AADECA 2008 - Semana del Control Autom´ atico - XXI o Congreso Argentino de Control Autom´ atico 1 al 3 de Septiembre de 2008 - Buenos Aires, Argentina. DESARROLLO DE UN SIMULADOR DE SISTEMAS H ´ IBRIDOS EN TIEMPO REAL Federico Bergero 1 Ernesto Kofman 2 Cristian Basabilbaso Juan Z´ uccolo Laboratorio de Sistemas Din´ amicos. FCEIA - UNR. CIFASIS–CONICET. Riobamba 245 bis - (2000) Rosario Resumen: En este trabajo presentaremos el desarrollo de una nueva herramienta de simulaci´ on en tiempo real. Utilizando como base la herramienta PowerDEVS de simulaci´ on de sistemas de eventos discretos, adaptando su c´odigo para el funcionamiento en un sistema operativo de tiempo real (Linux RTAI) e incorporando al motor de simulaci´ on nuevas funcionalidades orientadas al cumplimiento de restricciones temporales y de interconexi´ on con el mundo exterior, obtuvimos una plataforma de simulaci´ on que es capaz de cumplir con diferentes requisitos asociados a la simulaci´ on en tiempo real. Presentamos tambi´ en diferentes estudios de performance de la nueva plataforma y algunos resultados de aplicaci´ on. Palabras Claves: DEVS, Tiempo Real, Simulaci´ on, Linux 1. INTRODUCCI ´ ON La simulaci´ on digital se ha tornado en una herramienta casi imprescindible para el dise˜ no, an´ alisis, optimizaci´ on, control, detecci´ on de fallas y en muchos otros problemas ligados a la inge- nier´ ıa, la f´ ısica, la qu´ ımica, etc. Dependiendo de la naturaleza de los procesos a simular, hay m´ ultiples formalismos descriptivos de los modelos. A grandes rasgos, siguiendo la definici´ on de Zeigler et al. (2000), estos for- malismos se pueden clasificar en tres categor´ ıas: sistemas continuos (ecuaciones diferenciales, ordi- narias y parciales), sistemas de tiempo discreto (ecuaciones en diferencias) y sistemas de eventos discretos (redes de Petri, aut´ omatas, DEVS, etc.). Dentro de los formalismos nombrados, DEVS (Zeigler et al., 2000) cuenta con algunas par- ticularidades. En principio, este formalismo per- mite representar cualquier sistema que realice un n´ umero finito de cambios en intervalos finitos de tiempo. Por esto, mediante DEVS, se puede representar cualquier tipo de sistemas de eventos discreto y de tiempo discreto. M´ as a´ un, teniendo en cuenta que la simulaci´ on de sistemas continuos en general requiere de alg´ un tipo de discretizaci´ on, es posible simular mediante DEVS sistemas con- tinuos aproximados mediante cualquier m´ etodo de integraci´ on num´ erica. 1 bergero@cifasis-conicet.gov.ar 2 kofman@fceia.unr.edu.ar En otras palabras, DEVS es la herramienta m´ as general de simulaci´on de sistemas discretos, continuos e h´ ıbridos en general. Esta general- idad ha impulsado el desarrollo de m´ ultiples herramientas de simulaci´on basadas en DEVS. Entre las m´ as difundidas, podemos mencionar a CD++ (Wainer, 2002), DEVS-Java (Zeigler and Sarjoughian, 2000), JDEVS (Filippi and Bisgambiglia, 2004) y PowerDEVS (Pagliero et al., 2003). Entre estas herramientas, PowerDEVS tiene la particularidad de estar fuertemente orientada a la simulaci´ on de sistemas continuos e h´ ıbridos en general, al implementar de manera completa la fa- milia de los m´ etodos de QSS (Cellier and Kofman, 2006), consistentes en m´ etodos de aproximaci´ on de ecuaciones diferenciales mediante DEVS. Te- niendo una interface gr´afica de edici´on de di- agramas de bloques, PowerDEVS se asemeja mucho (desde el punto de vista del usuario) a Simulink, aunque su motor de simulaci´on se basa en principios totalmente distintos. Muchas aplicaciones requieren que las simula- ciones se realicen en tiempo real, es decir, que el tiempo de simulaci´ onse mantenga lo m´as pr´oximo posible al tiempo f´ ısico (Cellier and Kofman, 2006). Ejemplos de estas aplicaciones incluyen a los sistemas hardware in the loop (cuando la simulaci´ on debe interactuar con alg´ un dispositivo de hardware, para detecci´on de fallas, monitoreo, prueba de controladores, observadores, etc.) y los sistemas man in the loop (cuando la simulaci´ on