對于系統(tǒng)開發(fā)工程師來說，在一個統(tǒng)一的開發(fā)平臺上實現從系統(tǒng)與控制模型開發(fā)，快速控制器原型、模型仿真、硬件在環(huán)驗證直到系統(tǒng)級半實物交聯試驗，能幫助其開發(fā)加快研制進度，減少開發(fā)風險并提高工作效率。
RT-LAB實時仿真系統(tǒng)就是這樣的一種基于模型的仿真與測試一體化應用平臺。RT-LAB實時仿真系統(tǒng)是加拿大Opal-RT公司開發(fā)的一套實時仿真系統(tǒng)。旨在幫助從事動力學控制系統(tǒng)研制、嵌入式軟硬件開發(fā)與測試的客戶便利有效的實現從模型仿真到全系統(tǒng)驗證試驗的系統(tǒng)開發(fā)過程。
RT-LAB是一個分布實時仿真軟件平臺。是低成本的工程師硬件在環(huán)實時仿真建模平臺。它的靈活性和可擴展性使得它能有效地解決各種復雜仿真和控制問題。廣泛應用于快速原型開發(fā)、實時硬件在環(huán)控制和測試。
RT-LAB提供了網絡分布運算高度復雜模型的工具箱，通過延時技術實現高性能的同步并行運算。另外，RT-LAB的模塊設計，使得用戶根據定制化需求配置高性價比的系統(tǒng)，既滿足客戶的運算需求，又降低客戶成本。這在大規(guī)模的嵌入式系統(tǒng)中至關重要。
RT-LAB與MATLAB/Simulink集成，用戶通過MATLAB/Simulink的RTW可輕易將模型分布在不同多核目標機上實時運行。RT-LAB為實時同步，用戶界面，實時硬件接口和數據交互提供無縫分布計算執(zhí)行平臺。
功能
模型開發(fā)環(huán)境支持
支持MATLAB/Simulink/SimScape模型開發(fā)。所有的模型都是在MATLAB/Simulink開發(fā)環(huán)境中實現。RT-LAB能將Simulink模型通過RTW/Coder生成C代碼，并編譯成為仿真下位機上的可執(zhí)行程序。除了MATLAB/Simulink以外，RT-LAB也支持AMEsim、AVL、Carsim、Modelica以及手寫C/C++代碼編寫的模型，并將它們集成到RT-LAB實時模型中。
仿真運行控制
在RT-LAB 的 eclipse 風格圖形界面上能實現模型編譯、下載、運行、暫停、快照、高速率運行、實時運行、在線參數調整等多種功能。并支持通過API等擴展方式與自動化測試軟件、試驗管理軟件、視景仿真軟件、數據庫等軟件集成。
半實物仿真測試
在仿真下位機實時運行的仿真模型能夠通過下位機上的I/O與數據通訊接口和被測對象物或者試驗裝置上的傳感器、執(zhí)行器、控制器、儀表等設備互聯，組成硬件在環(huán)測試系統(tǒng)，實現對復雜系統(tǒng)的半實物一體化測試。
實驗開發(fā)特性
■ 與MATLAB/Simulink/SimScape兼容，可將MATLAB嵌入到RT-LAB軟件界面中；
■ 支持第三方建模工具，包括CarSim/TruckSim，AVL, GT-Power，LMS，Dymola，以及用C等開發(fā)的模型；
■ 便于開展分布式仿真，實現節(jié)點間數據交換以及信號I/O；
■ 基于eclipse 開發(fā)的圖形用戶開發(fā)界面，簡潔易用，便于功能擴展；
■ 提供豐富的模型庫，包括I/O擴展，模型等；
■ 提供完善的應用編程接口API，包括LabVIEW, C++, VB, M腳本, Python腳本等。
實驗運行特性
■ OPAL-RT 提供了實時在環(huán)系統(tǒng)兼容工業(yè)模型軟件包；
■ 提供2種運行平臺：高性能多核CPU結合實時操作系統(tǒng)(Linux)， 以及FPGA 結合多核CPU模式 ，為復雜的模型仿真提供運算能力保障；
■ 支持多速率并行運行，模型運算可在FPGA上、CPU的多個內核之間，或者在多臺仿真計算機之間分布式并行運行,且可配置不同的運算步長,在CPU上運行步長達到10μs， 在FPGA上可達0.25μs；
■ 分布式模型同步數據通過CPU高速緩存、IEEE 1394、PCI-E或者反射內存通訊，速率可達5GB;
■ 仿真性能監(jiān)控：在軟件界面中有專門的窗口提供對每個CPU內核上的模型運行的統(tǒng)計數據，包括運算時間、通訊時間,CPU的計算資源裕度等這些時間信息;
■ 為用戶了解模型的復雜程度，模型分配的合理性等提供了有價值的信息；
■ TestDRIVE GUI：可擴展的虛擬儀器風格監(jiān)控與測試界面；
■ 動態(tài)信號跟蹤：運行時可以動態(tài)選擇監(jiān)控任意模型變量；
■ 在線調參：可以在運行時動態(tài)調整模型參數；
■ 高速I/O：基于FPGA的數字與模擬I/O；
■ 廣泛I/O硬件支持：支持多種I/O和通訊設備。
