基于Windows的控制系統(tǒng)實時性研究.pdf

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

2、，但是Window系統(tǒng)是基于分時運行的搶占式多任務系統(tǒng)，不能夠完成實時性比較高的任務，RTX(Real-Time Extension)是Windows操作系統(tǒng)內(nèi)核體系結(jié)構(gòu)的延托，修改并擴展了硬件抽象層 HAL(Hardware Abstraction Layer),實現(xiàn)獨立的內(nèi)核驅(qū)動模式,可以有效的解決Window操作系統(tǒng)弱實時性的問題。
　　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平臺下的實時

3、性問題。首先對紅外干擾模擬器的控制系統(tǒng)的功能和工作原理進行分析，進行總體設(shè)計，根據(jù)項目的性能指標選擇合適的硬件，針對Windows 操作系統(tǒng)弱實時性的缺點，采用”Windows+RTX”作為軟件運行平臺來解決。其次根據(jù)項目的實際運動過程，設(shè)計位置環(huán)、速度環(huán)、電流環(huán)的三閉環(huán)的控制系統(tǒng)。為了進一步提高控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度和動態(tài)性能，對位置環(huán)采用基于神經(jīng)元 PID 算法，使控制系統(tǒng)具有良好的自學習能力，調(diào)節(jié)速度比較快，易于實現(xiàn)實時控制。最后研究