ЖУРНАЛ «СТА» №3/2007

56 СТА 3/2007 РАЗРАБОТКИ КОНТРОЛЬНОИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ www.cta.ru Одним из направлений деятельности ОАО НИИВК (Научноисследователь- ского института вычислительных ком- плексов) им. М.А. Карцева является создание стендов для моделирования, проектирования, настройки и сдачи по ТУ встроенных систем управления ре- ального времени. В НИИВК создан инструментальный комплекс для проектирования встроен- ных (бортовых) систем управления, ра- ботающих в реальном масштабе време- ни в изделиях ракетнокосмической и авиационной техники, на морском и наземном транспорте, на производстве. Встроенные системы могут выполнять функции управления в цифровых регу- ляторах, автопилотах, средствах высо- коточного наведения и самонаведения, а также функции цифровых регистра- торов данных. Инструментальный ком- плекс (далее просто комплекс) поддер- живает полный цикл разработки техни- ческого и программного обеспечения создаваемых встроенных систем управ- ления, обеспечивая возможность ско- ростного имитационного моделирова- ния этих систем и качественную отра- ботку вычислительных алгоритмов. Его применение позволяет обеспечить вы- пуск конструкторской и программной документации на проектируемые сис- темы, сократить срок разработки этих систем, повысить их качество, умень- шить затраты на их создание. Комплекс позволяет не только проводить эффек- тивное моделирование встроенных систем управления на этапе их проек- тирования, но и анализировать их рабо- ту на основе данных натурных испыта- ний. Процесс создания систем управления объектами немыслим без моделирова- ния совместной работы самого объекта управления и проектируемой системы. На первоначальном этапе разработки, когда система ещё только проектирует- ся, используются чисто математические модели. На следующем этапе (условно назовём его вторым) приходится ис- пользовать две отдельные модели, обме- нивающиеся физическими сигналами: объекта управления и системы управле- ния. Когда система управления спроек- тирована и построена (третий этап), для первоначальной её отладки и настройки целесообразно использовать модель объекта и только на последующих эта- пах переносить работу на объект. Но да- же при работе на объекте (четвёртый этап) для поиска наиболее сложных не- стыковок приходится иногда применять модель системы управления вместо са- мой системы (рис. 1). Если на первом этапе (при математическом моделиро- вании) удаётся обойтись универсальны- ми ЭВМ, то остальные этапы требуют специализированных модулей (назовём их В1 и В2), в которых вычислительные возможности должны сочетаться с воз- можностями вводавывода физических сигналов. Главная задача, которая ставилась при построении комплекса, – создать инструмент, с помощью которого раз- работчики систем управления могут вести работы по наладке и доводке этих систем путём моделирования как объ- екта управления, так и самой системы управления (и, естественно, их взаим- ных связей). Другими словами (в рам- ках понятий рис. 1), должны быть раз- работаны модули В1 и В2, а также обес- печена возможность их работы в раз- личных сочетаниях. Поскольку подобный путь проходят (и проходили ранее) практически все системы управления при их разработ- ке, то отдельные элементы разрабаты- ваемого комплекса существовали и ра- нее. Однако все эти элементы сущест- вовали в разрозненном состоянии и не всегда были реализованы с использо- ванием современных подходов. Это с одной стороны увеличивало сроки и затраты на разработку, а с другой сто- роны зачастую не позволяло произво- дить моделирование в полном объёме и с необходимым качеством. С точки зрения функционирования разрабатываемые модули В1 и В2 должны представлять собой некоторые вычислители, позволяющие выпол- нять следующие работы: ● решение уравнений различного вида и типа (интегрирование уравнений движения, преобразование коорди- нат и др.); Инструментальный комплекс для проектирования встроенных систем управления реального времени Марк Чельдиев, Николай Талан, Леонард Плахов , Александр Белоногов, Павел Мале- ев, Сергей Хохлов В статье рассматриваются вопросы построения инструментального комплекса для проектирования встроенных систем реального времени. Комплекс поддерживает полный цикл разработки, обеспечивая возможность скоростного имитационного моделирования создаваемых систем и отработки алгоритмов. Приведены описания разработанных с помощью комплекса авиационных, морских, поездных систем, а также систем энергоучёта и управления объектами метрополитена.