Otevřený systém pro návrh řídicích aplikací reálného času

Abstract

Kombinace operačního systému reálného času NuttX a nástroje pysimCoder představuje otevřený systém pro návrh řídících aplikací. Cílí primárně na menší a levnější mikrokontroléry, například na rodiny imxRT, STM32 nebo SAM E70. Kombinace NuttXu a pysimCoderu může být využívána jak ve školním prostřední tak i v průmyslových aplikacích. Schopnost NuttXu a pysimCoderu řídit aplikace v reálném čase byla otestována na systémech jako jsou RCRC systém druhého řádu nebo inverzní kyvadlo, nicméně spousta funkcionalit stále není naimplementována. To zahrnuje například podporu pro ladění parametrů modelu v reálném čase či podporu vektorových signálů. Tato práce se zaměřuje na implementaci podpory pro ladění parametrů modelu v reálném čase s využitím průmyslem ověřené otevřené infrastruktury Silicon Heaven. Schopnost měnit parametry za běhu aplikace je demonstrována na aplikacích řídicích systém v reálném čase s cílem jednoduché reprodukce ve školním prostředí.

Combination of RTOS NuttX and software tool pysimCoder provides an open source environment for control application design targeting mostly smaller and cheaper microcontrollers like imxRT, STM32 or SAM E70 series. The combinaton can be widely used in educational and possibly even in industrial environment. Capabilities of NuttX and pysimCoder to produce a real time control system have been tested and demostrated on systems like RCRC plant or inverted pendulum control, howewer the combination still misses some features like runtime monitoring and tunning of model parameters or vector signals. The thesis documents design and development of an extension that allows to monitor and change selected model parameters at runtime. The open source industry proven Silicon Heaven communication infrastructure is used for the remote methods invocation and tree organized runtime system introspection. The ability is demonstrated on real time applications with focus on easy reproduction in educational environment.