36、硬件在环仿真与实时控制

jj890

于 2025-11-26 14:06:38 发布

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分类专栏： MATLAB/Simulink仿真精讲文章标签：硬件在环仿真实时控制 Simulink

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硬件在环仿真与实时控制

1. 硬件在环仿真与实时控制概述

在之前的应用中，Simulink可用于对复杂系统进行建模。单变量和多变量系统、线性和非线性系统、连续、离散和混合系统、时不变和时变系统，以及工程和非工程系统等，都能通过Simulink进行仿真。借助S函数和Stateflow技术，复杂系统以及离散事件系统也能被建模和仿真。

不过，目前主要研究的是Simulink中的数值仿真方法，尚未考虑与现实世界的交互。对于许多实际过程，无法获得精确的数学模型，因此也无法构建精确的Simulink模型。有时由于实际系统的复杂性，所建立的Simulink模型可能并不准确。为了获得更准确的仿真结果，需要将实际系统嵌入到仿真回路中，这种仿真通常被称为硬件在环仿真。由于这种仿真通常是实时进行的，所以有时也被称为实时仿真。

MathWorks提供的Real - Time Workshop可以将Simulink模型转换为C代码，还能使用该工具生成独立的可执行文件，从而实现实时控制。此外，第三方软硬件也为Simulink提供了接口，例如dSPACE及其Control Desk、Quanser plus WinCon等，可用于实现硬件在环仿真和实时控制实验。MATLAB和Simulink支持许多知名硬件制造商的产品，如Motorola、Texas Instruments等，并能直接从Simulink模型为它们生成可执行代码。低成本的NIAT工具也可用于实现硬件在环仿真和实验，此外，还介绍了使用Arduino的更低成本平台。