【摘 要】
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随着社会经济的发展,人们对工业生产的效率要求越来越高。工业控制系统设计从“系统”的观点出发,利用机械技术、电子信息技术,通过机电有机结合的方法,构造最佳的系统,改变
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随着社会经济的发展,人们对工业生产的效率要求越来越高。工业控制系统设计从“系统”的观点出发,利用机械技术、电子信息技术,通过机电有机结合的方法,构造最佳的系统,改变了纯机械系统中复杂的控制方式,大大提高了生产效率。
在大型的工业控制系统设计中,传统的设计方法无法在系统设计的初期制定系统中控制电路的指标、控制对象的参数。从而无法从系统的指标、性能、成本等方面进行综合设计,引起较大的设计反复。
目前正在发展的虚拟样机的设计方法,可以在计算机上建立机械系统的模型,模拟在现实环境下系统的运动和动力特性,并根据仿真结果细化和优化系统设计。为了更直观的观察系统输出,实现系统功能,本文在虚拟样机设计方法的基础上,增加了硬件仿真的环节,提出虚拟机的设计方法,在硬件上对系统进行建模,实现硬件虚拟机。
本文以捻绳机系统为例,介绍了虚拟机的设计方法和流程。首先根据设计目标,建立捻绳机系统的概念样机,通过对概念样机的分析,对系统进行模块划分,完成系统建模。然后以MATLAB/Simulink为仿真平台,对捻绳机系统进行软件建模和仿真分析。通过对仿真数据的分析,更好的选取系统参数。接下来以DE2开发板为实验平台,对捻绳机系统进行硬件仿真。通过设计DE2的通讯接口板,实现RS485通讯,模拟实际系统的通讯接口。在SOPC平台上完成了系统的CPU定制、顶层原理图设计和软件设计,模拟了捻绳机系统的工作情况。最后实现整个系统的硬件仿真,对系统输出进行直观的观察。
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