EICASLAB - Википедия - EICASLAB
Тема этой статьи может не соответствовать Википедии рекомендации по продуктам и услугам.Июнь 2010 г.) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения) ( |
Эта статья слишком полагается на Рекомендации к основные источники.Август 2014 г.) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения) ( |
Разработчики) | EICAS Automazione S.p.A. |
---|---|
Операционная система | Windows / Linux |
Тип | Технические вычисления |
Лицензия | Проприетарный |
Интернет сайт | www.eicaslab.com |
EICASLAB это программный пакет обеспечение лаборатории для автоматический контроль дизайн и временные ряды прогнозирование разработан как окончательный результат европейского проекта ACODUASIS IPS-2001-42068[1][2][3][4] финансируется Европейским сообществом в рамках инновационной программы. Проект - в течение его жизненного цикла - был направлен на то, чтобы предоставить в области робототехники научный прорыв новой методологии проектирования автоматического управления.[5]
Чтобы облегчить такую передачу знаний, EICASLAB был оснащен программным механизмом «автоматизированный алгоритм и генерация кода»,[6] Это позволяет получить алгоритм алгоритма управления даже без глубоких знаний теории и методологии, которые обычно требуются при использовании традиционных методологий проектирования управления.
EICASLAB был и фактически принят в других европейских исследовательских проектах, связанных с робототехникой (ARFLEX IST-NMP2-016880[7] и проект PISA NMP2-CT-2006-026697)[8] и автомобилестроение (проект HI-CEPS TIP5-CT-2006-031373[9] и проект ERSEC FP7 247955).[10] EICASLAB используется в европейских отраслях промышленности, исследовательских институтах и академических кругах для разработки систем управления и прогнозирования временных рядов, документированных в научной и технической литературе.[11][12][13][14][15][16][17][18][19][20][21][22]
EICASLAB включает инструменты для моделирования заводов, проектирования и тестирования. встроенный Системы управления, помогая на этапах процесса разработки стратегии управления, от концепции системы до генерации кода управляющего программного обеспечения для конечной цели.
Организация программного обеспечения
EICASLAB - это программный пакет, состоящий из основной программы под названием MASTER, способной помогать и управлять всеми этапами разработки системы управления с помощью набора инструментов, соответственно:
- инструмент SIMBUILDER, предназначенный для программирования имитационных моделей объекта и алгоритмов управления;
- инструмент SIM, предназначенный для моделирования и оценки характеристик алгоритмов управления;
- инструмент POST, предназначенный для анализа результатов путем постобработки записанных данных моделирования;
- инструмент MPI / CPO, предназначенный для идентификации параметров модели и оптимизации параметров управления;
- инструмент RCP Manager, предназначенный для управления действиями Rapid Control Prototyping;
- инструмент SLOW MOTION, предназначенный для автономного повторения экспериментальных испытаний, выполняемых в полевых условиях, для расширенной отладки и настройки.
Функции для поддержки контроля этапов проектирования
Поддержка концепции системы
EICASLAB включает следующие функции для поддержки концепции системы:
- Проектирование архитектур многопроцессорного управления
- Разработка многоуровневых иерархических алгоритмов управления
Рассмотрены архитектуры оборудования, включая мультипроцессоры, и архитектуры программного обеспечения, включающие многоуровневое иерархическое управление. Программное обеспечение управления подразделяется на функции, которые разработчик назначает различным процессорам. Каждая функция управления имеет свою частоту дискретизации и временное окно для ее выполнения, которые планируются разработчиком с помощью EICASLAB. планировщик.
Обмен данными может осуществляться между функциями управления, назначенными одному и тому же процессору, и между различными процессорами, принадлежащими системе управления предприятием. Учитывается время задержки при передаче данных.
Окончательное «прикладное программное обеспечение», созданное в C подразделяется на файлы, каждый из которых относится к определенному процессору.
Поддержка системного моделирования
EICASLAB включает в себя определенные рабочие области для разработки, оптимизации и тестирования алгоритмов и программного обеспечения, связанного с «контроллером предприятия», включая как «автоматический контроль »И« траектория генерации »и«беспорядки "воздействуя на завод. Для выполнения такой задачи доступны три различных рабочих зоны, как показано ниже.
- Площадь завода, которая будет использоваться для моделирования динамического поведения растения с помощью «точной модели растений»,
- Область управления, которая будет использоваться для разработки функций, связанных с автоматическим управлением и генерацией траектории,
- Район миссии, который будет использоваться для планирования смоделированных испытаний. Он разделен на две части, соответственно, задачи установки и задачи управления. Первый генерирует возмущение, воздействующее на установку во время смоделированных испытаний, и планирует любые другие события, касающиеся производительности установки, такие как изменения параметров установки. Второй генерирует команду хоста, которая будет отправлена системе управления установкой во время моделирования испытаний.
Поддержка разработки алгоритма управления
EICASLAB включает следующие инструменты и функции для поддержки разработки алгоритма управления:
- AAG: автоматическая генерация алгоритма
- MPI: идентификация параметров модели
- CPO: Оптимизация параметров управления
Инструмент автоматического создания алгоритма, начиная с «упрощенной модели предприятия» и с «требуемой производительности управления», генерирует алгоритм управления. На основе проектных данных станции применяемая методология проектирования управления позволяет проектировать контроллеры с гарантированной производительностью без необходимости какой-либо настройки в полевых условиях, несмотря на неизбежную неопределенность, которая всегда существует между любой математической моделью, построенной на основе проектных данных станции, и фактическая производительность предприятия (основные принципы управления при наличии неопределенности см. [23][24]Разработчик может выбрать одну из трех базовых схем управления, и для каждой он имеет возможность выбрать алгоритмы управления разного уровня сложности. При синтезе автоматически сгенерированное управление осуществляется как результат трех действий:
- действие разомкнутого контура, которое задается командами, необходимыми для отслеживания опорных сигналов, вычисленных на основе упрощенной модели объекта;
- компенсация возмущения в установке, которая рассчитывается на основе возмущения, спрогнозированного наблюдателем состояния объекта;
- то замкнутый цикл действие, которое вычисляется как действие, необходимое для исправления ошибки состояния объекта по отношению к эталонной.
Растения государственный наблюдатель задача может быть расширена для оценки и прогнозирования возмущения, действующего на установку. Прогнозирование и компенсация нарушений в работе оборудования - это оригинальная функция управления, которая позволяет значительно уменьшить ошибку управления. Идентификация параметров модели - это инструмент, который позволяет идентифицировать наиболее подходящие значения параметров упрощенной модели из записанных экспериментальных данных или смоделированных испытаний, выполненных с использованием «точной модели завода». «Истинное» значение параметра не существует: модель является приблизительным описанием завода, а затем «наилучшее» значение параметра зависит от функции затрат, принятой для оценки разницы между моделью и заводом. Метод идентификации оценивает лучшие значения параметров упрощенной модели с точки зрения конструкции управления с обратной связью. Оптимизация параметров управления - это инструмент, который выполняет настройку параметров управления в моделируемой среде. Оптимизация выполняется численно в рамках предварительно определенного смоделированного испытания, то есть для данной задачи (последовательность команд хоста и возмущение, действующее на установку, и любое другое потенциальное событие, связанное с производительностью установки) и для заданных функциональных затрат, связанных с производительностью управления установкой. .
Поддержка генерации кода для конечной цели
Инструмент автоматической генерации кода EICASLAB обеспечивает ANSI C исходный код, связанный с разработанным алгоритмом управления. Конечным результатом работы дизайнера является «прикладное программное обеспечение» в ANSI C, отлажен и протестирован, готов к компиляции и компоновке в процессорах управления предприятием. «Прикладное программное обеспечение» включает программное обеспечение, относящееся к функциям «автоматического управления» и «создания траектории». Смоделированные функции управления - это строго те же функции, которые проектировщик может передать в полевых условиях в фактический контроллер установки.
Поддержка управления настройкой
EICASLAB включает следующие инструменты для поддержки настройки управления:
- Замедленный просмотр
- Быстрое прототипирование (точнее название Rapid Control Prototyping, RCP)
- Аппаратное обеспечение в петле
Slow Motion View - это инструмент, который будет использоваться на этапе настройки управления установкой, предоставляющий переменный путем переменного анализа производительности управляющего программного обеспечения во время экспериментальных испытаний, выполняемых с помощью реальной установки.
Ввод и вывод установки, а также команды хоста, отправляемые контроллеру, записываются во время экспериментальных испытаний, а затем они могут быть обработаны EICASLAB следующим образом. Записанные входные и выходные переменные установки используются в области установки внутри входных и выходных переменных, полученных при моделировании установки. Записанные команды хоста используются в области Control Mission внутри команды хоста, сгенерированной функцией Control Mission.
Затем, когда выполняется смоделированное испытание, функция управления получает записанные выходные данные фактического предприятия и соответствующие записанные команды хоста внутри смоделированных. Поскольку функция управления, выполняемая в EICASLAB, строго такая же, как и в реальном контроллере предприятия, то команды, полученные в результате моделирования функции управления и отправленные из моделируемого управления в моделируемую установку, должны быть строго такими же, как и в случае с моделируемой функцией управления. записанные входные данные предприятия (если нет числовых ошибок, зависящих от различий между процессором, на котором работает EICASLAB, и процессором, используемым в реальном контроллере предприятия, но опыт показал, что влияние таких различий незначительно). Экспериментальные испытания, выполняемые реальным контроллером установки, полностью повторяются в EICASLAB, с той разницей, что теперь процесс может выполняться в замедленном режиме и, если это необходимо, пошагово с использованием программы-отладчика.
Инструмент автоматической генерации кода может использоваться для вставки кода контроллера в Linux Операционная система реального времени (RTOS) (в двух доступных версиях, а именно Linux RTAI и Linux RT с вытеснение ядра ), чтобы протестировать алгоритм управления в среде ПК вместо конечного целевого оборудования, выполняя тесты Rapid Control Prototyping (RCP). EICASLAB RCP включает планировщик в реальном времени на основе многопоточность методы программирования и возможность работать на многоядерный процессор.
Инструмент автоматической генерации кода может использоваться для вставки кода контроллера в конечную цель оборудования. После выполнения такой операции, Оборудование в петле (HIL) тесты могут быть выполнены, состоящие из пилотного - вместо реального завода - завода, смоделированного в EICASLAB и запущенного на вашем ПК, подходящего настроенного и связанного через необходимые аппаратные интерфейсы с конечной аппаратной целью.
Рекомендации
- ^ ACODUASIS IPS-2001-42068: Сайт проекта ACODUASIS В архиве 2008-04-17 на Wayback Machine
- ^ CORDIS Выпуск № 44 - сентябрь 2003 г., Технологические возможности сегодня, стр. 16: "EICASLAB: семейство инструментов CAE, использующих автоматизированную генерацию алгоритмов для проектирования систем управления.". Опубликовано Европейской комиссией - инновации, онлайн[постоянная мертвая ссылка ]
- ^ Барометр EVCA, апрель 2006 г., стр. 5: "Простой в использовании инструмент для автоматизированных систем управления", онлайн В архиве 2006-12-07 на Wayback Machine
- ^ CORDIS - Результаты ИКТ: ведущие результаты: "Простой в использовании инструмент для автоматизированных систем управления", Опубликовано Европейской комиссией, онлайн
- ^ Профессор Франческо Донати (Туринский политехнический университет, Италия): «Инновационная методология и проект ACODUASIS», Семинар ACODUASIS "Еще один шаг в проектировании автоматического управления", Турин (Италия), 3 октября 2005 г., онлайн В архиве 2011-07-19 на Wayback Machine
- ^ Габриэлла Капоралетти (EICAS Automazione, Италия): «Проект ACODUASIS: профессиональный программный инструмент, поддерживающий дизайн управления в робототехнике», 6-я Международная конференция по альпинистским и шагающим роботам и технологиям поддержки мобильных машин. CLAWAR 2003 17–19 сентября 2003 г., Катания, Италия
- ^ Проект ARFLEX IST-NMP2-016880: Сайт проекта ARFLEX /
- ^ Проект PISA NMP2-CT-2006-026697 Сайт проекта PISA
- ^ Проект HI-CEPS TIP5-CT-2006-031373: Веб-сайт проекта HI-CEPS
- ^ Проект ERSEC FP7 247955: Сайт проекта ERSEC:
- ^ Габриэлла Капоралетти (EICAS Automazione, Италия), Руи Невеш да Силва и Мария Маркес (UNINOVA, Португалия): "Программное обеспечение для создания передовых автоматизированных алгоритмов в управлении солнечной электростанцией"- MIC 2004 Двадцать третья Международная конференция IASTED по моделированию, идентификации и контролю, аннотация онлайн
- ^ Кершер, Зеллнер и Диллман (Университет Карлсруэ, Германия), Стелла и Капоралетти (EICAS Automazione, Италия): "Моделирование и управление суставами, управляемыми жидкостными мышцами, с помощью передового программного обеспечения для автоматической генерации алгоритмов»- CLAWAR 2005 8-я Международная конференция по альпинистским и шагающим роботам и технологиям поддержки мобильных машин.
- ^ Кей Ч. Фюрстенберг (IBEO Automobile Sensor GmbH, Германия), Пьер Баро (Peugeot Citroën Automobile, Франция), Габриэлла Капоралетти (EICAS Automazione, Италия), Сильвия Сителли (Исследовательский центр Fiat, Италия), Зафрир Эйтан (TAMAM / IAI, Израиль), Ульрих Lages (IBEO Automobile Sensor GmbH, Германия), Christophe Lavergne (Renault SA, Франция) Разработка предаварийной сенсорной системы: проект CHAMELEON, онлайн[постоянная мертвая ссылка ]
- ^ А. Боттеро и Д. Мартинелло (COMAU Robotics, Италия):Имитационные модели промышленных роботов для проектирования и анализа систем управления, Семинар ACODUASIS "Еще один шаг в проектировании автоматического управления", Турин (Италия), 3 октября 2005 г., онлайн В архиве 2011-07-19 на Wayback Machine
- ^ Ф. Мотто и А. Рамойно (EICAS Automazione, Италия), А. Боттеро и Д. Мартинелло (COMAU Robotics, Италия: Управление промышленными роботами с помощью подхода EICASLAB: промышленное прототипирование и результаты экспериментов, Семинар ACODUASIS "Еще один шаг в проектировании автоматического управления", Турин (Италия), 3 октября 2005 г., онлайн В архиве 2011-07-19 на Wayback Machine
- ^ Я. Фоттнер (ММАС, Германия), Т. Кершер (Университет Карлсруэ, Германия), Дж. Ди Гропелло и А. Стелла (EICAS Automazione, Италия): Моделирование и управление автоматизированными транспортными средствами (AGV) для транспортировки еды, белья и отходов в сфере здравоохранения, Семинар ACODUASIS "Еще один шаг в проектировании автоматического управления", Турин (Италия), 3 октября 2005 г., онлайн В архиве 2011-07-19 на Wayback Machine
- ^ Г. Капоралетти и А. Стелла (EICAS Automazione, Италия), П. Пина (UNINOVA, Португалия), В. Абади (CYBERNETIX, Франция):«Управление гидравлическим сервоприводом с помощью генератора автоматизированных алгоритмов», Семинар ACODUASIS "Еще один шаг в проектировании автоматического управления", Турин (Италия), 3 октября 2005 г., онлайн В архиве 2011-07-19 на Wayback Machine
- ^ Ю. Додеман и Н. Мойсан (IPSIS, Франция), Дж. Ди Гропелло (EICAS Automazione, Италия):«Синтез многопараметрического управления ТЭЦ», Семинар ACODUASIS "Еще один шаг в проектировании автоматического управления", Турин (Италия), 3 октября 2005 г., онлайн В архиве 2011-07-19 на Wayback Machine
- ^ Проф. Р. Бухер и К. Кауфманн - (SUPSI, Швейцария): "Прототипирование быстрого управления с помощью EICASLAB и Linux RTAI", Семинар ACODUASIS" Еще один шаг в проектировании автоматического управления ", Турин (Италия), 3 октября 2005 г., онлайн В архиве 2011-07-19 на Wayback Machine
- ^ Проф. Сильвано Балеми (Университет прикладных наук Южной Швейцарии, Лугано-Манно, Швейцария): "Платформа быстрого прототипирования контроллеров для высокоточных приложений", Материалы 6-й Международной конференции Евспен - Баден-бай-Вена - май 2006 г., онлайн[постоянная мертвая ссылка ]
- ^ Паола Донати и Франческо Донати: «Моделирование и прогнозирование кривой доходности в условиях неопределенности модели, Паола Донати и Франческо Донати», серия рабочих документов 917, Европейский центральный банк (ЕЦБ), онлайн
- ^ Паола Донати: «Эффективность денежно-кредитной политики в период кризиса: данные о денежном рынке зоны евро», Европейский центральный банк (ЕЦБ) семинар декабрь 2009 г., онлайн
- ^ Проф. Ф. Донати, проф. Д. Карлуччи: "Контроль нормы неопределенных систем", IEEE Transactions on Automatic Control, vol.20-AC, 1975, pp.792-795.
- ^ Проф. Ф. Донати, проф. М. Валлаури: "Гарантированное управление почти линейными установками", IEEE Transactions on Automatic Control, vol. 29-AC, 1984, pp. 34-41.