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計測・制御シリーズ 【シリーズ一覧へ】

xPC Targetを使ったモデル・ベース開発

MATLABによるリアルタイム制御入門

大川 善邦 著
B5変型判 420ページ
定価3,456円(税込)
JAN9784789837231

2007年5月15日発行

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■まえがき(97K)  ■第1章(316K)  ■第3章(221K) 
■第12章(347K)  ■第14章(253K)  ■第16章(271K) 

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 本書は,米国のThe MathWorks, Inc.のMATLABを使ってリアルタイム制御に利用する手法の基礎を解説しました.MATLABと,Simulink,Real-Time Workshop,xPC Targetの4本のソフトウェアを使い,ブロック線図によってシミュレーションを繰り返し,その結果として生成したプログラムをターゲットのパソコンへ送り込み,パソコンをリアルタイム制御に利用します.


本書の解説で使っているサンプル・ファイルは,ここからダウンロードできます.

目次

まえがき

第1章 作業を始める前に
 1.1 モデル・ベース開発の発展
 1.2 モデル・ベース開発の導入
 1.3 循環型の開発サイクル
 1.4 変化に耐えるシステム
 1.5 xPC Targetの紹介

第2章 パソコンの準備作業
 2.1 必要な機器と役割
 2.2 開発システムのインストール
 2.3 ターゲットにおける作業の流れ
 2.4 ディスク分離モデルにおける作業
 2.5 LANモデルにおける作業
 2.6 DOSモデルにおける作業
 2.7 コンパイラのインストール
 2.8 ブート・ディスクの作成

第3章 xPC Targetのハロー・ワールド
 3.1 ターゲットの起動
 3.2 テストの実施
 3.3 Simulinkによるモデル作成
 3.4 xPC Target用のモデルの作成
 3.5 データの検証

第4章 xPC Targetのアーキテクチャ
 4.1 環境パラメータ
 4.2 MATLABにおけるコマンド操作
 4.3 ターゲットのPCIバス
 4.4 ターゲットにおけるコマンド操作
 4.5 ターゲット・スコープのアーキテクチャ
 4.6 ファイル・システムのアーキテクチャ
 4.7 PCIボードに関するアーキテクチャ
 4.8 OSのアーキテクチャ
 4.9 xPC Targetのアーキテクチャ

第5章 シリアル通信ブロック
 5.1 シリアル通信の基礎
 5.2 LANモデルにおけるループ・バック・テスト
 5.3 複数の変数の送受信
 5.4 コンポジット・ブロック
 5.5 シリアル送受信

第6章 コンピュータ間のシリアル通信
 6.1 ターゲット間のシリアル通信
 6.2 データの送受信
 6.3 異機種間のループ・バック・テスト
 6.4 シリアル通信のサンプリング時間

第7章 LANによる通信
 7.1 Simulinkにおけるバイナリ通信
 7.2 SimulinkにおけるLANの利用
 7.3 ターゲットにおける通信
 7.4 ホストからターゲットへの通信

第8章 HILSへのアプローチ
 8.1 HILSへのアプローチ
 8.2 理論的な考察
 8.3 通信サブシステム
 8.4 PDコントローラ
 8.5 PID制御
 8.6 状態空間モデル

第9章 機械のモデリング
 9.1 機械のモデリング
 9.2 SimMechanicsの開発
 9.3 SimMechanicsのハロー・ワールド
 9.4 P制御のSimMechanicsモデル
 9.5 xPC TargetにおけるP制御
 9.6 PD制御の解
 9.7 PID制御の解
 9.8 剛体の運動

第10章 モデルベース開発
 10.1 システム分析
 10.2 宇宙船のモデル
 10.3 演習問題の解
 10.4 PD制御問題
 10.5 二つのBodyブロックのモデル
 10.6 変数の分離

第11章 制御系のモデル・ベース設計
 11.1 作業問題の定義
 11.2 宇宙船の制御
 11.3 宇宙船の方向制御
 11.4 宇宙船による運搬制御
 11.5 シーケンス制御

第12章 制御系のHILS実験
 12.1 機材の直進と回転運動
 12.2 宇宙船の直進運動のフィードバック制御
 12.3 宇宙船の回転運動のフィードバック制御
 12.4 宇宙船の姿勢制御
 12.5 機材のシーケンス制御
 12.6 実機による実験

第13章 制御理論からの考察
 13.1 線形モデルの導出
 13.2 フィード・バック・モデルの線形化
 13.3 ローカル・フィードバック・モデルの線形化
 13.4 シーケンス制御モデルの線形化

第14章 カスタム・プログラミング
 13.1 カスタム・ブロック
 13.2 C言語のカスタム・ブロック
 13.3 ハロー・ワールド
 13.4 PCIバスの探検
 13.5 S-Functionのビルダ
 13.6 Timingブロックの制作

第15章 Visual C++によるプログラミング
 15.1 Visual Studio使用上の注意
 15.2 モデルの制作
 15.3 Visual Studio 6によるプログラム開発
 15.4 Visual Studio .NET 2003
 15.5 Visual C++ 2005 Express Edition
 15.6 パラメータの変更

第16章 Visual Basicによるプログラミング
 16.1 準備作業
 16.2 VB 6のプログラミング
 16.3 VB.NET 2003のプログラミング
 16.4 VB 2005 Express Editionのプログラミング
 16.5 ターゲットからのデータの取得
 16.6 モデルのパラメータの取得
 16.7 モデルのパラメータの変更

第17章 Visual C#によるプログラミング
 17.1 CSEEによるプログラミング
 17.2 アプリケーションの実行
 17.3 パラメータとシグナルの処理

第18章 DOSモデル
 18.1 HDDからのブート
 18.2 ホストの切り離し


参考文献
あとがき
索引



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