“With the Speedgoat system, changing parameters and tuning the system is very easy and straightforward. It saves us a lot of time. There’s no need to re-compile and burn each new version of the control algorithm.”

Eyal Bagon, Senior Director Production Software and Development Coordination at Mobileye

MATLABSimulink Real-Time & SpeedGoat

השימוש במערכת זמן אמת נועדה למזער ככל הניתן את השוני בין הסימולציה החומרתית אותה בניתם ע"ג המחשב שלכם לבין המערכת האמיתית אותה אתם מעוניינים לבנות. וזאת ע"מ לקצר את תהליך הפיתוח, חסכון במשאבים ואפשור מגוון סימולציות רחב יותר.

השיטה בה מערכת זו עובדת היא ע"י שימוש במערכת הפעלה הפועלת לפי זמן אמת, כלומר, תזמון פעולות החישוב המבוצעות ע"ג ה-CPU (FPGA) כעת יבוצע בזמן אותו הגדרנו בסימולציה (זמן דגימה) ולא לפי תור, פעולה מתבצעת לאחר שקודמתה הסתיימה. הבדיקות אותם תבצעו מקושרות אל מחשב העבודה שלכם וכך תוכלו לבדוק להשוות את התוצאות המתקבלות אל מול הרצויות, האם התכנון שלכם ישים ובמידה ויש שגיאות ניתן להשוואת על גבי אותה פלטפורמה. יתרון נוסף, המערכת היא מותאמת לקוח (custom made) וכך תוכלו לקבל את כל החיבורים החומרתיים הנדרשים וכן כuח חישוב לפי קצבי העבודה של הפרויקט.

לכל מערכת זמן אמת יש מספר יכולות (יורחבו בהמשך):
1. HIL- ניתן להחליף את המערכת הפיסית במחשב זמן אמת ולייצר בדיקות חומרה.
2. RCP- להאיץ את זמן הפיתוח של רכיבי הבקרה.
3. Stand alone- להשתמש בכוח החישוב של המכונה לצורך הרצת סימולציות מורכבות.

חברת Speedgoat הינה חברה שוויצרית הקיימת כ10 שנים ועובדת בשיתוף פעולה מלא עם MathWorks. השותפות נבעה עקב הצורך והרצון לבצע התממשקות יעילה ומהירה בין תוכנת הסימולציה Simulink לבין מחשב הפועל עם מערכת הפעלה בזמן אמת. דבר זה יחסוך לך המשתמש זמן רב בהגדרות ובמעבר בין המערכות השונות.

יכולות:

Standalone application

מאחר שמכונת זמן אמת יכולה להכיל בתוכה מספר רב של מעבדים עם כח חישוב גדול קיימת האפשרות להריץ על גבי המכונה את הסימולציה שלכם. כעת לא תצטרכו לבצע הרצות בסוף יום עבודה כי המחשב שלכם לא עומד בעומס, תוכלו להתממשק ולהריץ בשוטף על מכונת זמן האמת.

דבר זה יאיץ את הסימולציות, יאפשר לכם למקבל את עבודתכם, יאפשר לכם לבצע בדיקות נוספות באותו פרק זמן נתון מה שיוביל לשיפור בוודאות התכנון.

(RCP (Rapid control prototype

עם שימוש במחשב זמן אמת תוכלו לבקר את המערכת שלכם ישירות מתוכנת הסימולינק. כלומר, כעת לא תצטרכו לצרוב מחדש את מערכת הבקרה שלכם לאחר כל שינוי אותו ביצעתם, ויתרה מכך, תוכלו לשנות את ערכי הבקרה ישירות מן המחשב תוך כדי תנועה.

כאשר תעבדו ב-external mode תוכלו לייצר GUI משלכם לצורך שליטה על הפרמטרים אותם אתם מעוניינים לבקר.

שיטת עבודה זו תאפשר לצוותי התכנון למדל בצורה מהירה יעילה ונוחה את בקרי המערכת, הבקר אשר יירכש ויותקן יהיה תואם לדרישות המערכת (ללא overhead מיותר שנועד לוודא התאמה), דבר זה יעודד בדיקת חלופות שונות והשפעתם על המערכת. כעת, צוותי הבקרה יוכלו לעדכן את המערכת בכל שלבי הפרוייקט ללא עיכוב מצידם כחלק מתהליך התכנון.

(HIL (Hardware in the loop

שימוש עם מערכת זמן אמת תוכלו למדל את הפלטפורמה שלכם בצורה מתמטית ולבחון את תכנון רכיב החומרה. דמיינו מצב בו תכננתם מערכת רובוטית ובגלל טעות בחישוב הזרם על המנוע גדול מן המצופה, במקרה הטוב, תצטרכו כעת לבחון מהי השגיאה מולה אתם מתמודדים והיכן היא נובעת, במקרה הרע, הרכיב ייהרס וכעת תאלצו להמתין עד לקבלת הרכיב החלופי.

ההתממשקות מבוצעת באופן מיידי עם שימוש בתוכנת Simulink Real-Time, הסימולציה החומרתית תייצא את הנתונים ישירות אל המחשב שלכם וכך תוכלו לדגום את הנתונים על גבי תוכנת הסימולינק ולבדוק האם הבקר או הכרטיס אותו תכננתם אכן מבצע את אשר מצופה ממנו.

יתרון מובהק נוסף הוא, הבניה של מחשב זמן האמת נבנה לפי דרישות הלקוח, דבר זה מתאפיין בסוגי החיבורים הקיימים למערכת ) I/O מסוג D/A, PWM, CAN, modbus, EtherNet ועוד) ובקצבי עבודה גבוהים מאוד עם שימוש בFPGA, שימוש במעבדים סטנדרטיים לרוב אינו יוכל לדמות סימולציה אמיתית עקב כוח חישוב נמוך משמעותית מביצועי המערכת הנדרשים.

Feedback