由美国挑起的美中贸易战引发了国人对自主核心技术的广泛关注和深入思考[1]。在中国高等教育和科研领域,部分高端教学科研仪器受到一批国外仪器供应商的垄断和支配[2]。2018年12月,北京大学核磁共振中心向全国几十家核磁用户和仪器供应商发出一份声明,宣布终止与相关仪器供应商中国区的业务往来,指出该供应商大幅提高售后服务费用和零配件价格。在2019年全国两会,有代表委员提议要打破高端科研仪器“被垄断”的现状。
在笔者长期从事的自动化专业教学和研究领域中,具有实时控制的半实物仿真系统是一类不可缺少的教学和科研设备[3]。这类系统目前主要由国外几家公司提供成型产品,价格长期居高不下,而国产替代品非常少。例如,dSPACE是目前工程学科中常用的高性能实时计算设备[4],在汽车、飞机等大型产品设计中的应用也非常广泛。
工程教育不能纸上谈兵,开展丰富的工程实践是把工程教育落到实处的重要途径。结合自动化及相关专业的课程实践教学情况,笔者带领研究团队开发了一类面向MatLab实时控制的Sukung半实物仿真系统,为自动化及相关专业提供必要的实时控制接口,适用于各类控制对象的教学实验。
1 控制类实验系统现状
2 Sukung系统设计
3 实验案例建设
4 结语
本文探讨了自动化及相关专业控制类实验系统产品的现状及存在问题,开发了一种面向MatLab的半实物仿真系统Sukung。该系统采用嵌入式控制器作为目标机,通过设计实时控制接口和订制化专用模块,实现了Simulink环境一键式代码生成、代码下载、在线监控与参数调节等功能。通过电机调速控制和轮式机器人运动控制的实验案例建设,验证结果表明,Sukung系统的通用性强,灵活性好。
参考文献
[1] 杨珺晖. 美中贸易战对中国科技产业发展影响的经济学分析[J]. 当代经济,2018(13):4-9.
[2] 刘来福, 刘岩, 孙月琴,等.国产分析仪器综合评价方法研究[J]. 分析仪器,2015(1):67-70.
[3] 白锐,张健.计算机仿真技术在自动化专业教学过程中的应用研究[J].中国现代教育装备,2012(21):58-59.
[4] 赵永胜,刘志峰,杨文通,等.基于dSPACE的汽车自动离合器快速控制原型试验[J].农业机械学报,2009(9):12-15.
聂卓赟 李兆洋 罗继亮 邵辉 郭东生 华侨大学信息科学与工程学院 |