2.5.4 การจำลองตามเวลาจริง

      มีการใช้งานเพิ่มมากขึ้นของ การจำลองตามเวลาจริง (Real-time simulation) ซึ่งนำไปใช้สำหรับการออกแบบระบบแมคาทรอนิกส์ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ถ้ามีการพัฒนากระบวนการ ฮาร์ดแวร์ และซอฟแวร์ไปพร้อม ๆ กัน ก็เพื่อการลดรอบในการพัฒนาซ้ำ และเพื่อใช้เวลาอันสั้น ให้ทันต่อความต้องการของตลาด

รูปซอฟแวร์การจำลองตามเวลาจริงนำมาใช้กับยานยนต์ไฮบริดจ์

แนะนำเพื่อให้อ่านได้ต่อเนื่องให้ คลิกขวาเลือก Open link in new window

      ซึ่งในเรื่องเกี่ยวกับความเร็วที่จำเป็นต้องใช้ ความเร็วของการคำนวณวิธีการจำลอง มันสามารถแบ่งออกได้เป็นดังนี้

1.  การจำลองไม่มีขีดจำกัดของเวลา 

2.  การจำลองตามเวลาจริง

3.  การจำลองเร็วกว่าเวลาจริง

รูปตัวอย่างการจำลองตามเวลาจริงทางพลศาสตร์ของอากาศยาน

ตัวอย่างการใช้งานดูได้ในรูปด้านล่าง

รูปตัวอย่างการจำลอง

รูปตัวอย่างการจำลองตามเวลาจริง

พร้อมกันนี้ การจำลองตามเวลาจริง หมายความว่า การจำลองของส่วนประกอบ

      การดำเนินการดังกล่าว เป็นสัญญาณขาเข้า และขาออก จะถูกแสดงในเวลาเดียวกัน ซึ่งขึ้นอยู่กับค่าที่เป็นจริง และองค์ประกอบของการทำงานแบบพลศาสตร์

      สำหรับกระบวนการซึ่งมีการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว นี้อาจจะกลายเป็นปัญหาในการคำนวณ เมื่อเทียบกับขั้นตอนวิธีการที่จำเป็น และความเร็วในการคำนวณ

ส่วนชนิดที่แตกต่างกันของวิธีการการจำลองตามเวลาจริง ดังแสดงในรูปด้านล่าง

รูปตัวอย่างการจำแนกประเภทของการจำลองตามเวลาจริง

 เหตุผลในการใช้ความต้องการของเวลาจริง ก็คือ ส่วนหนึ่งซึ่งอาจเป็นส่วนใหญ่ของระบบตรวจสอบ ไม่ได้ถูกจำลองแต่เป็นของจริง ซึ่งมีอยู่สามกรณี ที่สามารถมีความแตกต่างกันได้ดังนี้

1.  กระบวนการจริง สามารถทำงานไปพร้อมกันกับการควบคุมการจำลองโดยการใช้ฮาร์ดแวร์อื่น ๆก่อน ซึ่งกว่าจะถึงฮาร์ดแวร์ตัวสุดท้าย นี้เรียกว่า การสร้างต้นแบบการควบคุม (Control prototyping)

รูปตัวอย่างการสร้างต้นแบบควบคุม

2.  กระบวนการจำลอง สามารถดำเนินการกับฮาร์ดแวร์การควบคุมจริง (Real control hardware) ซึ่งเรียกว่า ฮาร์ดแวร์ในการจำลองวนรอบ (Hardware-in-the-loop simulation)

รูปตัวอย่างฮาร์ดแวร์ในการจำลองวนรอบ

3.  กระบวนการจำลอง (Simulated process) เป็นทำงานกับ การควบคุมการจำลอง (Simulated control)  ในเวลาจริง นี้อาจมีความจำเป็น ถ้าฮาร์ดแวร์สุดท้ายไม่สามารถใช้ได้ หรือถ้าขั้นตอนการออกแบบก่อนเป็นฮาร์ดแวร์ในการจำลองวนรอบ ถูกได้รับการพิจารณา

รูปตัวอย่างกระบวนการจำลอง และควบคุม

ข้อคิดดี ๆ ที่นำมาฝาก

“ถ้าเราไม่ได้เกิดมาเป็น ไม้บรรทัด

ก็ไม่จำเป็นจะต้องเอาตัวเอง ไปวัดกับคนนั้นคนนี้”