Математический стенд для отработки управления манипулятором ERA…
9
В программный код модели контактного взаимодействия встраи-
ваются процедуры самотестирования, позволяющие выделять кон-
тактные ситуации, требующие коррекции геометрических размеров
контактирующих элементов или начальных условий моделирования.
Алгоритмы выявления точек контакта и расчета их параметров для
основных пар геометрических примитивов, а также применение ал-
горитма дихотомии рассмотрены в работах [9–11].
Взаимодействие математических моделей в реальном вре-
мени.
Модель математического стенда построена на взаимодей-
ствии нескольких прикладных вычислительных процессов. Процес-
сы, обеспечивающие человекомашинный интерфейс, являются не-
критичными по быстродействию. Их связь реализуется в
соответствии с традиционной архитектурой клиент—сервер. Только
два процесса, выполняющие расчет модели манипулятора и кон-
тактного взаимодействия СтУ, должны быть синхронизированы.
Разделение их по времени, т. е. выполнение собственно моделиро-
вания и обмена данными в строго определенной последовательно-
сти на основе прерываний в пределах постоянного такта времени,
не может быть реализовано вследствие не полностью контролируе-
мых временных задержек, которые могут возникать при работе ОС
Windows компьютеров 1 и 4. Поэтому каждый из этих процессов
выполняется без взаимного ожидания, а взаимодействие между ни-
ми осуществляется через кольцевые буферы, которые предотвра-
щают потерю информации вследствие возможного одновременного
чтения и записи в одну и ту же область памяти. Так как модель ма-
нипулятора и модель контактов СтУ функционируют на разных
компьютерах, то соответствующие вычислительные процессы под-
держивают свои собственные кольцевые буферы, через которые пе-
редаются данные об относительном положении СтУ, контактных
силах и моментах, координатах точек контакта. Сетевое взаимодей-
ствие процессов поддерживают расширенные версии программ сер-
вера и клиента — «Сервер-Р» и «Клиент-Р» (рис. 4). Программа
«Клиент-Р» осуществляет также передачу данных для каркасной
графической модели СтУ.
Моделирование манипулятора ERA в режиме «мягкого» реально-
го времени.
Процесс моделирования КМР в моделирующей системе
обеспечивается двумя параллельно работающими потоками: вычис-
лительным (В) и коммуникационным (К).
Поток В выполняет на каждом шаге своего цикла:
• вычисление правых частей уравнений динамики ИМ;
• вычисление правых частей дифференциальных уравнений при-
водов;
