VisSim/Altair Embed – динамикалық жүйелерді модельдеуге арналған бағдарламалық құрал. Блок-схемалар арқылы виртуалды прототиптерді жасауға көмектеседі.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Динамикалық жүйелерді модельдеуге арналған бағдарламалық қамтамасыз ету
Software for simulation of dynamic systems
VisSim – динамикалық жүйелерді модельдеу және кіріктірілген жүйелерді модельдеу негізінде жобалау үшін, өзіндік визуалды тілі бар, визуалды блок-схема бағдарламасы. Ол Массачусетс штатының Вестфорд қаласындағы Visual Solutions компаниясымен әзірленген. Visual Solutions компаниясы 2014 жылдың тамызында Altair компаниясымен сатып алынды, ал оның өнімдері Altair-дің Модельдеу негізіндегі әзірлеу жиынтығының (Model Based Development Suite) бөлігі ретінде Altair Embed деп қайта аталды. Embed көмегімен динамикалық жүйелердің виртуалды прототиптерін жасауға болады. Модельдер жұмыс алаңына блоктарды сүйреп қою және оларды тышқанмен сымдар арқылы байланыстыру арқылы құрастырылады. Embed басқару схемаларын автоматты түрде мақсатты аппаратқа жүктеуге дайын C кодына түрлендіреді. VisSim (қазір Altair Embed) дифференциалдық теңдеулерге негізделген динамикалық жүйелерді жүзеге асыру үшін графикалық дерек ағыны парадигмасын пайдаланады. 8-ші нұсқасына VisSim схемаларына орналастырылған, UML OMG 2 стандартына сәйкес келетін, интерактивті күй диаграммалары қосылды, бұл өндіріс процесін іске қосу реті немесе тізбекті протоколды кодтау сияқты күйге негізделген жүйелерді модельдеуге мүмкіндік береді.
VisSim is a visual block diagram program for the simulation of dynamical systems and model based design of embedded systems, with its own visual language. It is developed by Visual Solutions of Westford, Massachusetts. Visual Solutions was acquired by Altair in August 2014 and its products have been rebranded as Altair Embed as a part of Altair's Model Based Development Suite. With Embed, virtual prototypes of dynamic systems can be developed. Models are built by sliding blocks into the work area and wiring them together with the mouse. Embed automatically converts the control diagrams into C code ready to be downloaded to the target hardware. VisSim (now Altair Embed) uses a graphical data flow paradigm to implement dynamic systems, based on differential equations. Version 8 adds interactive UML OMG 2 compliant state chart graphs that are placed in VisSim diagrams, which allows the modeling of state based systems such as startup sequencing of process plants or serial protocol decoding.
Қолданбалар
VisSim/Altair Embed басқару жүйесін жобалау және сандық сигналдарды өңдеу үшін көп домендік модельдеу және жобалауда қолданылады. Оған арифметикалық, логикалық және трансценденттік функциялардың блоктары, сондай-ақ цифрлық сүзгілер, беру функциялары, сандық интегралдау және интерактивті график салу мүмкіндіктері кіреді. Көбінесе модельделетін жүйелер: авиациялық, биологиялық/медициналық, цифрлық қуат, электр қозғалтқышы, электрлік, гидравликалық, механикалық, процестік, жылулық/ЖЖС және эконометриялық. Бұл бағдарлама модельдерді жарияланған күйінде сақтап, оларды кеңінен таратуға мүмкіндік береді. VisSim авторы X3J11 ANSI C комитетінің мүшесі болды және бірнеше C компиляторларын жазды, сонымен қатар C тілі бойынша оқулықтың авторы болды. ANSI C тілін терең түсінуі және компиляцияланған кезде пайда болатын машиналық кодтың ерекшеліктері код генераторының тиімділігіне әкеледі. VisSim, Texas Instruments MSP430 сияқты шағын 16 биттік тұрақты нүктелі жүйелерді, бар болғаны 740 байт флэш жады және 64 байт жедел жадыны пайдалана отырып, шағын жабық циклды импульс ені модуляциясы (PWM) жүзеге асырылатын жүйелер үшін қолдайды, сонымен қатар Texas Instruments 150 МГц F28335 сияқты үлкен 32 биттік қозғалмалы нүктелі процессорларда 500 кГц-тен астам жоғары бақылау жиілігін қамтамасыз етеді.
VisSim/Altair Embed is used in control system design and digital signal processing for multidomain simulation and design. It includes blocks for arithmetic, Boolean, and transcendental functions, as well as digital filters, transfer functions, numerical integration and interactive plotting. The most commonly modeled systems are aeronautical, biological/medical, digital power, electric motor, electrical, hydraulic, mechanical, process, thermal/HVAC and econometric. This program is intended to allow models to be more widely shared while preserving the model in its published form. VisSim's author served on the X3J11 ANSI C committee and wrote several C compilers, in addition to co authoring a book on C. This deep understanding of ANSI C, and the nature of the resulting machine code when compiled, is the key to the code generator's efficiency. VisSim can target small 16 bit fixed point systems like the Texas Instruments MSP430, using only 740 bytes flash and 64 bytes of RAM for a small closed loop Pulse width modulation (PWM) actuated system, as well as allowing very high control sample rates over 500 kHz on larger 32 bit floating point processors like the Texas Instruments 150 MHz F28335.
Модельге негізделген дамуды пайдалану
Жүйенің жұмысын желіден тыс симуляциялау және симуляциядан код жасау әдісі "модельге негізделген даму" деп аталады. Кіріктірілген жүйелер үшін модельге негізделген даму өндіріс жүйелері үшін кеңінен қабылдануда, себебі ол аппараттық құралдарды әзірлеу циклын қысқартады, дәл сол сияқты модельге бағытталған архитектура бағдарламалық құралдарды әзірлеу өндіріс циклын қысқартады. Модель құрастыру – жағдайды сипаттаудың визуалды жолы. Инженерлік контексте, теңдеулер жүйесін жазу және шешудің орнына, модель құрастыру проблеманы шешу үшін визуалды "блоктарды" пайдалануды қамтиды. Модельдерді пайдаланудың артықшылығы – кейбір жағдайларда математикалық түрде берілгенде қиын болып көрінетін мәселелерді суреттік түрде көрсеткенде түсіну оңайырақ болуы мүмкін. VisSim иерархиялық құрастыруды қолданады, бұл шағылысқан блок-схемаларды құруға мүмкіндік береді. Типтік модель әртүрлі VisSim "қабаттарынан" тұратын "виртуалды жүйелерден" тұрады, қажет болған жағдайда C немесе FORTRAN тілінде жазылған жеке блоктармен біріктіріледі. Виртуалды басқару құрылғысын қосып, қажетті жүйелік жауапты алу үшін реттеуге болады. Слайдерлер мен батырмалар сияқты графикалық басқару элементтері операторларды оқыту немесе басқару құрылғыларын реттеу үшін "не болса, сонда" талдауын жүргізуге мүмкіндік береді. VisSim бастапқыда басқару инженерлері үшін жасалған болса да, оны кез келген математикалық модель үшін қолдануға болады.
The technique of simulating system performance off line, and then generating code from the simulation is known as "model based development". Model based development for embedded systems is becoming widely adopted for production systems because it shortens development cycles for hardware development in the same way that Model driven architecture shortens production cycles for software development. Model building is a visual way of describing a situation. In an engineering context, instead of writing and solving a system of equations, model building involves using visual "blocks" to solve the problem. The advantage of using models is that in some cases problems which appear difficult if expressed mathematically may be easier to understand when represented pictorially. VisSim uses a hierarchical composition to create nested block diagrams. A typical model would consist of "virtual plants" composed of various VisSim "layers", combined if necessary with custom blocks written in C or FORTRAN. A virtual controller can be added and tuned to give desired overall system response. Graphical control element such as sliders and buttons allow control of what if analysis for operator training or controller tuning. Although VisSim was originally designed for use by control engineers, it can be used for any type of mathematical model.