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.     

船载雷达海上动态跟踪仿真系统设计

该文分析了建立船载测控雷达海上动态跟踪仿真系统的必要性与重要性，并基于分布交互式仿真(DIS)技术对该仿真系统进行了设计。该系统为半实物仿真系统，其中船载雷达伺服操作仿真控制台为实物仿真，其余均为计算机全数字仿真。论文介绍了系统的总体框架以及仿真软件中控制系统实体仿真、虚拟目标及状态仿真、系统管理及辅助控制三个部分的功能及相互关系，对通信处理模块、实体仿真模块、实时数据处理等模块的功能、控制流和数据流进行了具体描述。最后，介绍了开发该系统时所采用的关键技术。     

基于PCS7的半实物仿真系统的实现

半实物仿真系统是验证和优化核电厂自动控制系统的关键环节.本文介绍的半实物仿真系统采用工业以太网技术,通过建立西门子PCS7过程控制系统与上位机的通信,完成对上位机中蒸汽发生器模型一次侧冷却剂出口温度的控制.同时,实验对比了仿真模型在半实物仿真系统和Simulink仿真环境中的运行结果,证明基于PCS7的半实物仿真系统具有良好的可靠性和实时性.     

RTX实时系统在半实物仿真中的应用

文中介绍了一种应用于红外制导体制半实物仿真系统中的通信接口设计方法,此方法针对以往采用的Windows系统通信不够实时、定时不够稳定等缺点,提出了一种基于Windows+RTX的仿真应用架构,通过增加RTX实时扩展子系统,使得仿真系统的实时性和开发效率得到了大幅提高;探讨了在半实物仿真中开发的要点,给出了一种通用的开发模式及流程,设计了共享内存及任务调度的编写算法共享内存机制的建立,保证了上位机MFC界面与下位机实时通信模块之间的协同工作;经试验测定,该系统应用在红外制导仿真系统回路中具有实时性高、灵活性好、稳定可靠等特点,同时降低了半实物仿真系统的复杂度。     

雷达寻的制导半实物仿真误差研究

在介绍雷达寻的制导控制基本原理、半实物基本方法及仿真原理的基础上,详细介绍了雷达寻的制导控制半实物仿真系统的组成、各关键设备的工作原理并进行了主要误差因素分析,同时对关键仿真设备的误差进行研究,并建立数学模型,进一步推导出此类雷达仿真系统具有一般意义的仿真误差模型.最后通过型号半实物仿真试验对仿真系统的仿真精度进行验证.仿真试验表明,该半实物仿真系统的仿真精度满足控制系统半实物仿真试验的要求.     

基于半实物仿真的效能评估系统设计

针对通信系统的效能评估提出了一种半实物仿真系统的设计及实现方式,综合分析了国外半实物仿真系统的发展状况和研究成果。提出了一种可行的半实物仿真系统的总体框架和系统组成,详述了半实物仿真系统中核心设备一节点云模拟器和电台半实物仿真设备的设计和实现思路,最后描述了以此半实物仿真系统为基础构建的通信系统效能评估系统,并给出系统所具备的测试能力。     

人—车—路虚拟仿真中驾驶数据采集系统开发*

为了实现人-车-路系统虚拟仿真中的人机交互,从软/硬件两个方面研究了半实物模型中加速踏板、制动踏板、离合器、变速器、方向盘等驾驶操作信号的数据采集技术.利用数据拟合技术,获得了驾驶操作参数的计算模型.硬件系统采用分布式上下位机结构,上下位机之间采用点对点方式进行RS-232接口通信.上位机以视景主控工作站作为硬件环境,利用多线程技术、计算机串行通信技术开发了模拟驾驶操作数据采集软件模块.下位机由89S52单片机控制,采用C语言进行程序设计.     

基于共享内存的实时数据保存系统研究

详细介绍了基于共享内存的半实物实时仿真平台中数据保存系统的设计思路、工作原理和关键技术。通过对WindowsNT操作系统线程调度和中断响应的实时性改造和”中断驱动读取数据一数据缓冲暂存数据一多线程保存数据”软件架构的优化设计,改善了WindowsNT下中断响应和线程调度的实时性和确定性性能,实现了多节点、任意数据量的同时保存,为半实物实时仿真系统有效工作打下了基础。     

基于OPC和Matlab/Simulink的半实物仿真系统

基于Matlab/Simulink平台进行半实物仿真,可以充分提高Matlab/Simulink在控制系统设计中的应用水平.使控制系统设计更加方便快捷.采用OPC技术实现Simulink与数据采集卡进行通信,利用原有的试验装置作为控制对象,开发完成了一套新的半实物仿真系统.利用该系统可以方便实现过程控制中的各种控制结构及不同复杂控制算法.实验证明.该方法简单易行、价格很低、具有很好的通用性.     

基于RTX的实时半实物仿真系统

针对Windows XP无法满足半实物仿真实时性要求问题,采用了Windows XP+ RTX开发了一套实时半实物仿真系统.在系统开发过程中,不断优化实时模块仿真程序,在确保仿真结果正确的前提下,不断缩短程序运行时间,最终达到实时性要求,并开发了一套试验数据实时显示系统以提高试验效率.系统开发完成后,把系统投入到某型号导弹的半实物仿真试验,系统运行正常可靠.     

飞行目标测试转台电磁兼容性设计研究

针对飞机刹车半实物仿真系统中机轮速度传感器信号输入刹车控制盒的需要,研制了基于AD9833的飞机防滑刹车半实物仿真系统机轮转速模拟装置。该装置能够模拟飞机机轮转速,并将信号传送给半实物仿真控制盒。AD9833型可编程波形发生器是一款可产生高精度正弦波、三角波和方波信号的器件。该器件采用第3代频率合成技术,即直接数字频率合成技术(DDS),以相位的概念进行频率合成,可通过SPI标准串行接口与微处理器通信,通过编程能够产生不同频率的正弦信号。     

支持Modelica模型的半物理仿真系统设计及关键技术

针对当前基于MATLAB/SIMULINK的半物理仿真（Hardware in Loop Simulation,HILS）系统中不支持多领域建模、联合仿真模型转换过程复杂且存在误差等问题,提出基于Modelica和建模仿真软件MWorks进行HILS的方法,分析其所涉及的建模方法、实时仿真接口和代码生成等关键技术,并以此为基础构建支持Modelica模型的HILS.以前起落架转向系统和起落架收放系统为应用实例,建立HILS平台,对该方法进行验证.仿真结果表明该方法可行,结果可信度高.     

机电作动器悬架硬件在环仿真测试平台研究

为了提高汽车的平顺性,提出一种机电作动器悬架,设计了机电作动器悬架硬件在环仿真测试平台。建立基于机电作动器的主动悬架数学模型与仿真模型,以嵌入式系统单片机为主处理器设计机电作动器悬架的控制器;在此基础上,以dSPACE为模型运行载体搭建机电作动器悬架硬件在环仿真测试平台;利用该测试平台进行了仿真试验。结果表明所研究的硬件在环仿真测试平台具备较好的硬件在环仿真功能,能够对机电作动器悬架性能、主动悬架控制算法进行验证与评价。     

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.     

基于OPNET的通信网络半实物仿真方法研究

OPNET作为网络仿真软件具有仿真功能,但基于OPNET的半实物仿真方法的研究较少.对几种基于OPNET的通信网络半实物仿真方法进行了系统的介绍和分析,比较了方法的优缺点,并探讨了半实物仿真需要注意的问题;最后对一个基于OPNET的通用的通信网络半实物仿真环境进行了介绍,并实现了一个具体的移动自组织网络的半实物仿真,取得了良好的效果.仿真方法的研究成果能够广泛应用于OPNET网络环境与其它HLA仿真系统、各类真实网络节点、电台等信道传输设备的互连及其综合仿真验证分析.     

萤火虫PID算法在电机作动器悬架上的应用

为提高汽车悬架系统的性能,提出了一种萤火虫PID算法。首先在分析萤火虫PID算法原理的基础上,设计了适合于电机作动器悬架的萤火虫PID算法,给出了算法实现的步骤与流程;然后,对传统电机作动器进行改进设计并建立四自由度电机作动器悬架数学模型与仿真模型,以dSPACE为该仿真模型运行载体,设计主动悬架半实物仿真算法测试系统;最后,利用该测试系统,采用不同车型与路面输入对萤火虫PID算法进行了仿真测试实验,结果表明所设计的萤火虫PID算法可以有效降低车身加速度、悬架动行程、轮胎动位移等。     

基于半实物仿真的电路板故障注入系统设计与实现

为了满足某型装备电路板测试性与诊断设计评价的需求,提出了一种基于DSP技术,利用半实物仿真方式实现的故障注入系统;该系统以TMS320C5416系列DSP器件为核心器件,利用CPLD扩展外部电路,主控计算机与该系统的通信通过USB接口实现,在故障注入时通过半实物仿真模式实现对电路板典型故障的注入;通过对典型电路的故障注入试验表明,该系统可靠性高,配置灵活,使用方便;目前该系统已经在工程实践中得到应用,效果明显,对提高电路板测试性设计水平具有重要意义。     

基于Modelica的半物理仿真硬件接口控制技术

针对半物理仿真（Hardware in Loop Simulation,HILS）中Modelica模型无法直接控制硬件设备的问题,基于Modelica研究硬件板卡接口控制模块与多领域仿真模型的统一表达技术.分析可视化模型方程表达机理,建立硬件板卡的接口模型库,从而在同一建模环境中实现多领域物理模型与硬件设备的关联,并实现Modelica离线数字仿真模型至HILS模型的直接转换,为基于Modelica的HILS应用提供技术支持.电机转速控制HILS结果表明该方法可行.     

半实物仿真系统中多PCL-722I/O卡的应用

PCL－722是一种性能优异的144位DIO卡，适用于各种状态控制系统，本文对该DIO卡在实际应用当中的功能和有关硬件驱动程序接口，以及利用多片DIO卡在Visual C＋＋环境下利用系统提供的API函数进行半实物仿真系统监控软件开发的方式进行了讨论。     

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。