Adaptacyjny dobór kroku obliczeń dla symulatora czasu rzeczywistego o miękkich wymaganiach czasowych

• Autorzy: Tarnawski J. , Karla T. , Rutkowski T. A. , Puchalski B. , Duzinkiewicz K.

Warianty tytułu

EN

Soft real-time simulation with adaptive step of computation

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Symulacje czasu rzeczywistego mają duże walory praktyczne i dydaktyczne w zastosowaniach automatyki. Praca z symulatorem czasu rzeczywistego pozwala na poznanie i doświadczenie dynamiki symulowanego obiektu, wprowadzanie sterowań oraz decyzji operatorskich w warunkach czasowych odpowiadających rzeczywistemu obiektowi. Realizacja symulatorów czasu rzeczywistego wymaga zakończenia obliczeń numerycznych jednego kroku symulatora w czasie krótszym niż założona długość kroku symulacji. Jest to wyzwanie zwłaszcza dla małych kroków symulacji. Innego typu problemem jest realizacja symulatora czasu rzeczywistego o wymaganiach miękkich (tj. z możliwymi incydentalnymi naruszeniami ograniczeń na czas obliczeń numerycznych) w środowisku obliczeniowym nie będącym systemem czasu rzeczywistego. Wobec powyższych wymagań i ograniczeń konieczne jest rozwiązanie zawierające kompromis pomiędzy nadążaniem za czasem symulacji kosztem wydłużania kroku symulacji co może powodować pogorszenie wyników symulacji. W artykule rozpatrywane jest zagadnienie adaptacyjnego doboru kroku symulacji zastosowane dla symulatora procesów reaktora jądrowego.

EN

Real time simulation is a very useful tool in the workshop of modern engineer because of its didactical and practical benefits. Working in real time with simulation models can lead to better understanding of the process through examination of its dynamics. Another very important benefit of real time simulation is a fact that operators decision are taken into account in the same time scale as the real system would work. Sometimes the hard real time regime is not obtainable in specified computational environment, for instance in client server architecture due to time delays and large amount of queries. In this case soft real time approach can be applied. In the paper authors present and validate a novel approach of soft real time solver that is able to adapt its time step to actual computational effort of the system. Approach presented in the paper is based on the idea of following after the real time when the computed time step is larger than a priori known global time step of the simulation. Presented work proves that this adaptive time step can improve system response compared to typical soft real time regime solver. This approach is validated with nuclear reactor model that requires significant computational effort because it has extremely fast dynamics.

Słowa kluczowe

PL

symulacja czasu rzeczywistego; adaptacyjny dobór kroku symulacji; symulacja procesów reaktora jądrowego

EN

real-time simulation; adaptive step of computation; nuclear reactor processes simulator

• Wydawca: Wydział Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
• Rocznik: 2015
• Tom: Nr 47
• Strony: 187--190
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys., wykr., tab.

Twórcy

autor

Tarnawski J.

• Politechnika Gdańska, Wydział Elektrotechniki i Automatyki

autor

Karla T.

• Politechnika Gdańska, Wydział Elektrotechniki i Automatyki

autor

Rutkowski T. A.

• Politechnika Gdańska, Wydział Elektrotechniki i Automatyki

autor

Puchalski B.

• Politechnika Gdańska, Wydział Elektrotechniki i Automatyki

autor

Duzinkiewicz K.

• Politechnika Gdańska, Wydział Elektrotechniki i Automatyki

Bibliografia

• 1. Karla T., Tarnawski J., Duzinkiewicz K.: Cross-Platform Real-Time Nuclear Reactor Basic Principle Simulator, 20th International Conference on Methods and Models in Automation and Robotics (MMAR), Miedzyzdroje 24-27 Aug. 2015, Page(s) 1074-1079. IEEE.
• 2. Karla T., Tarnawski J. Duzinkiewicz K.: Symulator czasu rzeczywistego procesów reaktora jądrowego, Aktualne Problemy Automatyki i Robotyki, Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT, 2014, s. 558-569.
• 3. Puchalski B., Rutkowski T., Tarnawski J., Duzinkiewicz K.: Programowo-sprzętowa platforma symulacyjna - Hardware In the Loop - zaawansowanego układu sterowania poziomem wody w pionowej wytwornicy pary elektrowni jądrowej, Aktualne Problemy Automatyki i Robotyki, Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT, 2014, s. 570-580.
• 4. Popovici, K., & Mosterman, P. J. (Eds.). (2012). Realtime simulation technologies: principles, methodologies, and applications. CRC Press
• 5. Baracos, P., Murere, G., Rabbath, C. A., & Jin, W. (2001). Enabling PC-based HIL simulation for automotive applications. In Electric Machines and Drives Conference, 2001. IEMDC 2001. IEEE International (pp. 721-729). IEEE.
• 6. Lei, Z., & Hongzhou, J. (2012, December). Variable step euler method for real-time simulation. In Computer Science and Network Technology (ICCSNT), 2012 2nd International Conference on (pp. 2006-2010). IEEE.