基于组合式仪器平台和Simulink的半实物仿真系统研究

由于商业半实物仿真平台往往需要配合专用硬件使用,通用性较差、价格高昂,且国内半实物仿真平台较少,难以满足半实物仿真技术的学习教学需求。因此,本文设计实现了一种基于组合式仪器平台和Simulink的半实物仿真系统,通过分析RTW代码生成过程,实现Simulink模型的实时性扩展。并通过编写脚本文件,自动生成可在组合式仪器平台上运行的半实物仿真应用。实例运行表明,该半实物仿真平台具有较高的自动化程度和通用性。     

基于dSPACE/MATLAB/Simulink平台的实时仿真技术研究

本文以某飞行器侧向通道稳定控制系统为例,基于dSPACE标准组件和MATLAB/Simulink软件环境,建立了控制系统的半实物仿真平台并进行了半实物仿真。结果表明这种基于dSPACE的仿真系统具有构建便捷、高效和精度高等优点,尤其适用于数字控制系统。     

广播内存网在实时半实物仿真系统中的实现

针对实时半实物仿真系统对实时性要求高的特点,提出一种利用广播内存网技术构建实时半实物仿真系统的方法.详细地阐述了广播内存网的工作原理、技术特点和连接方式,设计了一套基于虚拟共享内存中间件技术的实时半实物仿真基础平台软件.以该基础平台软件为核心,对整个实时半实物仿真系统进行了详尽的功能及性能测试,测试结果表明该系统传输延迟及抖动小,传输可靠性高,可以满足实时半实物仿真系统对实时性和可靠性的要求.     

YH-AStar高性能实时仿真平台

仿真计算机是大型复杂动力学系统研究、设计、试验、评估不可缺少的重要工具,基于通用计算机和Windows NT操作系统进行实时半实物仿真一直是仿真用户企盼的愿望.该文介绍了基于Intel平台和Windows NT操作系统的高性能实时半实物仿真平台YH-AStar的研制目标、系统结构与组成,阐述了YH-AStar软硬件部分的主要功能.     

运载火箭飞行控制系统双机仿真技术研究

运载火箭飞行控制系统的研制要求越来越高,需要有一项新的仿真技术及方法,全面验证飞控计算机软硬件设计的正确性,并能在实验室和火箭发射场环境下进行半实物仿真试验。该文对这项技术及方法进行了研究,提出了双机仿真技术方案：双机仿真系统组成、对飞控计算机软硬件设计要求、双机同步仿真方法、伴随仿真方法。这项技术及方法,已在试验实践中得到了很好的应用,满足了运载火箭飞行控制系统越来越高的研制要求,已成为一项十分有效的试验手段。     

水下制导多用途仿真实验平台

文章分析了水声环境下水下制导仿真实验的特点,提出了适合该环境的水下制导多用途仿真实验平台的设计思想和设计方法,建立了一个模块化的仿真实验平台.该平台不仅可用于测试制导新技术的性能,而且可以通过接口程序连接相关实物构成水下制导半实物水池实验系统,验证新方法的实时性,并考核参试实物的有效性和可靠性.该平台为水下制导新技术的研究可提供灵活配置、对数字仿真和半实物仿真通用的研究型实验平台.     

基于Matlab/Simulink的集中供热的半实物仿真系统的研究

文章所要介绍的是一种基于Matlab／Simulink在半实物集中供热控制系统仿真的设计与开发。该方法利用Matlab／Simulink提供的模型建立集中供热的自动控制模型,所建成的半实物仿真系统既可以在软件条件下对整个集中供热控制系统进行仿真,还可通过I／O接口与集中供热控制系统相连以便观察整体系统的仿真效果。同时,系统也可用于实验教学。     

MVB在半实物仿真平台中的研究与应用

为了实现半实物仿真系统在轨道交通领域网络控制系统中的应用,解决目前市场上主流仿真平台不支持列车网络总线的问题,以HiGale仿真计算机为基础平台,设计了仿真平台与多功能车辆总线接口驱动程序,以及与Matlab/Simulink软件进行联合仿真的用户界面。     

导弹飞控系统快速控制原型开发及半实物仿真系统方案研究

介绍了一种飞控系统快速控制原型软硬件设计方案,该方案兼顾了数学仿真和半实物仿真两大功能;通过RT-LAB软件和通用硬件平台(工控机和数据采集板卡等)实现了将基于Matlab/Simulink开发的制导律和控制律数字仿真模型直接加载到快速控制原型机上实时运行,参与半实物仿真试验,使算法在飞控计算机工程样机硬件实现之前就可以达到比较完善的程度;并为飞控软件的设计、改进以及参数的优化提供了试验依据;实际应用表明,该快速控制原型和半实物仿真系统具有很好的实时性和可靠性,同时具有良好的通用性和扩展性。     

水下航行器半实物仿真系统虚拟仪器开发

虚拟仪器是计算机技术同仪器技术有机结合产生的全新概念的仪器,实现了将计算机硬件资源、仪器与测控系统硬件资源和虚拟仪器软件资源三者的有效结合.该文以水下航行器半实物仿真系统为开发平台,研究虚拟仪器技术在半实物仿真控制系统中的应用.该文详细介绍了虚拟仪器集成开发技术,说明了应用对象--水下航行器半实物仿真控制系统的组成以及本系统所采用的反射内存实时网络实现高速实时通信的技术,并由此设计完成了基于LabVIEW的水下航行器半实物仿真系统虚拟仪器开发.开发结果表明,采用该虚拟仪器平台于半实物仿真系统中,其强大的人机交互功能可直观、高效、实时地完成仿真信号的检测和监测,能够智能化地实现实时半实物仿真系统的数据测控.     

反舰导弹半实物仿真软件系统设计

仿真软件是一类面向问题、面向用户的专用软件,由于半实物仿真软件在整个仿真过程中的重要作用,使得它成为半实物仿真实验的关键,成为仿真技术研究的重要课题。在导弹控制和制导系统研制过程中,半实物仿真发挥了重要的作用。主要介绍了某型反舰导弹半实物仿真软件系统的组成及设计、具体的联调方案及动画演示系统设计。试验结果表明,该半实物仿真软件系统为半实物仿真试验的顺利进行提供了必要的保障。     

基于主模型的协同设计软件架构技术研究

运载火箭总体方案论证过程中,由于涉及专业多、专业间迭代交互频繁、设计方案多变等特点,容易造成多专业协同设计时版本与技术状态的不统一,需要研究针对运载火箭产品的通用建模方法,并开发相应的软件系统;基于统一数据源的协同设计理念,结合运载火箭总体设计与数据模型特点,通过定义基础信息模型、概念模型、参数模型、外部定义模型4种数据模型,提出了针对运载火箭产品的通用主模型构建方法;将此通用建模方法软件化,搭建了基于主模型的协同设计软件系统整体架构;此架构包含主模型管理系统、主模型建模工具及应用客户端三部分,实现了多专业协同设计过程中数据与版本的统一管理、技术状态一致性分析、谱系追踪、数据展示与应用等功能;该主模型建模工具与客户端软件系统的实现,为运载火箭的总体协同设计提供了工具支撑。     

基于SpringBoot的运载火箭信息交互指挥平台

为满足新一代运载火箭地面测发控系统通用化需求,减少平台研发、测试和维护成本,设计并实现了一种基于SpringBoot的运载火箭信息交互指挥平台,平台集成了信息交互、参数监测、数据判读及存储等功能,为指挥和判读人员提供了一种高效、便捷的工作方式。平台在满足业务需求的基础上,实现了软件自动化和国产化,减少了软件部署、移植的人工成本。经过试验表明该平台能够适应某系列运载火箭测发控系统的测试流程,实现了运载火箭地面数据的监测和判读,为测发控类软件一体化设计提供了一定的参考价值。     

运载火箭测发控技术未来发展与展望

工业电子、测试、测控、仪表、大数据、云平台等技术的发展,为运载火箭测发控技术的发展提供了先进的技术途径;运载火箭箭上电气系统一体化设计,火箭快速测发、健康管理、子级独立测试、异地远程测试发射支持等需求,给测发控系统研制及更新换代提出更高的要求;通过对运载火箭地面测控系统供配电、有线测控、无线测控、数传通信、测发控软件5个组成部分的演变及发展方向进行了论证分析,并提出了后续测发控系统技术发展的规划路线;同时结合未来运载火箭的发展需求和目前测发控系统现状提出了测发控系统后续发展的可实施途径;最后提出顶层规范技术路径;从型号牵引转变为装备化研制;规范型谱产品研制、箭上地面同步发展的测发控系统设计新思路;为未来运载火箭测发控系统研制提供方向。     

PEV动力总成硬件在环(HIL)仿真系统的研究与开发

在电动汽车动力总成控制器开发中，采用硬件在环仿真技术可以对控制系统软硬件进行测试，缩短开发周期，降低开发费用。该文研究开发了纯电动汽车(Pure Electric Vehicle，简称PEV）动力总成(Powertain Control Module，简称PTCM)硬件在环仿真系统，按模块化设计的方法将该系统分成高速接口模块、仿真模型模块和监控模块，介绍了各个模块的实现方法。开发的仿真系统应用于PEV动力总成控制器的设计开发和功能测试，提高了设计效率和设计水平。该文最后给出了部分仿真分析曲线。     

大型高空台进排气控制半物理仿真系统设计

为构建大型复杂高空模拟试车台进排气控制半物理仿真系统,提出了仿真模型和实物部件相结合的系统设计方法。依据系统结构组成及工作机理统筹规划系统仿真模型和实物部件,利用理论建模、系统辨识方法建立仿真模型,并基于PLC完成系统设计和软件开发,最终将仿真模型和实物部件高效统一形成半物理仿真试验台。通过仿真平台实现了系统一体化虚拟仿真,结果表明系统运行可靠稳定,能够准确模拟真实发动机试车过程。     

基于GPS仿真器的无人机导航系统半物理仿真研究

讨论了无人机导航半物理仿真系统中GPS仿真器的设计方法;根据GPS接收机输出信息的特点和WGS-84与各种坐标系的转换关系,将飞机模拟系统解算得到的无人机位置信息转换成与之对应的GPS信号传输到导航链路,用于无人机航迹控制;根据导航飞控系统功能的要求,构建了一个半物理仿真平台来验证此系统,试验结果证明了采用模拟GPS仿真器完全可以对导航软件的功能进行有效的验证,并达到了预期设计要求。     

网络化鱼雷控制系统仿真

传统的鱼雷研发过程需要昂贵的水下试验,数学建模与仿真为开展系统测试和验证提供了一种经济的方法;目前,越来越多的鱼雷电子控制部件采用CAN总线模块,这种基于CAN总线的系统有利于系统部件的更新和功能增加,并使不同任务的重构容易实现;论文提出了网络化鱼雷控制系统半实物仿真平台,描述了鱼雷控制系统网络化互联结构、总线协议和通信管理方法,并进行了控制系统仿真实验;仿真结果表明该仿真平台能够满足网络化鱼雷控制系统性能研究和仿真分析的需求。     

A co-simulation framework for design of time-triggered automotive cyber physical systems

Designing cyber-physical systems (CPS) is challenging due to the tight interactions between software, network/platform, and physical components. Automotive control system is a typical CPS example and often designed based on a time-triggered paradigm. In this paper, a co-simulation framework that considers interacting CPS components for assisting time-triggered automotive CPS design is proposed. Virtual prototyping of automotive vehicles is the core of this framework, which uses SystemC to model the cyber components and integrates CarSim to model the vehicle dynamics. A network/platform model in SystemC forms the backbone of the virtual prototyping. The network/platform model consists of processing elements abstracted by real-time operating systems, communication systems, sensors, and actuators. The framework is also integrated with a model-based design tool to enable rapid prototyping. The framework is validated by comparing simulation results with the results from a hardware-in-the-loop automotive simulator. The framework is also used for design space exploration (DSE).     

直升机飞控系统集成仿真平台开发

研究直升机飞行控制系统的设计开发需求,根据系统集成的开发理念,实现VC++开发环境下Matlab/Simulink和三维实时视景仿真软件Vega的综合集成,利用现有成熟软件工具,在一台普通PC机上开发了一个集仿真管理、控制算法设计与优化、三维可视化于一体的直升机飞行控制系统仿真平台,对直升机飞行控制系统的设计开发提供集成平台支持。集成平台可充分满足用户的仿真任务需求,可提高系统开发效率,同时具有通用的集成开发思路对类似系统研制和开发具有一定的参考价值。