QUARC: oprogramowanie do prototypowania sterowania przyspiesza postępy projektów badawczych

Nowoczesne technologie rewolucjonizują świat nauki, pozwalając na potwierdzanie tez naukowych oraz istotne odkrycia w krótszym czasie. Jednym z rozwiązań, które może w tym pomóc, jest nakładka na środowisko MATLAB/Simulink, czyli QUARC. Oprogramowanie Quanser umożliwia między innymi projektowanie, rozwijanie, wdrażanie i weryfikowanie aplikacji w czasie rzeczywistym z wykorzystaniem środowiska MATLAB/Simulink. Spójrzmy, jak w praktyce może pomóc QUARC oraz jaki ma wpływ na otoczenie badawczo-naukowe.

 

Spis treści:

 

QUARC oprogramowanie Quanser

QUARC to oprogramowanie będące nakładką na środowisko MATLAB/Simulink firmy Quanser, które ma realny wpływ na projektowanie sterowania oraz rozwijanie projektów badawczych. Dzięki niemu możesz projektować nowe rozwiązania, testując je na sprzęcie w czasie rzeczywistym bez konieczności pisania odrębnego kodu. Umożliwi Ci to zastosowanie środowiska MATLAB/Simulink, które generuje kod i uruchamia go w czasie rzeczywistym w systemie Windows. 

Czym wyróżnia się QUARC oprogramowanie firmy Quanser? Bez wątpienia ułatwia projektowanie złożonych systemów oraz pomaga zaoszczędzić cenny czas. Dodatkowo oprogramowanie QUARC:

  • umożliwia podniesienie wydajności dzięki wyeliminowaniu konieczności cyfrowego przetwarzania sygnału,
  • zapewnia intuicyjny interfejs graficzny, 
  • ułatwia interakcję w czasie rzeczywistym,
  • umożliwia implementację algorytmów na platformach lokalnych i zdalnych za pomocą jednego przycisku.

Więcej zalet tego rozwiązania przedstawimy na konkretnym przykładzie aplikacji akademickich oraz pracy naukowej Murtaza Bohra – Inżyniera ds. Badań i Rozwoju.

 

3 wersje oprogramowania QUARC – nakładka na MATLAB/Simulink

Oprogramowanie QUARC jest dostępna w trzech wersjach, które możesz dobrać do swoich potrzeb oraz posiadanego sprzętu. Wśród rozwiązań pojawiają się:

  • Prototyping – wersja dla osób, które potrzebują funkcji integracji z Simulink, monitorowania sygnału, rejestracji danych determinujących wydajność, a także narzędzi do szybkiego prototypowania,
  • Communications – wersja umożliwiająca stałą łączność i obejmująca protokoły sieciowe TCP i UDP, a także protokoły sprzętowe.
  • Advanced Applications – obejmująca dynamiczną rekonfigurację, możliwość przetwarzania obrazu i kompresji wideo, dostęp do danych lokalizacyjnych, automatyzację i wdrożenia do QBot2e, QCar oraz QDrone.

Są to tylko najważniejsze z dostępnych możliwości w różnych wersjach oprogramowania QUARC od firmy Quanser.

 

Szybsza i wydajna praca nad projektami badawczymi dzięki QUARC od Quanser

Porównanie obecnej sytuacji naukowców przy zastosowaniu nowoczesnych technologii z sytuacją, która miała miejsce na początku drugiej dekady XXI wieku, pomoże zrozumieć o skali omawianych zmian. Jak wspomina Inżynier ds. Badań i Rozwoju Murtaz Bohra, w 2012 roku przeszkodą był zbyt krótki czas przeznaczony na badania. 

Narzędzie Simscape Multibody pozwoliło na stworzenie, a następnie implementację trajektorii w czasie rzeczywistym, która reagowała na zmiany chodu online. Ograniczenia czasowe nie pozwoliły jednak na budowę platformy przeznaczonej do walidacji wyników. Stworzenie własnego robota kroczącego w krótkim czasie jest nadal ogromnym wyzwaniem. Pojawiły się jednak znaczne udogodnienia.

Dostęp do oprogramowania QUARC od firmy Quanser umożliwią szybkie prototypownie sterowania. Połączenie tego rozwiązania z jednostką obrotową serwomechanizmu pozwoliło na sprawniejszą ocenę implementowanych algorytmów. Inżynier Murtaz Bohra podkreśla również możliwość szybkiego dostosowania sprzętu do indywidualnych potrzeb za pomocą oprogramowania QUARC od Quanser, czyli nakładki na środowisko MATLAB/Simulink.

 

Prosty system z wszechstronnym zastosowaniem i wieloma funkcjonalnościami, czyli QUARC – oprogramowanie Quanser

QUARC to specjalistyczne oprogramowanie będące nakładką na środowisko MATLAB/Simulink, które wyróżnia się przede wszystkim intuicyjnym interfejsem graficznym. Każdy naukowiec może dzięki niemu skupić się na wprowadzaniu zmian oraz eksperymentów, skracając czas przeznaczony na wdrożenia i walidację badań. Dodatkowo oprogramowanie QUARC dostarcza zestawy wieloplatformowych bibliotek klasy badawczej do sterowania, komunikacji czy przetwarzania obrazu. Funkcjonalności oferowane przez ten system można podzielić na: 

  • bloki umożliwiające proste tworzenie aplikacji,
  • QUARC Target Manager umożliwiający szybkie wdrożenie na wybranym sprzęcie, 
  • API umożliwiające prostą komunikację pomiędzy sprzętami, aplikacjami oraz urządzeniami wideo.

 

QUARC – oprogramowanie Quanser do tworzenia aplikacji na podstawie bloków 

Oprogramowanie QUARC umożliwia proste tworzenie aplikacji za pomocą zestawów bloków w środowisku MATLAB/Simulink. Przykładem może być Systemowa podstawa czasu ułatwiająca symulację w czasie rzeczywistym. Przydatnym rozwiązaniem w przypadku projektów badawczych jest również blok To Host odpowiadający za rejestrację danych lokalnie pochodzących z zewnętrznego kodu innej maszyny. Więcej możliwości można podejrzeć w wersji demonstracyjnej.

Z kolei dostępne API pozwalają na komunikację sprzętów firmy Quanser oraz innych producentów. Za pomocą HIL (hardware in the loop) możesz zintegrować system z takimi urządzeniami jak:

 

Stream API odpowiada za komunikowanie się maszyn za pomocą większości protokołów komunikacyjnych. Natomiast Media API służy do konfiguracji systemu z urządzeniami takimi jak: kamery 2D lub 3D. Interfejs API urządzeń umożliwia z kolei dostęp do LIDARów.

 

Target Manager i lista kontrolna w QUARC od firmy Quanser 

QUARC Target Manager umożliwia instalację oprogramowania na dowolnym węźle obliczeniowym w tej samej sieci. Wygenerowany kod jest pobierany, ładowany, a następnie może być zaimplementowany na niezależnej maszynie za pomocą QUARC Target Manager. Dodatkowo zyskujesz możliwość stałej kontroli tego procesu w oprogramowaniu Simulink, nawet jeżeli maszyna działa w środowisku MATLAB. 

Warto jednak zwrócić uwagę na listę kontrolną, która umożliwi stworzenie aplikacji na miarę potrzeb. Odpowiedź na dwa podstawowe pytania ułatwi dopasowanie zastosowanych rozwiązań oprogramowania QUARC do projektu badawczego. Brzmią one:

  • Gdzie ma działać aplikacja?
  • Co ma robić aplikacja?

Jeżeli chcesz skorzystać z tego lub innego rozwiązania firmy Quanser, zapraszamy do kontaktu!

 

Uwaga: Oprogramowanie MATLAB/Simulink nie jest częścią oferty E4I Sp. Z o.o.