硬件匹配度非常高，所以通過(guò)模擬可以很好地預(yù)測(cè)硬件是否會(huì)成功，減少所需的硬件測(cè)試量。這對(duì)管理大班實(shí)驗(yàn)室十分有效，因?yàn)榭捎玫膶?shí)驗(yàn)時(shí)間十分寶貴。