Кіраванне рухавіком

Сінхранізацыя і час
Першымі прыярытэтамі кожнага прыкладання рэальнага часу з'яўляюцца належны час, сінхранізацыя і дэтэрмінаваны адказ сістэмы, і гэтым аспектам неабходна надаць асаблівую ўвагу пры праектаванні.кіраванне рухавікомпраграмнае забеспячэнне. Па сутнасці, працэс гучыць вельмі проста: сістэма счытвае значэнні датчыкаў, апрацоўвае алгарытм кіравання, кантралюе бяспеку сістэмы і кіруе выходным каскадам, рэгулюючы каэфіцыент запаўнення выхаднога сігналу ШІМ.
Невялікія памылкі ў часе могуць прывесці да сур'ёзных памылак рэакцыі сістэмы, няўстойлівай працы і нізкай прадукцыйнасці. Каб усё працавала належным чынам, вельмі важна падтрымліваць сінхранізацыю і забяспечваць дэтэрмінізм сістэмы. Тут я хацеў бы падкрэсліць, што мы маем справу з «жорсткай сістэмай рэальнага часу», і выкананне сціслых тэрмінаў мае абсалютнае значэнне.
Праграмнае забеспячэнне кантролера рухавіка можа быць рэалізавана як рашэнне "на голым жалезе" без аперацыйнай сістэмы з выкарыстаннем адпаведнай RTOS (аперацыйнай сістэмы рэальнага часу), або як шмат'ядравае гібрыднае рашэнне, дзе некаторыя ядры працэсара працуюць у рэжыме "на голым жалезе", а іншыя выкарыстоўваюць аперацыйную сістэму. Рашэнні "на голым жалезе" заўсёды заснаваныя на канструкцыі, кіраванай перапыненнямі, дзе перапыненні апрацоўваюць крытычныя па часе задачы і гарантуюць, што ўсё адбываецца праз дакладныя прамежкі часу.
Незалежна ад таго, ці гэта рашэнне на базе «голага металу», RTOS або гібрыднае, для забеспячэння эфектыўнай і надзейнай працы сістэмы неабходна правесці аналіз сінхранізацыі, прыярытэтызацыю задач і аналіз бяспекі.
Аналіз сінхранізацыі гарантуе своечасовае выкананне ўсіх задач. Гэта ўключае ў сябе ўлік найгоршага часу выканання кожнай задачы. Сярод найважнейшых задач у кіраванні рухавіком — збор дадзеных з датчыкаў, выкананне алгарытмаў кіравання праз генерацыю ШІМ-сігналу, выяўленне і апрацоўка няспраўнасцей, функцыі аварыйнага прыпынку і бяспекі, сувязь у рэжыме рэальнага часу з іншымі кампанентамі сістэмы і сінхранізацыя з знешнімі сістэмамі.

Аперацыйная сістэма рэальнага часу (RTOS)
Выбар правільнай сістэмы рэальнага часу (RTOS) для кіравання рухавіком мае вырашальнае значэнне для забеспячэння высокай прадукцыйнасці, надзейнасці і бяспекі. Ключавыя фактары ўключаюць прадукцыйнасць RTOS у рэжыме рэальнага часу, эфектыўнасць выкарыстання рэсурсаў, у тым ліку аб'ёму памяці і выкарыстання працэсара, а таксама апрацоўку планавання на аснове прыярытэтаў. Эфектыўныя і хуткія перапыненні, а таксама надзейнасць і ўстойлівасць сістэмы таксама з'яўляюцца ключавымі фактарамі. Важную ролю адыгрываюць падтрымка пастаўшчыкоў і дакументацыя, сумяшчальнасць з абсталяваннем, а таксама даступнасць інструментаў распрацоўкі (такіх як IDE, адладчыкі і аналізатары) і экасістэм (у тым ліку бібліятэк і прыкладаў кода). Нарэшце, варта таксама ўлічваць умовы ліцэнзавання і кошт RTOS.
Улічваючы розныя фактары і спецыфічныя патрабаванні прыкладанняў кіравання рухавікамі, FreeRTOS, папулярная аперацыйная сістэма рэальнага часу з адкрытым зыходным кодам, вядомая сваёй эфектыўнасцю і ўніверсальнасцю, з'яўляецца выдатным выбарам. Гэты выбар асабліва карысны ў сітуацыях, дзе ключавымі фактарамі з'яўляюцца эканамічная эфектыўнасць, эксплуатацыйная эфектыўнасць, гнуткасць сістэмы, надзейнасць і ўстойлівасць, прастата выкарыстання, шырокая падтрымка абсталявання і эфектыўнасць выкарыстання рэсурсаў.