Rychlé prototypování HW/SW

Garant předmětu:

Martin Novák

Přednášející:

Martin Novák

Cvičící:

Martin Novák, Zdeněk Novák

Předmět zajišťuje:

ústav přístrojové a řídící techniky

Anotace:

Cílem předmětu je seznámení posluchačů se způsobem rychlého prototypování řídicích systémů a algoritmů s využitím automatizovaných nástrojů. Při výuce se bude vycházet z matematických modelů reálných systémů, které studenti budou znát např. z předmětů Matematické a simulační modely, Teorie automatického řízení… S využitím nástrojů jako Matlab Embedded Coder, Simulink Real-time, Simulink Coder eventuálně LabView Matlab/Simulink toolkit bude ukázáno, jakým způsobem lze v Matlab/Simulink implementovaný algoritmus (zejména regulátorů a bloků pro zpracování signálu) přenést do skutečného řídicího HW a testovat jeho funkce. Bude ukázáno automatické generování kódu do jazyka C, jeho eventuální úpravy pro běh na konkrétním HW v reálném čase a následně ověření chování systému s modelem soustavy, jejíž matematický popis studenti budou znát z předmětů zaměřených na modelování a identifikaci. Budou ukázány konkrétní příklady využití, např. při řízení motorů. Využití nástrojů rychlého prototypování a přístupu hardwaru ve smyčce (hardware in the loop) je v současné době v průmyslu využívané např. při vývoji řídicích jednotek v automobilovém a leteckém průmyslu.

Požadavky:

základní znalosti programování (jazyk C)

Osnova přednášek:

•Automatické generování kódů z textových jazyků (např. Matlab - >C)

•Automatické generování kódů z grafických jazyků (např. Simulink ->C)

•Grafické programovací jazyky (Labview)

•Systémy pracující v reálném čase

•Měřicí a řídicí systémy s programovatelnou logikou

•Metody a aplikace hardware in the loop

•Validace systémů

Osnova cvičení:

•Matlab Embedded Coder

•Simulink Real-time

•Simulink Coder

•LabView Matlab/Simulink toolkit

•Hardware in the loop - aplikace

•Samostatná práce na zadané téma

•Prezentace výsledků samostatné práce

Cíle studia:

Naučit se používat techniky rychlého prototypování např. řídicích algoritmů, tj. příprava algoritmu ve vyšším programovacím jazyce, automatický překlad např. do jazyka C, spuštění a ověření na hadrware

Studijní materiály:

•Leonimer Flavio de Melo, Jose FernandoMangili Junior and Jose Augusto Coeve Florino (2011). Rapid Prototyping for Mobile Robots Embedded Control Systems, Advanced Applications of Rapid Prototyping Technology in Modern Engineering, Dr. M. Hoque (Ed.), InTech, DOI: 10.5772/22030

•Greg Rose, Tyler Leman, and Bryant Mairs, IntelinAir, and Xiaofeng Wang (2017). Accelerating Drone Research with a Ready-to-Fly Hexacopter and Flight Control Software

•Bill Chou (2016). The Joy of Generating C Code from MATLAB

Poznámka:

Rozvrh na zimní semestr 2024/2025:

	06:00–08:0008:00–10:0010:00–12:0012:00–14:0014:00–16:0016:00–18:0018:00–20:0020:00–22:0022:00–24:00
Po
Út	místnost T4:C2-436 Novák M. 09:00–10:30 SUDÝ TÝDEN (přednášková par. 1) Dejvice Posluchárna 436místnost T4:G2-155 Novák M. 16:00–18:30 Dejvice Lab. technika mikropočítačů
St
Čt	místnost T4:G2-155 Novák Z. 10:45–13:15 Dejvice Lab. technika mikropočítačů
Pá

Rozvrh na letní semestr 2024/2025:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů: