Simulink Real-Time

リアルタイム アプリケーションのビルド、実行およびテスト

Simulink Real-Time™ では、物理システムに接続された Speedgoat ターゲット コンピューター ハードウェアで Simulink® モデルからリアルタイム アプリケーションを作成し、実行することができます。このツールボックスは、ラピッド コントロール プロトタイピング (RCP)、DSP およびビジョン システム プロトタイピング、ハードウェアインザループ (HIL) シミュレーションなどのリアルタイム シミュレーションやテストタスク用に設計されています。 

Simulink Real-Time を使用すると、Simulink モデルを Speedgoat I/O ドライバーブロックで拡張したり、リアルタイム アプリケーションを自動的に作成したりすることができます。リアルタイムカーネル、マルチコア CPU、I/O およびプロトコル インターフェイス、FPGA を備えた Speedgoat のターゲット コンピューターで、テストを自動化したり対話的に実行したりすることができます。 

Simulink Real-Time と Speedgoat ターゲット コンピューター ハードウェアは、デスクトップ、ラボ、現場の環境向けのリアルタイムシステムを作成するために連携して動作するように設計されています。このソフトウェアとハードウェアのソリューションは、最新バージョンの MATLAB® および Simulink をサポートしています。

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シミュレーションからリアルタイムの実行まで

Speedgoat ターゲット コンピューター上で Simulink モデルをリアルタイムに実行します。

ラピッド コントロール プロトタイピング (RCP)

Simulink で開発された制御アルゴリズムを使用して設計をすばやく繰り返し実施して最適化し、プロトタイプ コントローラーとして構成された Speedgoat ターゲット コンピューターに展開します。プロトタイプ コントローラーを物理システムに接続すると、制御アルゴリズムの設計を反復して問題を早期に発見できます。

物理プラントまたはシステムに接続されているターゲット コンピューター ハードウェアで実行されている制御システム設計をテストできます。(ターゲット コンピューターのハードウェアはコントローラーとして機能します。)

ハードウェアインザループ (HIL)

HIL シミュレーションでは、シミュレーションされたプラントに対してリアルタイムでコントローラーをテストすることにより、コントローラーの応答を検証します。極端または異常なイベントをモデル化して、コントローラーの応答をテストできます。

プラントまたはシステムのシミュレーションを使用して、コントローラー ハードウェア (生産または組み込みのコントロールの実装を含む) をテストできます。(ここでは、ターゲット コンピューターが物理的なプラントまたはシステムとして機能します。)

Speedgoat 向け Real-Time アプリケーションの構築

QNX® Neutrino® RTOS を備えた Speedgoat ターゲットマシンと Simulink Real-Time は、互いに連携して動作するように設計されています。

Speedgoat I/O ブロックのドラッグ アンド ドロップ

Speedgoat ハードウェアは Simulink 用に作られており、リアルタイムのシミュレーションとテスト用の統合プラットフォームを提供します。制御、ビジョン、DSP、およびプラントモデルを Simulink で設計し、モデルに Speedgoat I/O ドライバーブロックをドラッグ アンド ドロップします。

Speedgoat I/O ブロックを Simulink ライブラリブラウザーから直接モデルに追加します。

ビルドと実行

ワンクリックでコードを生成、コンパイル、ダウンロードして、Speedgoat ターゲットで実行します。

物理システムのリアルタイム シミュレーション

車両、航空機、ロボットなどの物理システムを仮想システムのリアルタイム シミュレーションに置き換えて、テストのコストを削減します。Simscape と Simulink Real-Time を使用して、HIL シミュレーション用に物理システムのモデルをすばやく作成します。

この例は、HIL の展開に適した電気自動車モデルを示しています。

Simulink Real-Time アプリケーションの計測

リアルタイム アプリケーションを MATLAB に接続してデータを可視化し、デスクトップアプリを作成します。

操作と検査

エクスターナルモードで Simulink モデルのパラメーターを調整し、シミュレーション データ インスペクターにデータをストリーミングします。

データとシミュレーション結果を検査して比較し、モデル設計を検証して繰り返し実施します。

Simulink Real-Time 用のデスクトップアプリを作成

MATLAB App Designer を使用してアプリを設計し、リアルタイム アプリケーションのパラメーターを調整して、信号を可視化します。

XCP ベースのキャリブレーション ツールでパラメーターのキャリブレーションを実行

サードパーティのデータ測定、キャリブレーション、および診断ツールで使用するホストベースの ASAP2 データ定義ファイルを生成します。

Simulink Real-Time を使用したテスト

Simulink Test を使用したリアルタイムテストの作成と自動化

リアルタイムテストの作成、管理、実行

複雑なテストシナリオを作成し、Simulink Test でリアルタイムテストを実行して、テストの成功または失敗を確認します。

Simulink Test および Simulink Real-Time で HIL テストを実行します。

Simulink Real-Time 向けに設計されている Speedgoat ターゲット

HIL のラピッド プロトタイピング ターゲットまたはラックマウント システムに展開します。さまざまなフォームファクターと幅広い I/O モジュールを自動的にターゲットにします。

アプリケーションごとに Speedgoat ターゲットを指定

Speedgoat は、フィールドまたは車載用のオプションやマルチターゲット ラック システムなど、さまざまな高性能マルチコア、マルチ CPU のターゲット コンピューターを提供しています。

(左から) Speedgoat ターゲット コンピューター: ユニット、パフォーマンス、ベースライン、モバイル。

Speedgoat I/O モジュール

Speedgoat は、リアルタイム ターゲットにインストールされる幅広い I/O モジュールを提供します。Speedgoat I/O ドライバーブロックを使用すると、Simulink で I/O モジュールの機能を構成できます。

複数の I/O モジュールで構成された Speedgoat パフォーマンス マシン。

Speedgoat FPGA テクノロジー

高周波の取得と信号生成が必要なラピッド コントロール プロトタイピングおよび HIL アプリケーション用に設計されています。

Speedgoat の構成可能な FPGA テクノロジー

Speedgoat の構成可能な FPGA I/O モジュールは、追加の高速 I/O 接続と通信プロトコルサポートを提供する FPGA コードモジュールを活用しており、合成ツールは不要です。

FPGA コードモジュールは、Simulink Real-Time でシームレスなワークフローを提供します。

HDL ワークフロー アドバイザーを使用して、Speedgoat FPGA I/O ボードをターゲットにします。

注目の応用例

ラピッド コントロール プロトタイピングと HIL テストのモデルを構築して実行します。

モーター制御と電力制御

Speedgoat ターゲット コンピューターで複雑な制御システムのプロトタイプを作成します。Speedgoat FPGA テクノロジーと HDL Coder を組み合わせて、非常に高い閉ループレートを実現します。

アシスト付き運転と自動運転

先進運転者支援システム (ADAS) および自動運転 (AD) 機能の迅速なプロトタイピングとテストを行います。リアルタイムの仮想車両 HIL シミュレーターで、より早期かつ安全にテストします。

自動車向け Speedgoat ソリューション。

バッテリー マネジメント システム

Speedgoat I/O ソリューションには、バッテリー マネジメント システムのプロトタイピングや、効果的な HIL テストでのバッテリー電圧と電流のエミュレーションに必要な特定のモジュールが含まれています。

オーディオ システムのプロトタイピング

Speedgoat の低レイテンシ、高解像度のアナログ I/O モジュールを備えたプロトタイプ オーディオ アルゴリズム。

新機能

64 ビットの POSIX 準拠のリアルタイム オペレーティング システム (RTOS)

制約のあるリアルタイム アプリケーションのリソース要件を満たすよう設計されたロバストなマルチプロセス RTOS

計器パネルおよびアプリ

リアルタイム アプリケーションのパラメーター調整と信号の監視のための App Designer を用いたアプリの設計

Simulink Real-Time エクスプローラー

リアルタイムアプリケーションの設定と制御 (信号の監視、パラメーターの調整、シミュレーション データ インスペクターへのデータのストリーミングなど)

Simulink Real-Time 用アップグレード アドバイザー

新しい 64 ビットのリアルタイム OS を活用するために、以前のバージョンで作成されたモデルを自動アップグレード

新しい File Log ブロック

リアルタイム実行中のロギングの有効化/無効化、MATLAB から切断された状態での複数の実行のロギング、および記録データの MATLAB へのインポート

テスト エンジニアリング ワークフローのサポート

MATLAB と Simulink Real-Time だけで、リアルタイム アプリケーションと通信するテストおよびキャリブレーション用アプリ/スクリプトを開発可能

これらの機能や対応する関数の詳細については、リリースノートを参照してください。