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”