Real-Time Interface(RTI)

dSPACEハードウェア上でモデルを稼動させるための実装ソフトウェア

RTIを使用することで、開発者は実際の設計プロセスに完全に集中し、また設計作業を迅速に繰り返し行うことができます。RTIはCコード生成ツールSimulink Coder™(旧称、Real-Time Workshop ® )を拡張し、リアルタイムハードウェア上でのSimulinkおよびStateflowモデルのシームレスな自動実装を実現します。

適用分野

ラピッドコントロールプロトタイピング時やHIL(Hardware-in-the-Loop)シミュレーション時、Real-Time Interface(RTI)は、dSPACEハードウェアと開発ソフトウェアMATLAB/Simulink/Stateflow(MathWorks ® 社)の間のリンクを提供します。

RTIでの作業

モデルをdSPACE I/Oボードに接続するには、RTIブロックライブラリから入出力モジュールをドラッグアンドドロップしてSimulinkブロックに接続します。パラメータ設定などすべての設定は、適切なブロックをクリックして行うことができます。RTIはSimulinkモデルにdSPACEシステムの入出力機能を実装するブロックを提供し、Simulink Coder™(旧称、Real-Time Workshop ® )はモデルコードを生成することにより、リアルタイムアプリケーション向けのモデルを準備します。開発者が1行もコードを書くことなく、リアルタイムモデルがリアルタイムハードウェア上で自動的にコンパイル、ダウンロードされ、起動されます。RTIはユーザの設定作業をサポートします。RTIでは整合性チェックが行われるため、ビルドプロセスの前または最中に潜在的なエラーを特定および修正することができます。

包括的な機能

RTIは、連続系、離散系、およびマルチレートシステムなどあらゆる種類のシステムを処理します。入出力ハードウェアにより、同じI/Oボード上でチャンネルごとにサンプリングレートを変えることができます。さらに、異なるサブシステムで使用することも可能です。RTIは非同期イベントをサポートしているため、割込み駆動型のサブシステムを実行するときに、タスク優先度やタスクオーバーラン方式を設定できます。また、時間駆動型のタスクとタイムテーブルもサポートしているため、タスクおよびタスクのグループに対し、関連付けられたトリガイベントに関して、可変のまたはあらかじめ設定された遅延時間を実装することができます。これにより、モデルのタスクを非常に柔軟に処理することが可能です。さらに、RTIはチャンネルの二重使用や誤った使用を防止するために役立つチェック機能も提供します。

主な利用効果

RTIを使用することで、開発者は実際の設計プロセスに完全に集中し、また設計作業を迅速に繰り返して行うことができます。RTIはCコード生成ツールSimulink Coder™(旧称、Real-Time Workshop ® )を拡張し、リアルタイムハードウェア上でのSimulinkおよびStateflowモデルのシームレスな自動実装を実現します。これにより、実装時間は大幅に短縮されます。RTIはハードウェアの設定手順を段階的に示し、自動整合性チェックを実施して、パラメータ設定のエラーを回避します。高い柔軟性を実現するために、RTIの各バージョンでは複数の異なるMATLABリリースをサポートしています(www.dspace.jp/goto.cfm/ja_0906を参照)。RTIの新しいバージョンを使用することにより、MATLABおよびRTIの以前のリリースのほとんどのモデルを自動的に移行できます。

Model Design

In this example, the closed control loop of the positioning system for a hard disk drive is shown in the block diagram. Both the controller and the model of the controlled system are designed in the MATLAB/Simulink development environment.

Graphical I/O Configuration

When you have finished testing your model in Simulink, it has to be prepared for implementation on the real-time hardware. The plant model is replaced by I/O blocks that form the interfaces to the real controlled system. To add an I/O model, simply drag a block from the RTI I/O library to the model and connect the block with the I/O of the controller.

Parameter Specification

I/O parameters are specified by double-clicking an I/O block and entering the data in graphical user interfaces. In this example, the input signals are the feedback value and the reference signal. The reference signal now comes from an external signal generator and is read in by an ADC block. The output signal from the controller is the control signal u_M, which is output by the hardware via a DAC block.

Implementation on dSPACE Hardware

Automatic implementation of the Simulink model on dSPACE hardware is the key to rapid design iterations. With RTI you will not see a single line of code during this process. A single click on Build starts the implementation, including code generation, compiling, and downloading. You can select an integration algorithm and a step size in the Solver page of the Configuration Parameters dialog. Build procedures can also be automated with the help of scripts. This is especially useful for large models.

Interaction with Experiment Software

When your application is running on the real-time hardware, the whole dSPACE experiment software is at your disposal. RTI ensures that you have control over each individual variable immediately after the implementation process. 
ControlDesk provides an instrument panel that enables you to change parameters and monitor signals – without regenerating the code. ControlDesk also displays the time histories of any variable used by your application.

Supporting dSPACE Hardware

No matter whether you are using dSPACE systems with a DS1104 R&D Controller Board, MicroAutoBox II, or MicroLabBox: RTI allows for the convenient model and I/O configuration of your dSPACE system.

Blockset

Description

Further Information

(See relevant product information)

Real-Time Interface for Multiprocessor Systems

  • For graphical setup of multicore structures
  • Real-Time Interface for Multiprocessor Systems (RTI-MP)

RTI Bypass Blockset

  • Part of the ECU Interface Base Package
  • For configuring bypass applications
  • ECU Interface Base Package

CAN Blocksets

  • For combining dSPACE systems with CAN communication networks
  • RTI CAN Blockset
  • RTI CAN MultiMessage Blockset

RTI LIN MultiMessage Blockset

  • For combining dSPACE systems with LIN communication networks
  • RTI LIN MultiMessage Blockset

dSPACE FlexRay Configuration Package

  • For configuring dSPACE systems in FlexRay communication networks
  • dSPACE FlexRay Configuration Package

RTI FPGA Programming Blockset

  • Integrating FPGA models in dSPACE systems
  • RTI FPGA Programming Blockset

Ethernet Blocksets

  • Connecting dSPACE hardware to other devices via Ethernet
  • Ethernet Blocksets

RTI Electric Motor Control Blockset

  • For combining dSPACE MicroLabBox with electric drive systems
  • RTI Electric Motor Control Blockset

RTI DS1552 I/O Extension Blockset

  • Part of the RTI package
  • For making the additional I/O channels of the DS1552 Multi-I/O Module available to model-based control applications running on MicroAutoBox II
  • MicroAutoBox II

RTI RapidPro Control Unit Blockset

  • Extensive I/O functionalities for the MicroAutoBox II used in combination with the RapidPro Control Unit, e.g., for engine, chassis, and drives control
  • RTI RapidPro Control Unit Blockset

RTI USB Flight Recorder Blockset

  • Part of the RTI package
  • For long-term data acquisition on MicroAutoBox II or MicroLabBox

RTI Watchdog Blockset

  • For implementing various safety mechanisms on
    MicroAutoBox II
  • MicroAutoBox II

RTI Synchronized Time Base Manager Blockset

  • For creating and accessing synchronized time base manager instances

機能 説明
I/O設定
  • ハードウェアセットアップを指定するための包括的なブロックライブラリ
  • 関連ブロックをSimulinkブロックに接続するだけでdSPACE入出力の構成が可能
  • 電圧範囲、分解能、デジタル入出力、シリアルインターフェースパラメータおよびPWM周波数などの入出力パラメータの指定
  • パラメータの範囲と整合性の自動チェック
  • さまざまなサンプリングレートでモデル内のどこにでも入出力アクセスが可能
  • 複雑なI/Oモジュールのさまざまな機能に対応した個別ブロック
  • データ型の指定機能とデータ型対応の入出力
  • ハードウェアまたはソフトウェア割込みによってトリガされるSimulinkサブシステムの非同期実行
  • S-functionとユーザ手書きコード
リアルタイムコードの生成
  • Simulink Coder™(旧称、Real-Time Workshop ® によるCコードの生成
  • リアルタイム実装向けのCコードの最適化
  • Simulink Coder(旧称、Real-Time Workshop)コード最適化のサポート
  • 初期化関数と入出力関数呼び出しの生成
タスクの自動定義
  • マルチレートシステムおよび優先順位に基づくプリエンプティブ方式のマルチタスキングのサポート
  • 単一タイマーおよび複数タイマータスクモード
  • 非同期タスク
  • 外部ハードウェア割込み
  • ソフトウェア割込み
  • タスクごとに設定可能な優先順位とオーバーラン処理
  • タスクごとのターンアラウンドタイム計測
  • 周期的なタイマータスクと外部イベントとの同期化オプション
  • タイムトリガ型タスクとタイムテーブル
  • 非リアルタイムシミュレーションモード
コンパイラの起動
  • モデルをコンパイルおよびリンクする自動コンパイラ呼び出し
アプリケーションのロードと起動
  • リアルタイムハードウェアへのプログラムのダウンロード
  • シミュレーションの制御
  • ControlDeskの対話形式による制御、監視、およびデータ取得
  • 長期間のシミュレーションなどのために、MicroAutoBox IIでタイムスタンプによるデータ取得を直接実行

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