PowerPoint プレゼンテーション

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supported by 2012.10.30 営業技術部戸部英彦

『xPC Targetを快適実行！

Speedgoat社ﾘｱﾙﾀｲﾑｼﾐｭﾚｰﾀ

及び事例の紹介』

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supported by

１．会社案内

会社名称設立株式会社アイダックス２００１年６月業務内容 ① データ収集再生装置の開発・製造：無線方式研究用途 ② 海外製品取扱： Nallatech社（英国）、Speedgoat社（スイス） ③ ハード・ソフト受託開発：デジタル信号処理関連 AD&DA,ＦＰＧＡのボード設計が得意な会社。２社のパートナーです。

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１．会社案内

A/Dﾕﾆｯﾄ 2ch,14bit, 400MSPS インターフェースボード PCI-Express x16 データ収集再生装置 PCDAQシリーズボードを組込 Intel CPU Windows XP/Vista/7 RAIDディスク(800MB/sec) カスタマイズに対応！事例）通信方式研究・地上波デジタル・無線LAN ・GPS ・ｳｲﾝﾄﾞﾌﾟﾛﾌｧｲﾗｰ・CPRIロガー・侵入者検知・レーダー

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１．会社案内

Speedgoat社：リアルタイムターゲットマシン開発製造・創立：2006年、MathWorks元社員が創立者・所在地：スイスのベルン、ジュネーブ、チューリッヒから９０分・納期：標準１ヶ月

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supported by

２．モデルベースデザイン

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supported by

２．モデルベースデザイン

On Target RCP, Production 要求分析仕様作成 完成品 システム テスト検証 Hardware- in-the-Loop Simulation Modeling and Simulation Rapid Controller Prototyping Software- in-the-Loop Simulation

リアルタイムテスト環境: MBD

(検証＆評価を繰り返す) システムレベル仕様書サブシステム設計サブシステム実装 システムレベル 統合テスト System Design System

Testing Rapid Controller Prototyping Hardware-in-the-Loop Simulation Targeting サブシステム 単体テスト

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supported by

２．モデルベースデザイン

GAP

シミュレーションからリアルタイムテスト環境への移行

1. SimulinkモデルからはＣコードが自動生成されます！(Simulink Coder) 2. Cコードをハードウェアで実行・検証させるには、、、ボード選択、ドライバ、タイミング、処理時間など多くのプログラミングが必要とされる。

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supported by

２．モデルベースデザイン

xPC Target Turnkey:

Simulinkを使ったリアルタイムテスト環境です。

MathWorks Speedgoat Customer

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supported by

３．

RPC & HILS

リアルタイムテストの２つの方式:  Rapid Control Prototyping (RCP)  Hardware-in-the-Loop (HIL) System Design System Testing Rapid Controller Prototyping Hardware-in-the-Loop simulation Targeting

リアルタイムテスト環境の２つの利点

:

 設計の早期な段階でミスを検証できる。  新規発想やミスをすばやく再定義して動作検証できる。

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supported by

３．

RPC & HILS

Rapid Control Prototyping (RCP)とは？

ハードウェア（制御対象）ホスト： Simulinkで構築する。多くのブロックセットやツールを利用可能です。多くのI/Oを接続イーサネット (ホスト-ターゲット間) プラント(制御対象)をリアルタイムターゲットマシンで制御して検証する。 (ハードウェア = 物理的なプラント) (ソフトウェア評価 = コントローラ)

V

ﾘｱﾙﾀｲﾑﾀｰｹﾞｯﾄﾏｼﾝ：制御方式を試行錯誤する。

(13)

supported by

３．

RPC & HILS

コード生成ﾘｱﾙﾀｲﾑﾀｰｹﾞｯﾄﾏｼﾝを用いてプラント（制御対象）を模擬する。容易に準備出来ない対象に有効。例えば、巨大なものや高温、海底、寒冷

Host including your Simulink plant model プラントを模擬してコントローラの実際の動作を評価・検証する。 (ソフトウェア = プラント) (ハードウェア評価 = コントローラ)

Hardware-in-the-Loop Simulationとは？

V

センサ、アクチュエータを装備し 完成したコントローラを評価する。多くのI/Oを接続 イーサネット (ホスト-ターゲット間)

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supported by

4. xPC Target Turnkey Solution

Customer Card Library(Driver) Load コンパイラ xPC Targetはオプション製品。 xPC Target Turnkeyとは、 xPC TargetとSpeedgoatを一体で使用することです！ ※Visual StudioはMicrosoftの登録商標です。 dlm BootImage アルゴリズム構築 Cコード自動生成ライブラリ、リアルタイムカーネル、パラメータ設定、信号モニタ、データロギング xPC Target Turnkey

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supported by Constant,Sliderなど設定の変更はターゲットマシンに伝えられ、リアルタイム設定：シミュレーションしながら設定を変更して波形を確認できる。ターゲットマシン Constant Slider

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supported by 表示：スコープでリアルタイムモニタし、ワークスペースに保存する。 Scope plot サイズの大きいデータは、ターゲットマシンにファイルとして記録も可能。

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supported by

Step Size:

ステップ時間内には処理が完了すること。

I/Oに時間が取られる場合が多い。(多チャンネルなど)

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supported by

Execution Plots: タスクの処理時間が判る。

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supported by リアルタイム・ターゲット・マシン：６種類のプラットフォームを用意。

5. スピードゴート製品紹介

１．パフォーマンス・高性能CPU、低価格２．モバイル・小型、耐環境、ファンレス３．オープンフレーム・カスタマイズ向き４．教育機関向け・低価格５．オートメーション・キャビネット取付FA向き６．モジュラー・Compact-PCI、13ｽﾛｯﾄ

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supported by アナログ・モジュール：・13種類・多チャンネル・16bit-24bit 型名分解能アナログ入力アナログ出力デジタル

IO101 16 bit 32 ch 8 ch 16ch In/Out

IO103 16 bit 16 ch 8 ch

IO105 16 bit 64 ch IO106 16 bit 64 ch IO107 16 bit ー 16 ch IO108 16 bit 8 ch IO109 24 bit 12 ch IO110 16 bit 32 ch IO111 16 bit 16 ch IO112 18 bit 32 ch IO113 18 bit 8 ch ーーーーーーーーーーーーーーーーー

5. スピードゴート製品紹介

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supported by

I/Oモジュール：

多様な種類を用意。

Digital TTL, 12V, 24V, high-drive, opto-coupled, … Serial RS232, RS422, RS485, SDLC, HDLC, …

Protocols SSI, CAN, SAE J1939, real-time UDP, Raw Ethernet, EtherCAT, EtherNET/IP, Profibus, Modbus, FlexRay, WebCam, CameraLink, Arinc 429, MIL-STD-1553, ..

Various Shared memory, LVDT/RVDT, Synchro/Resolver, Crank, Cam, reed relays, programmable resistors, signal conditioning

IO601: CANモジュール

5. スピードゴート製品紹介

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supported by

モータ制御システム構築：

ﾘｱﾙﾀｲﾑﾃｽﾄ環境を準備する。

モータ制御の信号を洗い出す。

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supported by

システム構成検討：

・対応する信号をドライブやＡＤするモジュールを選択する。・モータ制御のＰＷＭ出力にはFPGAモジュールが最適！

(24)

supported by

見積の例：

5. スピードゴート製品紹介

Performance

Realtime Target Machine Core-i5 CPU,4GBメモリ IO102: 16bit,32ch, AD IO313: FPGA baced PWM 定価： Performance x1 ６８万円４GBメモリ４万円 320GB HDD ４万円 Core-i5 CPU １５万円 IO102 x1 ５８万円 IO313 x1 ８２万円輸入送料８万円合計：２39万円注意） NotePCは含まれていません。 MATLAB関連のソフトウェアも 含まれていません。モータドライバ PMSMモータ エンコーダモジュールを組込ます。付属品：ケーブル及び端子台お客様が準備

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supported by PWM対応FPGAモジュール： FPGAのプログラミングには３種類あります。１．FPGAコードモジュール SpeedgoatがPWM,CAP,QADを完成させています。HDLプログラム不要です。設定のみで簡単に動作します。２．自動生成 SimulinkのみでFPGAプログラムが合成され動作します。３．ハンドコーディング HDLのためハード設計者がﾌﾟﾛｸﾞﾗﾑします。

Speedgoat FPGA Programming Kitが用意。

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supported by

１．FPGAコードモジュール

ドラッグ＆ドロップ、ダイアログ入力でOK

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supported by SpeedgoatのFPGAｺｰﾄﾞﾓｼﾞｭｰﾙには下記の機能が準備されています。 Code Module No. of channels Functionality

PWM 3 Pulse Width Modulation for symmetric, asymmetric, single-phase, multi-phase, and deadband compensation and frequency-modulated pulse trains.

CAP 3 Capture channels to measure pulse and period durations and PWM duty-cycles.

QAD 3 Quadrature decoding of incremental encoder sensors to determine rotation direction and position.

INT 1 Interrupt to support asynchronous events pacing the entire model or a function-call triggered subsystem using an external source signal.

NEG 1 Negation to sample and acquire for example analog signals based on a trigger event having a different polarity than the trigger source

DIO _X All remaining channels are available for the use as general purpose digital inputs and outputs.

このデフォルトの構成以外の動作が希望の場合は、 Speedgoatが変更したBitを作成します。

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supported by

PWM(Pulse Width Modulation)の動作について

・32bitのカウンタが33MHzでアップ・ダウン動作する。・A出力、B出力、トリガ出力の３信号がセットです。・カウンタはピリオド比較値(C)まで増加して、その後減少し繰り返します。・A信号、B信号にそれぞれ閾値を設定し、その閾値に到達したときに、トグル、High,Low,変更なしを指定する。・これらのパラメータは動作中でもダイナミックに変更出来る。パラメータ設定画面の例１．FPGAコードモジュール

5. スピードゴート製品紹介

(29)

supported by 青：A出力 青点：A閾値 緑：B出力 緑点：B閾値 赤：トリガ出力 オレンジ：ピリオド比較値

PWM出力波形の例（時間軸）

5. スピードゴート製品紹介

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supported by

２．自動合成

Simulink HDL Coderを使いロジック作成出来ます。

Hardware under Test

5. スピードゴート製品紹介

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supported by ２．自動合成白色のモデルはCPUが実行して1KHz、緑色のモデルはFPGAが33MHzで処理。

5. スピードゴート製品紹介

33MHz 1kHz

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supported by

３．ハンドコーディング

・Verilog/VHDLでプログラムすることも可能。・Speedgoat FPGA Engineering Kitがあります。・SimulinkからBitをダウンロードするブロック

・Xilinx ISEプロジェクト：ソースコード及びサンプル・Simulink S-Function: ソースコード

・ドキュメント

(33)

supported by

付属品：

ケーブル、端子台が全てのI/Oモジュールに付属。

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supported by

カスタマイズ：

アイダックスはボード設計が得意な会社です。

I/O部分のアナログ回路、デジタル回路の

様々なご要望に対応します。

標準には無いものでもお問い合わせ下さい。

Virtex-6コンパクトPCIボード

5. スピードゴート製品紹介

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supported by RedBull F1 ECU FIA F1 ECU 2010 補聴器ノイズキャンセルソーラー・パネルインバータ制御

5. スピードゴート製品紹介

応用事例：

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supported by

7. 実際にモータを回すまで、、、

このモータをデモで回転させる。

パルスを入力のみ

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supported by

7. 実際にモータを回すまで、、、

回転させるまで２日間作業、期間１週間でした。作業内容）１．部品手配： 1.5mmピッチコネクタ、24V電源２ｈ２．基板作成：ハンダ付け、ケーブル作成６ｈ３．Speedgoat：ピン配置、モデル作成４ｈ４．Simulink： PWM出力、エンコーダ表示４ｈ

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supported by

7. 実際にモータを回すまで、、、

簡単な動作ですが、回転しました。展示場所でお待ちしております。

(39)

supported by

最後に

お問い合わせは：〒167-0042 東京都杉並区西荻北 3-13-5 TEL : 03-6762-1210 FAX : 03-6762-1211 Email : [email protected] WEB : http://www.idaqs.jp 営業技術部戸部英彦

PowerPoint プレゼンテーション

『xPC Targetを快適実行！

Speedgoat社ﾘｱﾙﾀｲﾑｼﾐｭﾚｰﾀ

及び事例の紹介』

目次

１．会社案内

１．会社案内

１．会社案内

２．モデルベースデザイン

２．モデルベースデザイン

リアルタイムテスト環境: MBD

２．モデルベースデザイン

GAP

シミュレーションからリアルタイムテスト環境への移行

２．モデルベースデザイン

xPC Target Turnkey:

Simulinkを使ったリアルタイムテスト環境です。

３．

RPC & HILS

リアルタイムテスト環境の２つの利点

:

３．

RPC & HILS

Rapid Control Prototyping (RCP)とは？

V

３．

RPC & HILS

Hardware-in-the-Loop Simulationとは？

V

4. xPC Target Turnkey Solution

5. スピードゴート製品紹介

5. スピードゴート製品紹介

5. スピードゴート製品紹介

5. スピードゴート製品紹介

5. スピードゴート製品紹介

PWM出力波形の例（時間軸）

5. スピードゴート製品紹介

5. スピードゴート製品紹介

5. スピードゴート製品紹介

付属品：

ケーブル、端子台が全てのI/Oモジュールに付属。

カスタマイズ：

アイダックスはボード設計が得意な会社です。

I/O部分のアナログ回路、デジタル回路の

様々なご要望に対応します。

標準には無いものでもお問い合わせ下さい。

5. スピードゴート製品紹介

5. スピードゴート製品紹介

応用事例：

7. 実際にモータを回すまで、、、

7. 実際にモータを回すまで、、、

7. 実際にモータを回すまで、、、

最後に