驾驶模拟器用于交通系统仿真的研究

简要介绍了汽车驾驶模拟器开发和应用的国内外现状,介绍了昆明理工大学开发的驾驶模拟器,提出了应用模拟器进行道路交通仿真研究的步骤和方法,以及模拟器在交通仿真方面的应用范围,并给出了应用实例。     

基于大地回波仿真的回波模拟器设计实现

为了客观评估雷达高度表信号处理器及其系统性能,提出一种基于对大地回波仿真的雷达高度表大地回波模拟器设计方法。该方法通过对大地回波仿真获得模拟器所需的源数据。在模拟器的设计上,采用了大容量数据存储器和再配置FPGA逻辑控制的正交基带回波合成方法,使得回波模拟器具有结构简单、使用灵活等特点。给出了大地回波仿真以及模拟器设计的具体实施步骤,通过对实际回波模拟器测试验证了本设计方法的有效性。     

风机模拟器研究

应用功率谱密度和信息熵等方法对自然风的频域特性和随机性进行了分析，以统计模型参数分析和蒙特卡罗方法为基础，结合风机的转距特性，应用随机模拟技术，生成随机风速，模拟出风机在随机风速下的转矩变化情况，并据此控制机电随动伺服装置，模拟风机在自然风规律下的运行特征，作为风力发电系统的风机输入。仿真和实验验证表明，新型的风机模拟器可以更好地模拟真实风机在随机环境下的动态特性。     

飞行模拟器发动机系统建模方法研究

发动机系统建模是飞行模拟器建模的重要组成部分,发动机模型的准确度直接影响了飞行模拟的逼真程度。首先研究了飞行模拟器发动机系统的建模方法,对分排气式双轴涡轮风扇发动机进行了建模,在与真实发动机特性进行比较的基础上对模型进行了修正,在飞行模拟器其他系统配合下进行了调试验证,得到了仿真结果。并对飞行模拟器建模所特有的故障设置和ATG试验的实现方法进行了讨论及仿真验证。     

标准化训练模拟器开发框架

以研制标准化水面舰艇装备训练模拟器为目标,分析了研制模拟器中存在的共性,根据共性分析了构建标准化模拟器开发框架的需求,响应需求并结合训练模拟器技术标准提出解决方案,设计出了标准化训练模拟器开发框架.开发框架采用柔性体系结构,符合HLA标准,包括标准信息元数据库及其管理系统,基础类库,标准对象模型开发工具和标准模拟器框架生成向导等.最后描述了开发框架活动流程.     

飞行模拟器数据库系统

本文介绍了飞行模拟器数据库系统的总体结构和建立数据库系统在飞行模拟器设计中的重要作用。并对数据库系统数据文件的类型，数据结构的模式进行了探讨。最后根据参与研制飞行模拟器的体会，提出了飞行模拟器设计所需要的数据应纳入飞机设计研制的各种试验中，以便确保飞行模拟器的质量和缩短研制周期     

周期级精确的微体系结构模拟器开发环境

为了提高开发高精度微体系结构模拟器的效率,设计了一种微体系结构模拟器开发环境uArch IDE。uArch IDE对处理器中的信号传递以及执行块进行抽象,通过调度算法模拟处理器硬件的并行行为。uArch IDE将模拟算法与用户自定义微体系结构相互独立使得开发环境与体系结构无关,并通过分析模拟器运行特征优化了在uArch IDE中开发的模拟器的执行效率。以MIPS 32处理器作为测试用例,uArch IDE生成的模拟器与Verilog建立的前仿模型进行比较,模拟器在模拟精度上达到周期级准确,模拟速度是后者的123倍。     

采用真雷达显示器的航海雷达模拟器的关键技术

传统的雷达模拟器大致可分为全微机化的雷达模拟器及采用真雷达显示器和雷达信号发生器板的雷达模拟器。第一种雷达模拟器的操作界面逼真度尚待进一步提高，第二种雷达模拟器由于受雷达信号发生器板内存等限制，所能模拟的海区不如第一种雷达模拟器多，灵活性欠佳。本文的雷达模拟器采用微机生成雷达视频信号，通过雷达接口板将由计算机模拟的不同海区雷达回波图像显示在真雷达显示器上，具有灵活性大、逼真度高的特点。对该雷达模拟器的几个关键技术：雷达不同显示方式下的坐标变换、岸线回波生成算法、雷达信号接口板的的设计作了详尽介绍。该接口板可产生满足雷达／ARPA显示设备需要的各种信号，并可实时将计算机模拟的雷达视频数据转换成雷达显示设备可以接收的雷达回波信号，显示在真实雷达显示设备上。成功地应用在全任务大型船舶操纵模拟器中。     

雷达视频信号实时模拟器的一种通用结构

提出一种雷达视频信号模拟器的通用模块化结构 ,采用高性能的计算机和通用数字信号处理器构成 ,降低上层算法和底层硬件之间的关联程度 ,使得系统具有良好的通用性和实时性。讨论了在模块化设计中需要注意的主要问题 ,并以某脉冲多普勒雷达的模拟器为例 ,对这种结构进行了具体说明。但由于雷达信号处理的特点 ,模拟器还不能很简易地实现仿真能力和功能的扩展 ,这是有待解决的问题     

空间机械手模拟器系统设计与实验研究

空间机器人系统复杂,需要在地面进行充分的实验以验证和评估其设计方案和控制算法。为了对系统方案中各部件电气接口设计的有效性、信息传递的正确性进行检验,同时,演示验证信息管理、任务调度的实时性,以及在轨执行任务的能力,设计并研制了一套空间机械手模拟器系统。该系统由空间机械手中央控制器模拟器、关节电模拟器、手爪电模拟器、手眼相机电模拟器、图形仿真器、空间机械手动力学模块和信息调度仿真器组成,各部件之间的电气连接与星上实际系统一致。通过HLA/RTI(Run Time Infrastructure)仿真支撑环境与航天器姿轨控系统进行信息同步和交互,实现了空间机器人在轨任务的仿真。最后提出了一种空间机器人在轨协调控制方法,利用该系统进行了空间机器人协调控制圆弧实验,实验结果表明该系统设计合理、运行稳定,采用的协调控制方法可行有效。     

新能源分布式发电系统的能量互补控制研究

介绍了基于可再生能源的分布式发电系统的结构，并针对这套系统提出了能量互补控制原理，建立了系统的数学模型，为了改进系统的性能设计了矢量控制算法。在系统的风机模拟器和飞轮上的仿真与实验结果证明，提出的能量互补控制能够很好地调节储能单元存储和释放能量，因此能够保持分布式发电系统地稳定输出。     

风力发电和飞轮储能联合系统的模糊神经网络控制策略

针对于风力发电和飞轮储能联合系统,提出了一种新的控制策略。基于飞轮储能系统里矢量控制的感应电机,建立了系统的数学模型。在系统里,采用模糊神经网络控制算法实现直流总线电压的自动调整,达到稳定系统的直流总线电压的目的。仿真和实验结果证明,在风力发电和飞轮储能联合系统的能量控制过程中使用模糊神经网络控制算法实现了能量的快速存储和释放,起到了稳定系统电压的作用,取得了满意的控制效果。     

基于DSVM直接转矩控制的风力机实时模拟系统

为解决实验室无法用真实风力机研究风力发电的相关技术问题,提出了用先进的直接转矩控制（DTC）策略控制异步电机模拟风力机特性的技术。设计了风机转矩的计算方法,及异步电机直接转矩控制系统,使其跟随风机转矩变化,进一步利用离散空间矢量调制（DSVM）技术改善了系统的低速性能,并在RT-LAB仿真平台下对所设计的风力机模拟系统进行了实时仿真,验证了系统稳定性好,准确性高的特点,为实验室内研究风力发电技术提供了一个良好的方案。     

基于DMD的动态红外场景仿真器设计与测试

红外场景仿真器是红外制导武器半实物仿真系统中的关键设备.以某型号对地导弹导引头半实物仿真系统为应用对象,以微反射镜阵列(DMD)为实现方式,采用Vega软件及其SensorVision模块为开发工具,开发完成了基于DMD的红外场景仿真器系统.对成像制导仿真系统结构、场景生成器、视景软件分别进行了研究和设计.并对场景产生器进行了测试评估,包括分辨力、对比度、不均匀性、几何失真和最小可分辨温度等指标.该仿真器系统目前已经在某型红外成像导引头半实物仿真测试系统中获得应用,逼真度高,取得了理想的应用效果.     

基于快速控制原型的风力发电半实物仿真系统

为提高风力发电MPPT控制器设计与测试验证的快捷有效性,提出了基于LabVIEW FPGA的MPPT快速控制原型(RCP)系统。在LabVIEW RT实时运行平台上,采用PXI-FPGA架构设计了风速、风力机和PMSG的实时仿真模型,以及MPPT快速控制原型。将功率变换器、实时仿真模型和MPPT快速控制原型相连接,构造出半实物仿真(HIL)闭环测试系统。通过渐变风速和自然风速的实时仿真测试,验证了所述快速控制原型系统设计的正确有效性,为风力发电系统的进一步深入研究提供了一套有效的实时仿真和半实物测试平台。     

视觉导航辅助的自主空中加油建模与仿真

研究了基于视觉导航方式的自主空中加油（AAR）建模问题。分析了影响自主空中加油对接阶段性能的两个最重要因素——相对距离的测量和风扰动,引入了多个摄像机,建立了适合AAR的视觉导航系统模型,建立了大气扰动和尾流等风扰动下的飞行器模型,用三次多项式规划了对接阶段的航迹并设计了LQR航迹跟踪控制律。对接过程仿真表明,视觉导航的估计精度和飞行控制律性能很好地满足了空中加油的要求。

Abstract：

The modeling problem of autonomous aerial refueling based on vision navigation was researched.The two most important factors affecting the performance of AAR were analyzed,which were the measure of the relative distance and wind disturbance.The vision navigation system suitable for AAR was adopted and modeled using multiple cameras.The dynamic model of plane with the effect of wind was built.Path of docking was planed using cubic interpolators and tracking control was designed with LQR.The result of simulation shows that the accuracy of vision navigation system and the performance of control law can meet requires of aerial refueling.     

基于桥臂电流控制的风力发电并网逆变器研究

在大功率风力发电系统中,并网逆变器控制是实现电能转换与传输的重要环节。针对采用T型滤波器结构的风力发电并网逆变器,提出基于桥臂电流闭环结合前馈补偿间接控制逆变器并网输出电流的控制策略,并根据三相电压源型并网逆变器开关函数的数学模型进行了控制系统仿真研究。仿真实验结果证明采用该控制策略提高了并网逆变器的稳定性和动态性能,同时可以有效抑制并网节点输出电流中的电流谐波。     

基于非线性干扰观测器的转台反演鲁棒控制研究

针对转台系统三框耦合干扰和不平衡负载干扰等非线性因素的影响,提出了基于非线性干扰观测器的转台鲁棒Backstepping控制器.首先,阐述了鲁棒反演控制器的设计及稳定性证明;其次,通过设计并选择合适参数的NDO控制器,并进一步保证NDO控制器的全局指数稳定性及其有效性.实验仿真表明,这种新型鲁棒控制器能够很好地克服了转台现存的非线性因素影响,非常适合高精度飞行仿真转台系统的鲁棒控制.