CANbus專用工具包Simulink仿真分析

CANbus (Controller Area Network) 即控制器局域網(wǎng)，是國際上應(yīng)用最廣泛的開放式現(xiàn)場總線之一。作為一種技術(shù)先進(jìn)、可靠性高、功能完善、成本合理的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)通訊控制方式，CANbus已被廣泛應(yīng)用到各個(gè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中。例如，在汽車電子、自動(dòng)控制、智能大廈、電力系統(tǒng)、安防監(jiān)控等各領(lǐng)域。

　　德國ExpertControl公司的CANbus專用工具包是一套基于Matlab和Simulink仿真環(huán)境，直接對CANbus數(shù)據(jù)流作實(shí)時(shí)的存取，感應(yīng)和監(jiān)控。CANbus專用工具包的讀寫功能模塊，能像標(biāo)準(zhǔn)的Matlab模塊和Simulink庫一樣在Matlab和Simulink中直接使用。

　　Canbus工具包硬件設(shè)備

　　CANbus工具包的硬件設(shè)備，包括在筆記本中使用的PCMCIA卡或在臺式機(jī)中使用的PCI卡。這些硬件設(shè)備的作用是實(shí)時(shí)的將CANbus數(shù)據(jù)耦合到計(jì)算機(jī)中，這樣Simulink才可以訪問CANbus數(shù)據(jù)。

　　CANbus工具包也可以使用USB接口來訪問CANbus。提供最多10個(gè)CANbus通道。

　　Matlab中的操作步驟

　　一般可以從Matlat命令行或程序界面調(diào)用四個(gè)功能函數(shù)： (1) 初始化，(2)從Canbus讀數(shù)，(3) 寫入Canbus (4)停止Canbus訪問。

　　在Simulink中的訪問和建模步驟

　　訪問Canbus的步驟如下：

　　1. 定義"To Canbus Activities"

　　 為了方便在Simulink中建模，CANbus Toolset提供如圖所示定義菜單。所有信號通過Canbus識別器定義，包含數(shù)據(jù)和Simulink訪問名稱（SAN）。這些數(shù)位和字節(jié)只需定義一次，在Simulink建模和仿真時(shí)就不再需要關(guān)心硬件方面的細(xì)節(jié)。這個(gè)仿真模型可以通過用戶定義的名稱，SAN，寫回Canbus。

　　2. Simulink建模

　　Simulink模型需包含Canbus特定的模塊，這些模塊可以被CANbus Toolset模塊庫"canlib"訪問。一般這些庫包括三個(gè)模塊：
 ModelControlBlock 對每個(gè)仿真模型使用一次。
 FromCanBlock 將按需要多次被仿真模塊使用。
 ToCanBlock將按需要多次被仿真模塊使用。

　　3. 定義"Canbus Read Activities"

　　Canbus的讀取功能是由上述模塊提供的。通過Simulink標(biāo)準(zhǔn)的方法實(shí)現(xiàn)參數(shù)化。

　　4. 開始仿真

　　現(xiàn)在可以開始實(shí)時(shí)仿真了。下圖顯示了模型對Canbus的讀寫，以及通過Simulink標(biāo)準(zhǔn)顯示模塊輸出的信號。

　　CANbus Toolset應(yīng)用領(lǐng)域

　　CANbus Toolset可用于各種基于Simulink仿真的環(huán)境中：
• 監(jiān)控Canbus的物理信號
• 算法開發(fā)，系統(tǒng)識別，控制設(shè)計(jì)和測試，比如坐在車中的感覺等。
• 提供經(jīng)實(shí)踐證明有效的微控制區(qū)標(biāo)準(zhǔn)。
• 原形函數(shù)
 
　　CANbus Toolset亮點(diǎn)

• 方便的操作和使用
• 直接在Matlab中使用
• 直接在Simulink中使用
• 只需一般計(jì)算機(jī)或筆記本就能使用
• 工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的和基于USB的Canbus硬件
• 直接在 Simulink做實(shí)時(shí)仿真