Temps réel pour l’Enseignement

Cet article est issu de l’article original Why use real-time control software for education?

Vous connaissez peut-être QUARC , le logiciel de prototypage rapide de Quanser. Comme le mentionne notre article récent , Quanser travaille depuis 30 ans pour apporter le meilleur du contrôle en temps réel dur et doux à portée de main. De toute évidence, c’est très excitant pour ceux qui souhaitent développer et tester de nouveaux algorithmes de contrôle de pointe, ou concevoir et déployer leurs systèmes de contrôle sur des plates-formes hétérogènes . Cependant, il existe une application éducative souvent négligée pour QUARC. Jetons un coup d’œil à ce qui fait de QUARC un outil idéal pour l’enseignement et l’un des outils les plus polyvalents de tout laboratoire de contrôle.

Intégration Simulink

Matlab / Simulink est l’environnement naturel pour le développement de systèmes de contrôle. Il est largement utilisé dans la recherche et la conception de contrôle industriel. Simulink est l’un des environnements de programmation les plus intuitifs pour acquérir une expérience pratique des commandes grâce à la fois au style de programmation visuelle et aux nombreuses boîtes à outils de conception de commandes. Cependant, Simulink est principalement utilisé pour la simulation et l’analyse. Cela signifie qu’il peut être difficile d’intégrer le traitement en temps réel et le matériel externe. QUARC et Simulink se combinent pour créer une expérience étudiante transparente dans la construction de diagrammes de blocs de contrôle et l’application de ces conceptions de contrôle au matériel.

Abstraction académique

Chez Quanser, nous utilisons l’expression «abstraction académique appropriée» pour décrire l’équilibre entre une architecture de contrôle ouverte dans Simulink et l’architecture abstraite de bas niveau de QUARC. Nous pensons que les étudiants devraient être capables de disséquer un contrôleur jusqu’au niveau d’entrée / sortie de base. Cependant, les détails sur le fonctionnement de ces E / S, ou même le matériel dont les E / S font partie, peuvent souvent être des complications inutiles. Nous voulons que les élèves comprennent ce qui se passe sous le capot, sans leur demander de savoir comment construire une voiture.

Prise en charge des périphériques USB / tiers

De nombreuses plates-formes de calcul de contrôle dédiées nécessitent des bus de données spécialisés car ils sont destinés à la mise en œuvre de contrôles de niveau recherche. Cela les rend prohibitifs pour les applications éducatives. QUARC permet d’utiliser n’importe quel PC grand public avec des outils d’acquisition de données USB pour contrôler une grande variété de matériel en temps réel doux. La mise en place même de grands laboratoires de contrôle ne nécessite donc qu’un financement modeste. De plus, QUARC vous offre des outils pour interfacer votre conception de commande avec une vaste gamme de produits commerciaux allant des manettes USB aux bras de manipulation industriels .

Portabilité du code

L’une des tâches les plus ennuyeuses de la conception de contrôle consiste à prendre un contrôleur qui fonctionne sur une plate-forme et à essayer de le faire fonctionner sur une autre. Souvent, les étudiants qui souhaitent travailler avec une plate-forme intégrée sont déraillés par un manque de connaissances sur les systèmes d’exploitation ou les compilateurs. QUARC facilite le prototypage d’un contrôleur dans la commodité d’un environnement Windows avec un matériel simple. Ensuite, en quelques minutes, vous pouvez faire fonctionner ce même contrôleur sur une cible Linux distante telle qu’un Raspberry Pi. Ainsi, les étudiants peuvent acquérir une compréhension intuitive de l’universalité des concepts de commandes en les appliquant sur plusieurs plates-formes matérielles et de traitement, et en comparant les résultats avec facilité.

Préparation à la recherche

Parce que l’expérience utilisateur avec QUARC et Simulink est exactement la même pour l’enseignement et la recherche, vos étudiants quitteront le laboratoire avec des connaissances pratiques qui les prépareront à passer à la recherche sur les contrôles. En outre, le même matériel de laboratoire de premier cycle peut être tout aussi précieux dans la recherche au niveau de la maîtrise et du doctorat. Cela permet des applications de financement plus flexibles, une meilleure utilisation du matériel et, en fin de compte, une meilleure recherche. Nous savons que la recherche est d’une importance cruciale pour les établissements universitaires, et nous voulons aider à minimiser la concurrence pour les ressources entre vos objectifs de recherche et d’éducation.

QUARC est-il fait pour vous?

Si vous êtes professeur de contrôle, chercheur ou les deux et que vous n’avez pas vu le logiciel de contrôle en temps réel QUARC en action, vous ne savez pas ce qui vous manque. Aucun autre outil ne vous donnera la possibilité de mettre aussi facilement du matériel et des logiciels de recherche entre les mains de vos étudiants. Nous savons qu’équilibrer les exigences de la recherche et de l’éducation peut être presque impossible, alors nous disons: pourquoi choisir entre eux? Choisissez les bons outils et vous pourrez devenir un héros dans le laboratoire et dans la salle de conférence.