基于面向对象技术的DCS操作站仿真

介绍了利用工控软件作为仿真平台,将面向对象技术贯穿于整个仿真系统的开发过程,开发DCS仿真操作站的思路及其实现方法。该方法利用了工控软件的强大组态优势和ACTIVE、DDE等先进接口技术,以及MAILSLOT基于内存的通讯方式,使得利用一种通用平台开发了不同的DCS仿真系统,成功实现了一机多模。不仅造价低廉,而且加快了DCS仿真系统的开发速度。     

基于单台PC机的工业过程虚拟实验系统设计

通过采用Rockwell系列软件与Matlab软件的混合编程,实现在单台PC机上集成复杂工业过程的虚拟仿真实验系统。该系统具有监控层、控制层和对象层3层结构。其中,Matlab软件实现复杂工业过程模型的仿真,Rockwell系列软件实现控制器的仿真、编程、监控画面的组态等。重点介绍Matlab软件与组态软件通讯方法,通过球磨机典型的PID控制回路表明了该方法的可行性,为在实验室进行复杂工业过程控制系统的建模、控制与优化的研究提供了平台,具有较好的应用价值。     

工控软件中曲线显示优化算法研究

目前的工控软件大多要求用图形的方式将监控数据显示出来。由于工控软件要求实时性，需要对曲线的显示采用快速优化算法。介绍了适用于工业控制类软件中的3种曲线显示优化算法的特点和实现，对其各自适用情况进行了仿真、分析和比较，并在海尔冰箱测试系统中得到成功应用。     

面向复杂工业过程的通用实验平台设计与开发

基于过程工业仿真培训支撑系统,设计并开发了面向复杂工业过程的通用型软件实验平台。实验平台包括仿真服务器、操作平台与组态工具,采用多进程的运行方式。在该平台上可以方便地进行复杂过程系统的建模、仿真、控制与操作优化研究。本文介绍实验平台的设计思想与主要实现技术,并给出部分关键代码与程序的主要运行界面。     

油气管道运维中心智能模拟仿真平台

针对油气管道运维中心工控系统的信息化和智能化程度不断提高、对运维中心操作人员的专业技术水平要求也日益提高的现状,提出了一种运维中心智能仿真平台设计方案,通过对运维中心人员进行培训以提高运维人员的专业技术水平,确保管道网络工控系统安全有序运行。首先进行了仿真平台的总体需求分析,在此基础上设计了仿真平台总体框架、功能结构以及物理结构;然后研究了搭建仿真平台所需的硬件部署;最后,通过仿真平台应用实例分析,验证了该平台设计方案的可行性,为提升运维人员专业技术能力、保障管道网络工控系统的安全性提供了一种新的方法。     

基于OPC技术的DCS仿真培训系统的实现

利用瘦客户端的工控软件来开发仿真培训系统,可以大大降低开发的难度和提高开发速度和开发质量。该文介绍了利用OPC技术实现数学模型软件和工控软件的数据接口。OPC技术使得仿真系统在数据传输速度、安全性和可靠性方面都有了很大的提高。     

综合集成TSIS、VC 和Matlab构建交通控制仿真平台

采用成熟的微观交通流仿真软件及其接口实现和检验交通控制算法是目前交通控制研究的主要方向。该文首先介绍了交通流微观仿真软件TSIS的构成和各组成模块的作用，然后详细介绍了TSIS和VC的接口技术以及VC和Matlab的接口技术，最后综合集成TSIS、VC和Madab构建了交通控制仿真平台。该仿真平台很好地利用了各种软件的优势，能方便快捷地实现各种先进的智能交通控制算法，为交通控制算法提供了一个很好的检验平台。     

基于Matlab的机器人避障仿真软件设计

为了提高机器人避障算法开发效率,设计了一种基于Matlab的机器人避障算法设计与试验仿真软件。该软件分为用户图形界面、避障算法系统模型两大部分。其中用户图形界面是基于Matlab 图形用户界面( GUI)实现的,能够实现参数设置、结果展示等功能,给用户提供了一个操作及管理平台;避障算法系统模型是本软件实现的关键,包括探测传感器模拟和机器人运动模拟,其通过Matlab语言编程和Simulink模块组建实现。全面阐述了仿真软件的系统建模、软件编程和用户图形界面设计,并对仿真软件实现所采用的关键技术进行了详细说明。仿真实例表明,该软件运行平稳,能清晰直观地展现机器人的避障过程。     

利用工控软件开发DCS仿真系统的新思路

提出了利用工控软件开发DCS仿真系统的新思路,并介绍了该思路的具体实现方法。仿真界面可以用工控软件组态实现。对DCS调节面板、趋势等画面可以通过定制ActiveX控件来完成。仿真操作界面和模型软件之间数据通讯通过DDE、OPC技术实现。新的DCS仿真系统开发方法充分利用了工控软件的强大功能和DCOM、OPC、DDE、ActiveX先进技术,使得利用一种通用平台可以开发不同的DCS仿真系统,其体系结构具有良好的通用性。这极大加快了DCS仿真系统的开发速度。     

机载无线电导航系统级接口仿真平台研究

根据机载无线电导航相关组件的特点,设计了基于ARINC规范的系统级接口仿真平台,能够完成对相关机载无线电导航组件的ICD(接口控制文档)进行接口数据仿真;首先对该仿真平台的功能和特点进行了介绍,然后给出仿真平台具体的硬件和软件实现方法;创新之处在于仿真平台设计过程中将待仿真的ICD与具体仿真软件分离,除此之外,仿真平台部分数据交互采用面向无连接的通信协议UDP,在一定上增加了仿真平台的通用性和布局灵活性;目前该仿真平台已成功应用于我国某型飞机的导航系统仿真实验中。     

基于组态软件和仿真软件的层流冷却实验平台

针对热轧层流冷却过程的自动化系统及优化控制算法难以在实际运行环境中进行充分的调试和验证、基于仿真软件发的实验平台则脱离工业实际的监控与运行环境、购买硬件控制系统进行实物/半实物仿真价格昂贵等问题,本文提出了采用组态软件、工业控制器模拟软件、仿真软件混合编程开发层流冷却虚拟实验平台的方法。该平台采用C#语言开发参数优化子系统、组态软件开发管理监控子系统、工业控制器模拟软件运行回路控制程序、MATLAB软件开发对象模型子系统,通过OPC软总线等技术实现了各个子系统的无缝连接。本文最后采用实际工业数据验证了平台的有效性,表明其广阔的应用前景。     

网络化控制系统仿真平台的研究

针对网络化控制系统(Networked Control Systems,简称NCSs)运行中的基本特点,设计实现了一个NCSs的仿真平台,目的是为了模拟控制系统在网络环境下的操作及仿真过程,并对控制系统的理论分析与设计方法进行仿真检验。该平台采用VC 和Matlab混合编程的方式实现了三个基本功能,主要结构包括通信部分、控制系统仿真部分以及通信与系统仿真的接口部分等。针对VC 和Matlab不同环境下编程及交互的特点,文中对混合编程实现过程中的若干关键问题做了详细的分析并展示了结果。最后通过仿真实例来验证了仿真平台设计的有效性。     

导引头仿真测试一体化设计方法与研究

导引头仿真与测试是导引头研制和生产过程中的关键技术验证手段和操作流程.传统的导引头仿真和测试是两个比较独立的系统,由于缺乏必要的系统集成,仿真与测试不利于及时高效地迭代分析.为了降低成本、提高设备利用率,提出了一种仿真测试一体化设计方案.该方案按照功能集成化设计思路,以LabVIEW RT为运行环境,在RT-LAB实时仿真平台基础上建立了一个包含测试环境设定、转台运动控制等功能的仿真测试系统,实现了导引头数字仿真、半实物仿真以及导引头性能测试等功能.经过实践验证:该仿真测试一体化系统配合良好、操作方便、扩展性好,能够进行导引系统快速反复设计、逐步优化和调整.     

乙烯精馏塔仿真平台的开发与应用

乙烯精馏塔不同于常规精馏塔,有中间再沸器并且产品由侧线抽出,对产品纯度要求很高,构造十分复杂,在仿真中一般作二元处理,存在较大的误差,在控制系统仿真中,采用参数模型或只对某一控制回路进行仿真,缺乏科学依据而且很难正确反映精馏塔各回路之间的关联,本文利用MATLAB／SIMULINK工具开发了基于严格动态机理模型的乙烯精馏塔仿真平台,通过对塔进行动态仿真分析,得到了塔内各级的各组分组成、温度的动态变化规律,同时在该仿真平台上,可以充分利用MATLAB／SIMULINK功能强大的工具箱及模块库功能实现对乙烯精馏塔进行控制和优化,并对其进行多变量控制系统的仿真。     

一种1750A指令集仿真软核设计与验证

MIL-STD-1750A指令集是星载弹载计算机常用指令集之一,为实现该类指令集CPU+FPGA的通用性验证,实现安全性、强度、单粒子翻转等异常测试,满足测试覆盖率要求,保证星载弹载计算机系统可靠性,提出了一种CPU+FPGA的仿真模型搭建方法,利用如中断和故障处理机制的实现、浮点运算单元设计方式、异常注入机制设计以及图形控制界面等关键技术,实现了一种精简1750A仿真软核。实验证明,利用该仿真软核设计的CPU+FPGA的仿真模型平台,可极大提高1750系列CPU相关接口的FPGA产品的验证效率和可靠性,也为后续星载弹载软件的测试提供了一套故障注入方便、故障定位清晰的测试平台。     

CANopen在工业流水线控制系统仿真的研究

工业流水线控制系统是将分布式控制单元统一管理,根据工业现场状况和相应的控制要求,提高运行性能的控制系统;分析了工业流水线控制系统的功能和特点,提出了基于CANopen协议的工业流水线控制系统的设计方案,采用CANoe开发的仿真平台实现了基于CANopen协议的控制策略,致力于建立可靠性高,实时性好的工业控制网络体系结构.最后通过仿真结果和实例验证表明系统设计的合理性与功能设计的灵活性和可靠性.该仿真实验为分布式控制策略的研究提供了面向对象的研究平台.     

基于Matlab信号处理仿真研究

Madab是一种面向科学与工程的高级语言,本文结合工业自动控制系统的信号分析与处理。详细阐述典型LMS和RLS自适应算法原理并对其进行对比分析,运用simulink仿真功能对自适应信号噪声抵消系统进行仿真实现。     

工业互联网云网关架构及实现

针对工业生产数据通信协议复杂、工业设备与云端通信困难的问题,提出一种工业互联网云网关架构。针对传输协议复杂多样的问题,提出了一种多协议数据解析方法,能够对多种协议下的数据进行解析,并转换为MQTT协议,实现数据统一协议并上传至云平台。针对协议转换中的实时可靠性问题,提出一种支持断点续传并可以快速处理并发任务的异步处理机制来保证协议转换的实时可靠性。在保证实时可靠的基础上,提出一种三层加密方式以提高数据传输的安全性。在软硬件上实现了上述云网关架构,并在工业过程控制设备上进行了实验。实验结果表明,该架构能够有效解决工业系统与云平台的数据融合问题。     

基于VxWorks的复杂飞行器模拟平台设计

为了满足多接口、多状态、多任务的复杂飞行器测试需求,设计复杂飞行器模拟平台,基于器上综合电子系统实现飞行器电气系统软硬件接口测试。飞行器模拟平台采用主控机和模拟器两级控制架构,主控机基于WPF框架实现人机交互,完成对模拟器的指令控制;模拟器运行在VxWorks系统下,基于WorkBench开发环境对指令进行实时解析,驱动各功能模块执行动作。试验结果表明,该平台实现了飞行器上各系统电气接口的模拟,保证了器上综合电子系统的高测试覆盖性。