基于Socket的多平台通讯研究

EAST装置中的LHCD控制系统是一个基于多平台的分布式控制系统。由于控制系统中有多种应用需求,因此在系统中采用了QNX,Linux和W indows三种操作系统。文章主要介绍了在QNX,Linux,Windows三种不同的操作系统平台下,如何通过Socket网络编程实现互相通讯,并阐述了自定义通讯协议的设计和实现。测试结果表明,利用BSDSocket API建立的套接字,可以方便地实现三个操作系统平台之间的通讯,并且在长时间、高频率的通讯过程中,具有良好的实时性和可靠性。     

基于GemFire的海量数据计算性能实验分析

针对交通领域多源动态海量数据高性能计算的实时性、动态扩展性处理要求,提出了一种基于GemFire的分布式内存数据库实验平台。采用键-值数据存储结构和分布式动态成员关系,通过加载浮动车系统的真实数据在完整的云计算架构下,进行了计算性能测试与分析。实验结果表明,平台可将千万级以上大数据量的计算时间缩短至原系统的10%以内,满足了交通物联网云平台整合利用各子系统数据资源的应用需求。     

一种工业分布式实时数据库系统的设计与实现

为了满足企业中大型联合控制系统(如千万吨炼油和百万吨乙烯ODS系统、大型SCADA系统核心数据库、大型电力信息系统SIS等大型应用)对实时数据和历史数据查询的点数规模需求,设计了一种分布式实时数据库系统。该系统通过分布式通讯平台,确保了多台实时数据服务器可以分布式部署在各种复杂的网络环境;基于哈希表的数据点分配,确保了实时数据库运行时能快速转换数据点的逻辑位置到物理位置;分布式文件存储系统确保了实时数据库系统可以连续保存多年的工艺数据,而不必担心数据存储的可靠性、存储空间耗尽等问题。     

某飞机环境控制计算机仿真测试系统设计

通过研究机载环境控制系统控制功能,分析环境控制系统计算机接口和需求,设计了基于Vx-Works技术的实时仿真测试系统.该系统构建了反射内存实时网络,建立了飞机环境控制系统仿真测试模型.通过管理主控软件运行流程,实现环境控制系统计算机控制功能、性能手动测试和自动测试.     

基于ARM&FPGA的1394仿真测试前端系统设计

针对在航天嵌入式软件测试中遇到的将1394总线仿真测试融合到分布式测试系统中的实际需求,提出了一种基于ARM&FPGA架构的1394仿真测试前端系统;在简单介绍了1394总线和分布式测试系统后,设计和实现了1394仿真测试前端软硬件,并基于此前端构建分布式仿真测试系统;经测试,1394仿真测试前端满足1394等时数据包和异步数据包的收发时序要求,并成功应用于某航天器软件第三方评测中。     

VMIC和xPC下的分布式实时仿真与测试系统设计

提出了一种基于反射内存网和xPC的分布式半物理实时仿真与测试系统;采用xPC建立实时环境,通过反射内存卡组成实时网络,由AD、DA、DI/O、RS422等板卡组成信号采集与处理系统,来实现控制系统的快速原型化和硬件在回路仿真与测试;详细介绍了系统的功能及分布式布局设计,测试系统设计,xPC环境下S-Function的编写、PCI总线的基本概念以及xPC环境下编写驱动的关键问题,在此基础上实现了测试系统板卡在xPC环境下的驱动开发;最终实现了半物理仿真与测试系统的集成;仿真结果表明,板卡都能稳定工作,系统通讯稳定,数据误差小,具有较强的开放性和参考性。     

一个基于HLA的实时仿真通讯模型的研究

HLA目前在仿真系统中广泛应用,其软件实现RTI也已有多个版本,然而直接采用这些RTI软件产品难以满足实时仿真系统实时通讯的开发需求.为了结合HLA的优点开发适应实时需求的仿真平台,对RTI中的通讯模型进行分析研究和改进,提出了一个基于HLA的集中式多层通讯模型,并给出了通讯管理的策略.通讯模型在硬件上采用多网口网卡完成与各仿真节点的通讯,软件上采用重叠IO套接字模型精简线程的客户端/服务器模式.实验证明,这种通讯模型较大地提高了数据的传输速度,降低了丢包概率,满足了实时仿真系统地开发需求.     

基于DDS的飞机机电系统组态监控技术研究

为了解决基于DDS的分布式协同仿真平台多节点、多模型条件下飞机机电系统复杂关联参数的实时监控问题,结合组态监控技术提出一种基于DDS的飞机机电系统协同仿真组态监控方法,设计了组态监控平台与分布式仿真平台的数据交互接口,实现飞机机电系统模型的实时过程监控以及监控界面的图形化显示;集成测试结果表明,该组态监控方法实现了对飞机机电系统复杂关联参数的读写、存储以及监控界面的图形化显示,提高了飞机机电系统的协同仿真验证效率,降低了分布式协同仿真监控系统的开发难度.     

涡桨发动机螺旋桨建模与控制系统设计研究

针对涡桨发动机全权限数字电子控制技术对螺旋桨控制的计算精度和实时性要求,建立了某型发动机螺旋桨实时模型并设计了其控制系统;基于最小二乘辨识方法,应用试车数据建立了螺旋桨实时动态数学模型;采用前向拉力控制模式,设计了螺旋桨转速控制系统,并对模型和控制系统进行仿真验证;结果表明,辨识所得模型满足计算精度和实时性的要求,控制系统能够保证螺旋桨在各个工作状态下安全稳定工作、满足转速控制的需求,具有良好的工程应用价值。     

嵌入式实时系统的快速开发框架研究

嵌入式实时开发是当今计算机应用研究的热点,该文结合模型驱动架构的系统无关模型和系统相关模型思想,提出了一种基于平台设计的快速开发嵌入式实时系统的方法:首先采用实时应用接口RTAI将嵌入式Linux改造成具有硬实时性能的实时操作系统平台;然后利用Matlab/Simulink/RTW和RTAI-Lab工具对实际系统进行快速化建模、仿真和驱动开发,并自动生成实时的可执行代码;最后将代码加载到嵌入式实时系统.通过倒立摆嵌入式实时控制器系统设计实例说明了这种方法可以有效降低系统设计复杂度,提高嵌入式软件的开发效率.     

基于HLA/RTI 的多无人机编队飞行仿真系统框架

为实现多无人机编队的飞行仿真,提出了多无人机编队的飞行仿真系统设计方案。在对系统需求分析的基础上,设计了仿真系统的总体组成。以高层体系结构(High Level Architecture,HLA)作为框架,利用三维可视化建模工具Creator、视景仿真软件Vega Prime和HLA仿真支撑平台RTI,开发了基于HLA/RTI进行分布式仿真的多无人机编队飞行系统框架。RTI为通信支撑层,建立了多机实时通信的飞行仿真系统,由管理者发号施令,并将飞行结果实时存储,仿真人员可进行分析,改进飞行效果。     

基于HLA的语音通信模拟系统

依据高层体系结构标准,通过分析语音通信模拟系统的体系结构,定义联邦成员的仿真对象模型,调用运行时间框架的API实现联邦成员的交互,根据语音通信实时仿真的特点,从应用层的角度提高语音通信模拟系统实时性,运用声明管理和数据分发管理进行数据过滤,设置全局时钟进行联邦成员间地时间同步。实验结果表明,采用的方法能够满足语音通信模拟系统的开发需求。     

飞艇飞行控制仿真系统设计

随着Matlab/Simulink开发平台在飞行控制研究中的大量应用,飞行控制仿真系统已成为飞行器飞行控制研究的重要手段。介绍了基于模型的飞艇飞行控制仿真系统的工作原理、硬件设计、软件设计,采用一体化设计思想,将仿真系统设计成根据需要可随意扩展的综合性仿真系统。该仿真系统利用Matlab/Simulink平台,搭建飞艇飞行控制相关的各运动及控制模型,在实时通信网络和虚拟视景工作站的支持下,能实现全数字仿真、半物理仿真、人-机交互仿真等实时仿真,可用于飞艇飞行控制系统的方案设计、研制、试验等全开发过程。     

嵌入式系统技术与船舶主机实时仿真的研究

针对复杂的船舶主机仿真的实时性和精确性的要求,设计了以ARM+DSP嵌入式系统作为仿真计算机和以CAN总线方式进行仿真机与上位机间通信的实时仿真系统,给出选取这种方案的理由,详细论述了该系统各部分的功能分配、硬件的结构及硬件组成单元的具体选型、软件的总体结构和系统各组成部分软件的具体实现方式,并给出了关键部分软件的流程图或伪代码。该实时仿真系统提供了实现船舶主机或其他复杂系统的计算机实时精确仿真的一种新颖的技术方案。     

一种用于无人机的分布式飞行控制系统设计①

分布式结构已广泛应用于高可靠航空电子设备的设计中。设计了一种基于控制局域网（CAN）的分布式飞行控制计算机,用于在执行飞行任务过程中无人机的飞行控制律解算和系统管理。根据无人机控制的实时性和可靠性需求,提出了一种CAN通信、双端口随机访问存储器（DPRAM）通信和控制任务相互配合的内部通信机制。实验表明根据该通信机制设计的通信方案完全满足无人机控制的实时性和可靠性要求,同时解决了分布式结构引入的数据延时问题。     

激光制导武器半实物仿真系统的实时性实现

半实物仿真中的实时性需要多方面保证。该文对激光制导武器半实物仿真系统中与实时性相关的方面进行了探讨，采用实时仿真计算机和实时通讯网络设计系统，对Windows NT操作系统的实时性以及通过串行口的实时控制进行了讨论。对全系统单步运行时间进行了试验和定性分析。试验结果表明，采取这些措施能较好地满足半实物仿真系统的实时性要求。     

通用试验体系支撑平台下的反射内存网通信组件开发

基于仿真试验系统对高速、实时性的要求,通用试验体系支撑平台需具有反射内存网通信能力。本文开发了反射内存网通信组件,以完成仿真试验系统中反射内存网上各试验设备的实时通信,实现对试验设备的实时控制及试验数据的监视。     

海洋监测系统实时数据采集及聚类分析的研究

针对海洋监测环境的要求,提出一种基于移动GSM/GPRS通信网络的无线海洋监测实时数据采集的架构。该架构利用移动网络的GSM短消息和GPRS数据包传输服务,保证了数据采集的实时性和可靠性。在此基础上,设计了一种新的基于熵的增量式模糊聚类算法,通过实施一系列改进策略,算法能有效地对实时数据进行聚类,在提高聚类的准确性的同时兼顾实时性。仿真实验结果表明提出的算法符合海洋实时监控的要求。     

基于MATLAB实时视窗目标的实时仿真系统设计

在控制系统的设计开发中,传统的开发过程已不能满足市场对产品的快速性和多样性要求,该文提供了一种实现控制系统快速原型开发和实时仿真的新方法。其基本思路是将实时仿真的方法应用于控制系统的开发过程,使控制系统设计、实现、测试和生产准备过程同时进行,以实现产品的快速原型开发。该文中详细介绍了基于MATLAB实时视窗目标的实时仿真系统的构建,并且进一步深入分析了该系统的体系结构和实时机制,最终结合实例给出了相应的实时仿真的开发流程和控制方式。