实时仿真计算机及其应用探索

本文从仿真计算机的现状、新型仿真计算机体系的结构和组成、关键技术、以及在实时仿真计算机的应用四个方面,对实施仿真计算机进行简要论述,以期我国实时仿真计算机的应用范围可以不断扩大,从而促进我国国民经济的发展.     

基于dSPACE的高超声速飞行器实时仿真平台

围绕高超声速飞行器模型与控制器设计问题,提出具有实时性能的高超声速飞行器仿真平台。该平台基于分布式架构,集成了主控计算机、dSPACE设备和视景计算机。针对dSPACE自带监控软件的缺点,主控计算机采用MFC框架,基于TRC文件解析和Clib API技术,集成了dSPACE设备实时仿真功能,自主开发了仿真监控软件;视景计算机基于OpenGL技术实现了实时显示与驱动飞行器视景动画的功能。在上述功能设计的基础上开发的实时仿真平台实现了对飞行器模型或控制器算法的实时仿真验证、抗干扰功能验证及可视化视景显示功能,使对高超声速飞行器的研究结论更加可靠。     

声霸卡在声音实时仿真系统中的应用

本文介绍了利用声霸卡进行声音实时仿真的系统结构和原理，对实现中出现的难点和问题作了详细讨论，并给出具体的解决方法。     

面向控制过程的计算机实时仿真系统的研制与开发

介绍了一种仿真系统利用多台计算机和局域网进行实际控制过程的实时过程,使用不同的计算机模拟控制器、被控对象等现场设备,通过自行开发的32路输入、32路输出AD/DA转换卡传递“现场信号”,并借助局域网通讯来协调数据传输过程。软件模块功能全面,并主采用快速仿真算法以提高运算效率。     

大型仿真系统中的实时通信技术

为了保障可靠的网络通信和进程通信，提出并采用了多项高效机制，诸如有连接的socke流，短信息传递与动态刷新，共享内存与多缓冲，多消息合并，自动断点续接的异常处理等，系统试运行表明该机制保证了实时通信技术上的稳定可靠。     

飞行器实时仿真系统中的数据／曲线显示子系统

在实时仿真时，会产生大量的行为数据，为了使试验人员及时了解仿真的进行过程，需要将有关的数据、系统状态等信息实时地、直观地显示出来。本文介绍了一个应用于某飞行器实时仿真系统中的‘数据／曲线显示子系统”，详细介绍了其设计思想及具体的功能实现。实践证明，显示子系统的应用、有效地改善了仿真工作环境，提高了仿真工作效率。     

仿真计算机及实时网络技术的应用和发展

该文结合航空制导武器仿真发展的需求，在分析专用数字仿真计算机的特点的基础上提出了半实物仿真对仿真计算机和实时网络的需求，并且介绍了相关技术的新进展。实践证明仿真工作站和实时网络方案是完全可以满足仿真发展需求的。     

基于MATLAB/xPCTarget构建实时仿真系统

MATLAB作为一种流行软件发展很快，它在仿真方面的应用也越来越广泛，随着Simulink、RTW、xPCTarget等工具箱的推出。MATLAB在实时仿真方面也有了新的运用。该文详细介绍了怎样基于MATLAB／xPCTarget环境构建实时仿真系统。     

基于DSP的神经网络实时仿真系统研究

采用DSP设计完成了神经网络实时仿真系统。文章从神经网络协处理器的硬件结构、协处理器中的神经网络协处理器的硬件结构，协处理器中的神经网络算法，神经网络协处理器及其缩主机间数据交换等方面系统地描述了该仿真系统。在神经网络在线算法的实现中，利用DSP能与其宿主机实现并行工作的特点，采用DSP和计算机并行工作；在宿主机中实现BP网络对受控对象的辨识，在神经网络协处理器中完成模糊神经网络在线控制算法，从而加快了神经网络运算速度，使其达到在线控制的要求，文章的最后给出了一个直升机总矩通道在本仿真系统的仿真实例，说明了本系统的实用性。     

一个小型化实时并行仿真系统

并行计算机是实现高性能计算机的重要技术途径。面向大型复杂武器系统在特殊使用环境下的实时仿真问题,笔者研制完成了一个小型化实时并行仿真系统并投入工程使用。文章重点阐述了该小型化实时并行仿真系统的设计原则、方法及研制过程中所解决的一些关键技术问题。     

动力学系统实时仿真数值方法研究

从6个方面概述动力学系统实时仿真数值方法的一些最近的研究进展，内容包括：产时仿真快速混合算法、实时并行Rosenbrock算法、实时并行组合算法、微分代数系统的实时算法与实时并行算法、实时间断处理并行算法以及一些并行算法的效率分析等。给出构造实时仿真算法新的思想和方法，同时也涉及一些有关问题的讨论。     

飞行器外测系统的仿真建模

本文将飞行器随机动力学模型，干涉仪定位测速模型和多联测的ＥＭＢＥＴ模型统一转化为离散时间的线性动态－测量系统模型。     

现代谱估计在飞行器仿真模型验证中的应用

仿真模型的正确与否决定着仿真的精度和置信度，而仿真模型验证是保证仿真模型正确的有效手段。现代谱估计方法对窗口以外的行为进行合理假设，克服了古典谱估计方法的缺点，相对于古典谱估计方法有优势。重点介绍了最大熵谱估计方法的基本原理以及在飞行器仿真模型验证中的应用，并举例予以说明。     

实时仿真建模技术及其在轮机仿真训练器中的应用

雇地实时仿真建模技术的概念的介绍、技术的分析、实现之地性的论述，并用成功的实例加以说明，介绍了实时仿真建模的方法和特点。     

JMASE在分布实时仿真系统中的应用研究

JMASE（联合建模与仿真环境）作为一个仿真节点加入到分布实时仿真系统中,必须解决三个关键问题,即JMASE节点的实时性保证、JMASE节点与其它节点实时数据交换的同步,以及JMASE节点的管理控制。通过设计支持多线程及事件调度优先级的JMASE离散事件调度器、引入同步事件、固定模型事件的发生时间,以及将仿真步长分为读、写、计算三拍,有效地解决了前两个问题;通过JMASE侦听、执行仿真管理命令解决了第三个问题。最后给出了一个基于分布实时系统（其中一个仿真节点为JMASE）的仿真实例,仿真试验结果说明了上述方法的有效性。     

实时仿真实时图形生成系统

图形学发展很快,已广泛应用于CAD、CAM、CAE、动画和模拟训练等领域。近年来,交互式图形学和实时仿真实时图形生成系统的出现和发展,为仿真开劈了前所未有的广阔前景。1989年首届国际仿真设备展览,美国Silion公司推出4D Robort实时仿真实时图形生成系统,确实给人们留下了深刻的印象,它代表了仿真应用技术发展的趋势。我们利用国产的巨型银河仿真机YH—FI和mpsc—1图形工作站初步实现了实时仿真实时图形生成系统,并对某型号战略导弹进行了六自由度实时仿真和三维动态图形生成(见图一、二)。该系统的特点在于,利用专用仿真机YH—F1不降低对复杂问题仿真的质量,     

船舶主机气动操作实时仿真系统的设计

船舶主机气动操作系统是主机控制系统中的一个重要的组成部分，如未能正确熟练地对其进行操作或及时地排除相关故障将直接影响到船舶的运行安全。为了加强船员在此方面的培训，在现有轮机模拟器的基础上开发了船舶主机气动操作实时仿真系统。该文将主要介绍系统的结构组成和功能，着重强调其所具有的实时在线仿真特点。该系统是由工控机来完成对外部设备的动态数据采集和实时控制仿真，由船舶模拟主机气动控制屏和系统软件界面提供给用户生动友好的人机接口。     

基于MATLAB的飞行控制实时仿真系统研究

本文在介绍飞行控制系统仿真实验平台研制基础上,重点讨论其核心部分实时仿真系统的分析与设计。考虑到实时仿真系统要求高可靠性、高稳定性、高实时性,本文选用MATLAB为工具,完成对实时仿真系统各个模块的分析与设计。最后通过实时仿真系统独立试验以及整个仿真实验平台的联合试验,证明此实时仿真系统满足飞行控制系统半实物仿真实验平台的要求,效果良好。     

工业锅炉计算机混合仿真培训系统

为提高油田锅炉工的技术素质，开发了这套工业锅炉混合仿真培训系统。本文对这套仿真培训系统的硬件系统的结构与功能、锅炉系统的数学模型及数学模型的软件、教员监控、学员培训处理予以详尽的阐述。现场应用表明，该仿真系统功能强大，取得了预期的培训效果。