Diseño e implementación de un sistema de control en tiempo real sobre qnx neutrino usando ejecutivo cíclico.

Diseño e implementación de un sistema de control en tiempo real sobre QNX Neutrino usando ejecutivo cíclico.
JORGE LENIS MATEUS MARTINES 71959, PABLO ANDRES CARDONA HURTADO 69293,
JUAN JOSÉ BURITICA LONDOÑO 76103
Resumen— En este trabajo se realiza un controlador en tiempo real, usando el control RST. La plataforma utilizada es el sistema operativo en tiempo real QNX Neutrino. La metodologíade tiempo real es la planificación mediante ejecutivo cíclico. El sistema a controlar es una planta de segundo orden, implementado físicamente con amplificadores operacionales, resistencias y condensadores. Se recurrirá a las herramientas QNX Momentics 6.3.2 y el software Matlab para su realización.

Palabras claves— Ejecutivo cíclico, tareas periódicas, tareas aperiódicas, tiempo real,controlador.

Abstract— In this work a controler is realized in real-time, using the control RST. The used platform is the operating system in real-time QNX Neutrino. The real-time methodology is the planning by means of cyclical executive. The system to be controlled is a plant of the second order, implemented physically with operational amplifiers, resistances and condensers. One will resort to thehardware QNX Momentics 6.3.2 and the software Matlab for his achievement.

Index Terms Cyclical executive, periodic tasks, aperiódicas tasks, real-time, controler.

introduccion

Un sistema en tiempo real es un sistema informático que interacciona con su entorno, sobre el que realiza acciones de control que se producen dentro de intervalos de tiempo bien definidos. Otra definición acertadaes que es un sistema de procesamiento de información el cual tiene que responder a estímulos de entrada generados externamente en un período finito y específico. Las respuestas correctas dependen no solo de los resultados lógicos sino también del tiempo en que son entregadas.

Las fallas para responder a tiempo son tan malas como una mala respuesta.

En la actualidad los sistemas RT tienenmúltiples aplicaciones, desde el dominio industrial: controladores de plantas y robots; en los sistemas militares: Sistemas de guiado de misiles y ubicación de blancos; en las telecomunicaciones: Centrales telefónicas y telefonía móvil y otros pueden ser muy críticos como en plantas nucleares y sistemas aeronáuticos.

desarrollo del proyecto

Sistema a implementar

El sistema es inicialmenteuna planta de segundo orden descrito mediante la función de transferencia:

Gps=1.576S2+0.8889S+1.212 (1)

Donde la dinámica de la misma se muestra en el siguiente diagrama, para una entrada escalón de 3.84v:

Fig. 1. Respuesta al escalón del sistema en lazo abierto

Las características de la planta son:

Mp = 25%
ts = 9.3 Seg
G = 1.3

Lenguaje de programación y Tipo de controlEl lenguaje de programación escogido para la realización del proyecto fue el lenguaje C bajo el sistema operativo de tiempo real QNX Neutrino.
Para el desarrollo del proyecto se utilizo la planificación mediante ejecutivo cíclico y la técnica de control utilizada fue el control RST.
Para la implementación del control se creó una librería dinámica que implementara la función del control RSTla cual fue diseñada para que sea genérica, independiente sistema a controlar y/o su orden.

El tiempo de muestreo que se escogió para el cálculo del control RST es de 0.18 seg y los resultados arrojado son los siguientes:

Rz=2.327576434098660-2.117188913042583z-1

Sz=1 -0.833121485254015z-1

Tz=0.02211417990312

Tareas del sistema de control en Tiempo Real

Las tareas del sistemase dividen en periódicas y aperiódicas:

Periódicas:

* Proceso de control.
* Visualización en pantalla de las variables involucradas.
Aperiódicas:

* Modificación del Setpoint (Referencia) mediante teclado

Aplicación de metodología HRT – HOOD al Sistema

En HRT HOOD las tareas se toman como pasivas, activas, protegidas, cíclicas y esporádicas. Existe el enfoque...