Из Википедии, свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Эта статья посвящена языку визуальных блок-схем. Для использования в других целях, см Vissim .
VisSim / solidThinking Встроить
VisSimIcon.png
ПарадигмаМодульное , Визуальное программирование , Язык моделирования
РазработчикВизуальные решения / solidThinking
Впервые появился1989 г.
Стабильный выпуск
Встроить 2016 / Январь 2016
Операционные системыОкна
ЛицензияПроприетарное программное обеспечение
Расширения имени файла.VSM
Веб-сайтhttp://www.vissim.com , http://www.solidthinking.com/embed_land.html
Под влиянием
C , Лабораторный верстак , AVS (Расширенная система визуализации)

VisSim - это программа с визуальной блок-схемой для моделирования динамических систем и проектирования встроенных систем на основе моделей со своим собственным визуальным языком . Он разработан Visual Solutions of Westford, Massachusetts . Компания Visual Solutions была приобретена компанией Altair в августе 2014 года, а ее продукты были переименованы в Altair Embed в рамках пакета Altair Model Based Development Suite. С помощью Embed вы можете разрабатывать виртуальные прототипы динамических систем. Модели создаются путем вставки блоков в рабочую область и их соединения с помощью мыши. Embed автоматически преобразует схемы управления в C-код, готовый для загрузки на целевое оборудование.

VisSim или теперь Altair Embed использует парадигму графического потока данных для реализации динамических систем, основанных на дифференциальных уравнениях. Версия 8 добавляет интерактивные графы диаграмм состояний, совместимые с UML OMG 2 , которые помещаются в диаграммы VisSim. Это позволяет моделировать системы на основе состояний, такие как последовательность запуска технологических установок или декодирование последовательного протокола.

Приложения [ править ]

VisSim / Altair Embed используется при проектировании систем управления и цифровой обработке сигналов для многодоменного моделирования и проектирования. [1] Он включает блоки для арифметических, логических и трансцендентных функций , а также цифровые фильтры , передаточные функции , численное интегрирование и интерактивное построение графиков. [2] Наиболее часто моделируемыми системами являются авиационные, биологические / медицинские, цифровые энергетические, электрические, электрические, гидравлические, механические, технологические, тепловые / HVAC и эконометрические. [1]

Распространение моделей VisSim [ править ]

Снимок экрана программы просмотра VisSim с образцом модели.

Версия программного обеспечения, предназначенная только для чтения, VisSim Viewer , доступна бесплатно и позволяет людям, не имеющим лицензии на использование VisSim, запускать модели VisSim. [3] Эта программа предназначена для более широкого распространения моделей при сохранении модели в ее опубликованной форме. [3] Средство просмотра будет выполнять любую модель VisSim и позволяет изменять только параметры блокировки и моделирования, чтобы проиллюстрировать различные сценарии проектирования. Ползунки и кнопки могут быть активированы, если они включены в модель.

Генерация кода [ править ]

Надстройка «VisSim / C-Code» генерирует код ANSI C для модели и генерирует целевой код для встроенных устройств, таких как ШИМ, АЦП, кодировщик, GPIO, I2C и т. Д. Это полезно для разработки встроенных систем . После моделирования поведения контроллера C-код может быть сгенерирован, скомпилирован и запущен на целевой машине. Для отладки VisSim поддерживает интерактивную связь JTAG, называемую «Hotlink», которая позволяет интерактивно изменять коэффициент усиления и строить графики целевых переменных. Код, созданный VisSim, был назван эффективным и читаемым, что делает его хорошо подходящим для разработки встроенных систем. [4] Автор VisSim работал в комитете X3J11 ANSI C и написал несколько компиляторов C, а также соавтор книги по C. [5]Это глубокое понимание ANSI C и природы результирующего машинного кода при компиляции является ключом к эффективности генератора кода. VisSim может нацеливаться на небольшие 16-битные системы с фиксированной точкой , такие как Texas Instruments MSP430 , используя только 740 байт флэш-памяти и 64 байта ОЗУ для небольшой системы с замкнутым контуром с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ), а также позволяя контролировать выборку очень высокого уровня. частоты более 500 кГц на более крупных 32-битных процессорах с плавающей запятой, таких как Texas Instruments 150 МГц F28335.

Использование разработки на основе моделей [ править ]

Основная статья: Модель на основе дизайна

Техника автономного моделирования производительности системы с последующим генерированием кода на основе моделирования известна как «разработка на основе модели». Разработка на основе моделей для встраиваемых систем получает широкое распространение для производственных систем, поскольку она сокращает циклы разработки аппаратного обеспечения точно так же, как управляемая моделями архитектура сокращает производственные циклы разработки программного обеспечения. [6]

Построение модели - это визуальный способ описания ситуации. В инженерном контексте вместо написания и решения системы уравнений построение модели включает использование визуальных «блоков» для решения проблемы. Преимущество использования моделей состоит в том, что в некоторых случаях проблемы, которые кажутся сложными при математическом выражении, могут быть легче понять, если они представлены графически.

VisSim использует иерархическую композицию для создания вложенных блок-схем. Типичная модель будет состоять из «виртуальных установок», состоящих из различных «слоев» VisSim, объединенных при необходимости с пользовательскими блоками, написанными на C или FORTRAN. Виртуальный контроллер может быть добавлен и настроен для получения желаемого общего отклика системы. Графический элемент управления, такой как ползунки и кнопки, позволяет управлять анализом « что, если» для обучения оператора или настройки контроллера.

Хотя VisSim изначально был разработан для использования инженерами по контролю , его можно использовать для любого типа математической модели.

Дополнительные функции [ править ]

На скриншотах показано моделирование синусоидальной функции в VisSim. Шум добавляется к модели, а затем отфильтровывается с помощью фильтра Баттерворта . Следы сигнала синусоидальной функции с шумом и отфильтрованным шумом сначала отображаются вместе, а затем отображаются в отдельных окнах в блоке графика.

Размер этого видео: 50% (320x240 пикселей)
Другой размер: 100% (640x480 пикселей)
  • Чтение и запись пакетов по шине CAN ( сеть контроллеров )
  • Коммуникационная система физического уровня моделирования ( модуляторы , кодеры, ФАП , Костас Loop , BPSK , QPSK , DQPSK , QAM , Bit Error Rate (BER), глаз диаграммы , алгоритм Витерби , Рида-Соломона и т.д.)
  • Генерация кода C - генерирует исполняемый код C прямо из блок-схемы.
  • Библиотека моделирования электродвигателей для асинхронных двигателей переменного тока, бесщеточных двигателей постоянного тока и шаговых двигателей
  • Встроенная система нацеливания на чипы Texas Instruments C2000 и MSP430 , ARM Cortex-M . Поддерживает встроенные периферийные устройства, такие как последовательные порты, CAN , PWM , квадратурный импульсный кодер (QEP) , захват событий, шину последовательного периферийного интерфейса (SPI), I²C , аналого-цифровой преобразователь (ADC), цифро-аналоговый преобразователь ( DAC) и GPIO .
  • Набор арифметических блоков с фиксированной точкой для побитового моделирования и генерации кода
  • Анализ частотной области ( график Боде , корневой годограф , график Найквиста )
  • Глобальная оптимизация параметров системы
  • Нейронные сети
  • Клиент OPC ( OLE для управления процессами ) обеспечивает чтение и запись тегов OPC для моделирования виртуальных объектов SCADA / HMI в реальном времени.
  • Аналоговый сигнал в реальном времени и цифровой ввод / вывод под Windows
  • Последовательные ( RS-232 / RS-485 ) последовательные данные для чтения и записи. Позволяет в реальном времени читать и записывать последовательные данные из диаграммы VisSim. Он поддерживает сопоставление с образцом, передачу на основе строк и моделируемые потоки данных.
  • Чтение и запись пакетов UDP ( протокол пользовательских дейтаграмм ). Позволяет в реальном времени читать и записывать UDP-пакеты на основе Ethernet из диаграммы VisSim

См. Также [ править ]

  • Веб-моделирование
  • MATLAB / Simulink
  • 20-сим

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b Книги по широкому кругу технических вопросов, относящиеся к VisSim в Библиотечном проекте Google Книг
  2. ^ Визуальное моделирование со студентом VisSim , Карен Дарнелл, 1996, PWS Pub. Co., Бостон, ISBN  0-534-95485-5
  3. ^ a b Страница просмотра на сайте компании
  4. ^ «Графическая среда для моделирования систем управления в полнофункциональных тренажерах» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 21 июля 2011 года . Проверено 9 сентября 2010 .
  5. ^ Книги на C Питера А. Дарнелла и Филипа Э. Марголиса
  6. ^ Принципы управляемой моделями архитектуры , Стивен Дж. Меллор, Аддисон-Уэсли, 2004
  • Обзорная статья Texas Instruments MSP430 [ постоянная мертвая ссылка ] опубликована в журнале IEEE .
  • Веб-сайт VisSim
  • Дизайн системы мехатроники , Девдас Шетти, Ричард А. Колк, издание 2, Cengage Learning, 2011, ISBN 143906198X , ISBN 9781439061985  
  • C: Подход к разработке программного обеспечения , Питер Дарнелл, Филип Э. Марголис, 3-е издание, 1996 г., ISBN 978-0-387-94675-7 

Внешние ссылки [ править ]

  • Введение в цифровую передачу VisSim / Comm с помощью моделирования : сигналы и коммуникационные технологии, Гимарайнш, Даян Адионел, 2010 г., ISBN 978-3-642-01358-4 
  • Гибридный интеллектуальный контроллер посадки самолета и его аппаратная реализация , Джих-га Хуанг и Бо-Шиан Линь в книге «Достижения в естественных вычислениях: вторая международная конференция», ICNC 2006, ISBN 978-3-540-45907-1