MATLAB软件通过特殊的应用工具箱—Real-Time-Workshop(意思是“实时工作间”,缩写RTW)提供了一个实时开发环境,可用于实时系统仿真和产品的快速原型化,提高设计效率。RTW是MATLAB图形建模和仿真环境Simulink的一个重要的补充功能模块,是一个基于Simulink的代码自动生成环境。它能直接从Simulink的模型中产生优化的、可移植的和个性化的代码,并可以根据目标配置自动生成多种环境下的程序,或是生成可在不同的快速原型化实时环境或目标下的程序,并将程序下载到目标机上运行和进行控制和监测。
xPC目标是MathWorks公司提供和发行的一个基于RTW体系框架的附加产品,可将Intel 80×86/Pentium计算机或PC兼容机转变为一个实时系统,而且支持许多类型的I/O设备板。使用xPC目标我们只需安装相关的软件、一个编译器和I/O设备板,就可将一个PC兼容机作为实时系统,来实现控制系统或DSP快速原型化、硬件在回路中的测试和配备实时系统的功能[11]。
MATLAB下的实时控制技术实际上都是来源于Simulink/RTW技术,其中Simulink、RTW、xPC三者之间的关系可以表述为:Simulink在不与RTW发生联系时只是一个纯粹的数字仿真环境,而在加上RTW的功能后,Simulink就变成了一个完整的实时仿真和系统开发环境,xPC则是这个开发环境所提供的一种技术实现方法,按照RTW的术语叫做它的一个目标。本课题的研究就是基于MATLAB的xPC实时开发环境Simulink/RTW理论体系和技术框架,为控制理论算法的研究提供一个实时的设计、仿真和开发与调试平台。