Please use this identifier to cite or link to this item:
http://hdl.handle.net/10773/8582
Title: | Xenomai Lab: a platform for digital real-time control |
Other Titles: | Xenomai Lab: uma plataforma para controlo digital em tempo-real |
Author: | Azevedo, Jorge Manuel Coelho Amado de |
Advisor: | Mota, Alexandre |
Keywords: | Engenharia electrónica Sistemas de controlo Diagramas de blocos Controlo digital |
Defense Date: | 2011 |
Publisher: | Universidade de Aveiro |
Abstract: | Xenomai Lab is a free software suite that allows a user to graphically
design control systems using block diagrams. The designed system can
be executed in real-time with operating frequencies of up to 10KHz
using the Xenomai framework. Execution can be merely a numerical
simulation or an interaction with the real-world via input/output
blocks. Several useful blocks are included in the default installation,
such as an oscilloscope, a signal generator, MATLAB setpoint profile
loader, and others. A rich set of documentation and examples is also
provided.
Development of Xenomai Lab was supported by a thorough study of
real-time operating systems based on GNU/Linux. The performances
of standard Linux, the PREEEMPT_RT patchset, RTAI and Xenomai
were benchmarked using a standard test. This allowed for a direct comparison
between them. Xenomai was found to have the ideal balance
between performance and ease of use, with scheduling jitter bellow
35μs on a desktop computer.
Ease of use was one of Xenomai Lab’s main goals. This distinguishes
it from alternatives. Control algorithms are programmed in C and no
prior knowledge of Xenomai, or real-time operating systems in general
for that matter, is needed. This makes our system adequate for use
by control engineers unfamiliar with GNU/Linux and by entry level
students of control engineering, robotics, and other equally technical
areas. Advanced users will feel right at home. O Xenomai Lab é uma plataforma open-source que permite a um utilizador projectar gráficamente um sistema de controlo recorrendo a um diagrama de blocos. O sistema projectado pode ser executado em tempo-real a uma frequência de operação de até 10KHz pela framework de tempo-real Xenomai. Execução pode ser uma mera simulação numérica, ou uma interacção com o mundo real recorrendo a blocos de input e output. A instalação traz de origem vários blocos potencialmente úteis, como um osciloscópio, um gerador de sinais, interface com perfis de setpoint feitos em MATLAB, entre outros. É também incluída documentação e alguns exemplos ilustrativos. O desenvolvimento do Xenomai Lab teve por base uma pesquisa exaustiva de sistemas operativos de tempo-real baseados em GNU/Linux. As performances de Linux, do patch PREEEMPT_RT, do RTAI e do Xenomai foram medidas recorrendo a um mesmo teste. Desta forma, tornou-se possível fazer uma comparação directa entre as diferentes tecnologias. De acordo com os nossos testes, o Xenomai apresenta um balanço ideal entre performance e facilidade de utilização. O jitter de escalonamento esteve sempre abaixo de 35μs num computador de secretária. O Xenomai Lab foi desenvolvido de forma a ser fácil de utilizar. Esta é a característica chave que o distingue de software semelhante. Algoritmos de controlo são programados em linguagem C, não sendo necessário nenhum conhecimento específico de Xenomai ou mesmo de sistemas de tempo-real em geral. Assim, o Xenomai Lab é adequado para engenheiros da área de controlo sem experiência em GNU/Linux ou sistemas operativos de tempo-real ou mesmo estudantes de engenharia de controlo, robótica e outras áreas técnicas. Utilizadores avançados sentir-se-ão imediatamente em casa. |
Description: | Mestrado em Engenharia Electrónica e Telecomunicações |
URI: | http://hdl.handle.net/10773/8582 |
Appears in Collections: | UA - Dissertações de mestrado DETI - Dissertações de mestrado |
Files in This Item:
File | Description | Size | Format | |
---|---|---|---|---|
248569.pdf | 2.1 MB | Adobe PDF | View/Open |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.