基于模型的航电系统研发方法研究

为满足航电系统的结构越来越复杂、系统综合化程度越来越高的需要,提出了基于模型的航电系统研发方法.详细介绍了自顶向下的模型化系统设计、自动化系统的实现以及基于模型的系统仿真和测试方法.通过实际项目的应用和验证,基于模型的航电系统研发方法能够有效地加快设计迭代速度,减轻人工编写代码的工作量,提升研发团队的协同开发能力.     

基于模型设计的处理器在回路联合仿真系统

运用基于模型设计方法开展处理器在回路联合仿真系统的设计研究.针对该方法在模型定点化重构及参数定标过程中存在的参数收敛不一致及工作量大等问题,提出一种迭代参数定标方法,设计了定标比较模块和迭代参数调整模块.建立了基于Matlab/Simulink联合仿真系统模型,以TMS320C6416为核心处理器建立联合仿真目标板平台...     

基于SysML的复杂机电系统设计模型形式化扩展与验证

形式化系统验证是保证系统设计正确性的一种重要手段.如何针对复杂机电系统物理与软件相融合的特征,对系统设计的动态特征进行验证,是系统验证研究领域亟待解决的问题.针对这一问题,对系统工程标准建模语言SysML进行扩展,提出了一套形式化系统模型验证方法.首先,以计算树逻辑和基于流的功能表示为形式化基础,形成基于SysML的系统功能建模方法;然后,以混合自动机为基础,建立基于SysML的系统行为建模方法;最后,针对物理与软件子系统的不同动态特征,借助NuSMV模型校验器,以层次化方式实现系统模型的自动验证.以移动机器人系统为例,展示了复杂机电系统设计模型的自动验证过程.     

基于模型的嵌入式C代码的实现与验证

以51芯片为例,讲述了模型的建立、调试与验证,以及基于模型的嵌入式C代码的自动生成及软硬件在环测试。实践表明,该基于模型的设计方法可显著提高工作效率、缩短研发周期、降低开发成本,并且增加了代码的安全性与鲁棒性,有效降低了产品软件开发的风险。     

智能小车快速控制原型平台设计与开发

基于MATLAB/Simulink设计并开发了智能小车快速控制原型平台,实现了代码自动生成并编译、实时验证与参数在线调整等功能。针对硬件,开发了相应的接口模块。开发了用于上位机与控制器之间数据交互的OPC UA服务器,进而开发了基于Web的智能小车监控界面。设计了Simulink模型,通过开发的快速控制原型平台,完成了智能小车实物验证,实现了一键代码生成并编译、控制算法的调用、实时验证与参数在线调整等功能。结果表明,智能小车能实现路径跟踪。通过路径跟踪实验,验证了系统的可行性和实用性。     

基于模型的四旋翼无人机半实物仿真平台研究

为了降低在真实飞行器上测试新的控制策略时所存在的设备损坏风险,对四旋翼无人机的控制器和半实物仿真实验平台进行了开发和介绍;首先,分析了四旋翼无人机基本结构和飞行原理,并对其进行了动力学建模;其次,设计了对应的常规PID控制器和滑模控制器,并进行了Matlab仿真对比和分析;最后,展示了采用先进的基于模型的设计方法和代码自动等技术的半实物仿真实验平台,并详细介绍了其硬件和软件的总体架构和不同模块的配置;仿真结果表明所设计滑模控制器相比于PID控制器有更好的控制效果,并给出了其在半实物仿真平台上用来研究四旋翼无人机姿态控制的可行性。     

基于Creator/Vega的寻的导弹飞控系统

针对寻的导弹人在回路飞控系统的设计问题,提出一种Vega/Creator视景仿真与导弹飞控系统设计相结合的设计方法。人在回路的构建采用以飞行摇杆作为指令输入、将人体动力学环节加入制导回路从而使系统闭合的方法。仿真实验结果证明,该设计不仅考察飞控系统的适应能力,而且为飞控系统的参数设计提供必要的实验依据,解决人在回路飞控系统设计的成型问题。     

导弹飞控系统快速控制原型开发及半实物仿真系统方案研究

介绍了一种飞控系统快速控制原型软硬件设计方案,该方案兼顾了数学仿真和半实物仿真两大功能;通过RT-LAB软件和通用硬件平台(工控机和数据采集板卡等)实现了将基于Matlab/Simulink开发的制导律和控制律数字仿真模型直接加载到快速控制原型机上实时运行,参与半实物仿真试验,使算法在飞控计算机工程样机硬件实现之前就可以达到比较完善的程度;并为飞控软件的设计、改进以及参数的优化提供了试验依据;实际应用表明,该快速控制原型和半实物仿真系统具有很好的实时性和可靠性,同时具有良好的通用性和扩展性。     

某飞机辅冷系统IMA应用实时验证模型研究

某飞机环控增加蒸发制冷式辅助冷却系统(简称辅冷系统),对多个厨房、大功率电子设备以及设备舱进行冷却。为了对综合模块化航空电子系统(IMA)驻留应用进行硬件在环(HIL)测试验证,开展辅冷系统实时仿真模型研究。在对辅冷系统冷凝器等关键部件的建模原理进行数学描述后,利用MATLAB/Simulink进行部件建模与仿真分析,并根据建模框架对辅冷系统模型进行集成与仿真,最后将模型下载到实时机对IMA应用进行HIL测试。仿真与测试结果表明,制冷剂工作压焓曲线满足要求,辅冷系统模型仿真误差满足要求,可以对IMA应用进行实时的仿真验证。首次利用模型开展制冷剂在关键部件的工作压焓曲线以及飞机辅冷全系统的HIL测试研究,该研究对制冷领域的系统级实时仿真验证具有参考意义。     

基于Matlab／SIMUUNK的系统仿真与开发

基于建模的系统开发正在成为一种国际潮流,它能够通过快速原型设计与自动代码生成来实现,下载代码到实际的工业控制器中实现硬件在环测试,在复杂的系统开发中可以大大地降低开发过程中的风险。因为投入了测试所需的大量成本,因而能够更好地实现“高内聚和低耦合”的系统软件设计思想,为开发高性能和高品质的系统奠定一个坚实的基础。     

基于模型的无刷电机控制代码快速生成

基于模型设计是国外流行的一种先进的嵌入式系统开发方式。以无刷直流电机为例,利用开发工具Simulink、Stateflow、Real-Time Workshop（RTW）等,可在MATLAB平台实现其算法模型。经验证正确后直接生成嵌入式代码,用户仅需作少量代码微调即可在Proteus中进行虚拟硬件测试。该方法无需设计者精通各种编程语言,只需了解设计规范与实现原理,极大地降低了嵌入式系统开发难度,缩短了开发周期,并且能够保证代码的高效性、可靠性。     

混合动力汽车快速控制原型系统仿真平台开发

摘 要：为加快混合动力汽车控制策略的开发进度,缩短产品开发周期,设计与开发了基于飞思卡尔MC9S12DG256控制器、驾驶员模拟器、控制器自动代码生成编译工具包及Freemaster实时数据监测软件构成的混合动力汽车控制策略快速控制原型系统半实物仿真平台,将底层驱动与上层控制策略模型一键下载到MC9S12DG256控制器,实现模型到代码的自动下载,并能与AVL CRUISE 中车辆信息进行实时的串口通信。针对一款并联式混合动力客车进行仿真实验,结果能较好地模拟实车特性,验证了该仿真平台的有效性,其开发成本低廉,易在高校中推广。     

无人机半实物仿真系统研究

针对某型无人机飞行控制系统,设计该飞行控制半实物仿真系统,阐述了该系统的构成、工作原理,并介绍了仿真软件,最后给出在该系统上半实物仿真的结果。结果表明,该系统能为自动驾驶仪创造一个很好的仿真环境,通过它可以较为全面地对飞行控制系统进行调试,极大地节约了试验成本和调试时间,对无人机飞行品质评估和加快无人机研制进度有很重要的意义。     

基于模型的嵌入式软件设计方法

介绍了基于模型的嵌入式软件设计开发方法。通过对Simulink/Stateflow及RTWEC工具软件的分析研究,提出了一种适用于嵌入式软件基于模型的开发方法。并通过两个实例验证了这种方法的有效性和易操作性,体现了与传统开发方法相比的优越性。     

Matlab/RTW EC面向MC9S12D64的自动代码生成

传统的电控软件开发模式已无法满足日益庞大、复杂的汽车电控系统的开发要求,基于模型的开发方法以及自动代码生成技术在汽车嵌入式软件开发中得到越来越广泛的应用。本文介绍使用Matlab/Real-Time Workshop Embedded Coder(Matlab/RTW EC)将Simulink控制模型生成C代码以及生成代码与Freescale MC9S12D64单片机底层代码的集成方法,通过测试验证了生成代码的有效性。     

基于RTW和Linux的快速控制原型技术研究

建立了基于RTW和linux的快速控制原型技术研究平台,实现了该平台与MATLAB/Simulink图形化建模环境的无缝连接;对RTW代码自动生成、目标平台接口通信应用等作了详细研究,最终实现了宿主机到目标机可执行代码的一键生成以及目标机基于modbus rtu/tcp通信协议的主、从站功能;该快速控制原型平台现已成功用于实验室过程控制实验装置的算法和相关通信协议研究.     

基于Matlab的复杂控制系统软件开发

引入Windows实时操作系统,提出一种基于Matlab的复杂控制系统软件开发方法。研究Matlab/RTW自动生成代码到目标软件应用过程中代码的提取、修改和移植等关键技术,实现复杂控制系统从全数字仿真到半物理仿真,再到产品级嵌入式控制软件的一体化开发流程。某微型涡轮发动机电子控制器的仿真结果验证了该开发方法的可靠性和高效性。     

嵌入式系统软硬件协同设计中的快速样机平台

提出一种嵌入式系统软硬件协同设计的快速样机平台设计方案，该方案使用系统级可编程芯片和处理机软核技术来构成快速样机平台所需的FPGA阵列和规模可调的处理机，以此实现软硬件的更紧密灵活的耦合和更小的通信延迟．可重构逻辑的应用使得该快速样机平台具有简单规整的结构，一方面使得快速样机平台之间的扩展连接更为容易，另一方面使得FPGA芯片中的逻辑资源能得到更充分利用．