半物理仿真系统及模型的试验分析

为提高大型复杂设备的开发速度,满足精度和实时性要求,进行了必要的半物理仿真。从仿真设备、仿真设计和试验分析等方面进行了详细描述,重点从控制模型组成、Simulink模型方案设计以及试验数据分析等方面,进行了硬件在环仿真设计。根据试验结果,该方法对被控对象的功能性、实时性、比例积分微分(PID)、控制器设计的合理性以及内部参数等优化调试都有一定的参考价值。     

基于xPC和CVI的实时仿真系统设计实现

针对在xPC平台下开发的实时仿真系统依赖于MATLAB环境,影响其在工程实践中推广应用的问题,提出了一种基于xPC Target和LabWindows/CVI的实时仿真系统设计方法。采用该方法设计的仿真系统,实现了独立的宿主机程序,同时利用LabWindows/CVI虚拟仪器技术开发出了主控台仿真软件。经仿真验证,该系统具备仿真步长1 ms,数据通讯周期20 ms,显示更新周期20 ms的实时仿真能力。仿真系统界面友好且易于操作,为xPC平台下的实时仿真系统在工程实际的应用提供了有益参考。     

搭建基于labview的xPC目标实时仿真系统控制平台

介绍了实时控制系统平台xPC Target,并且研究了如何在xPC目标环境下构建实时仿真测试系统。研究了xPC目标的C API接口编程及其API函数以及labview如何调用DLL动态链接库,建立了基于labview的xPC宿主机控制及遥测平台,该平台用于某卫星的姿轨控半物理仿真系统的地面验证,为其提供了功能强大并富于人性化的人机交互接口,实际应用表明该控制平台完全可以实现对xPC目标机程序的控制。     

基于xPC Target的无人机飞行控制系统实时仿真

无人机飞行控制系统的实时仿真是无人机研制中不可缺少的一个过程。本文详细论述了基于xPC Target的实时仿真系统设计。首先介绍了xPC Target的工作原理,其后设计了无人机飞行控制实时仿真系统,最后给出了基于该系统的仿真实例。     

半实物仿真平台中GPS导航信息处理器的设计与实现

基于半实物仿真平台,对GPS信息处理器进行了软硬件设计。将同轴高频馈线收到的信号通过GPS模块接收NMEA0183协议格式的信息源和用于精准对时的秒脉冲信号,利用基于嵌入式处理器AT89C52单片机的信号处理电路,提取导航信息,经由通信串口将GPS信息源和相关信息传送给系统主控器使用。通过单片机查询信息帧中的状态位,利用双向开关芯片选通发光二极管用于指示工作状态。从而将多种导航信息进行分析、提取并转发,保证了有效信息能实时可靠地进行接收和处理,避免过多占用主服务器处理时间,提高了信息利用的实时性及有效性。     

基于半物理仿真平台的风力机PID控制研究

针对变速变桨风力机组的特点,基于风力机半物理仿真平台,根据建立的组合风速模型及风力机不同的运行区域,研究了考虑机械传递、阻尼等因素的风力机PID控制方法,并进行了实验验证。结果表明,真实物理平台实验更能体现风力机的机械特性,建立的PID控制方法也较为贴近真实风机的控制特性。     

柴油发电机组转速控制半物理仿真

通过Simulink建立MTU396柴油发电机组的仿真模型,然后采用Matlab实时工作间(RTW)将Simulink仿真模型转化成可移植的嵌入式C 代码,最后在Visual C 集成开发环境下开发柴油机发电机组转速控制半物理仿真系统。该方法充分利用Simulink丰富、便捷的建模环境同时发挥了VC强大的硬件控制功能和人机界面设计灵活的优点。详细介绍利用该方法开发半物理仿真系统的具体步骤和实现方法。     

星务半物理仿真测试系统的工程实现方法

为解决星务设备在分系统阶段测试不全面、效率低下、智能化程度差等问题,提出了一种新型星务半物理仿真测试系统的设计思路与工程实现方法。测试系统以仿真机为控制核心,采用星型功能拓扑结构和模块化设计思路,实现对整星工作环境的高度模拟,仿真输出各工况下的激励信号,并对星务信号、状态进行采集、判断。系统预留了二次开发接口,便于系统维护、升级。经过试验验证,分系统测试项目的覆盖率能够提高到98%,测试效率提升40%左右,具有较强的工程应用价值。     

空对空多目标攻击武器火控系统的半物理仿真

介绍空对空多目标攻击武器火控系统的半物理仿真技术.内容包括系统半物理仿真的目的、意义,多目标攻击武器火控半物理仿真系统的构成,仿真原理概述和典型仿真用例的仿真结果.对多目标攻击火控系统研究有一定的参考意义.     

基于光量子探测的XPNAV半物理仿真及建模

基于X射线脉冲星导航(XPNAV)系统的工作原理,设计并实现了一种基于激光量子探测的XPNAV地面仿真系统.通过分析X射线脉冲星信号,建立了信号的调制模型,提出了脉冲星信号轮廓累积Renyi熵方法,模拟产生了X射线脉冲星信号.实验表明,构建的XPNAV半物理仿真系统简单实用,可以实现XPNAV的实验验证,其产生的模拟信...     

压电陶瓷执行器半实物仿真系统研究

为了在压电陶瓷执行器微动控制中获得高精度的同时,实现高响应速度,采用三阶轨迹规划方法设计控制算法。为了对控制算法的性能做出准确评价,采用xPC Target实时内核技术,以高速模拟信号采集卡作为控制/反馈信号的I/O通道,搭建了半实物仿真平台,获得了毫秒量级的伺服周期。实验表明,当伺服周期为1 ms、定位行程为200μm时,三阶轨迹规划算法使压电陶瓷执行器可以在0.5 s内完成精度为±1μm的定位,实现了兼顾高精度与高速度的微动控制。该半实物仿真系统可以有效验证控制算法的性能,为算法的后续移植提供了有益参考。     

一种软件事务存储模型的设计和模拟

要使多核处理器充分发挥并行计算性能,最大的挑战是并行编程模型.目前并行线程使用锁来保证线程间的同步,但锁会带来死锁等错误,并且性能很难优化.事务存储模型将一系列共享存储操作看成一个事务,保证其原子性,一致性和隔离性.它可以取代锁结构,简化编程模型,提高并行计算的性能.介绍了一种软件事务存储模型(Buffering Software Transactional Memory,BSTM)的结构,它主要采用了写缓冲的办法,简化了事务模型的设计.实验的结果表明这种模型存在一定的优势.     

激光制导炸弹导引头半实物仿真系统方案设计

基于系统的功能需求，介绍了一种激光制导炸弹导引头半实物仿真系统的构建方案。整个系统由光学模拟系统，弹体姿态模拟系统，仿真计算机系统，集成控制和接口通讯，显示监控系统以及总控制台组成。其中，光学模拟系统包括漫反射屏，目标模拟器，干扰模拟器和背景模拟器，而三轴转台是弹体姿态模拟系统的主要部件。对各子系统的需求进行了分析，并介绍了其具体的构造方案。     

基于模拟运行时间的拓扑划分评价模型

首先分析了PDES(parallel discrete event simulation)机制,对影响并行网络模拟性能的各种因素进行归纳分类,找出了受拓扑划分结果影响的因素集合;然后通过对模拟运行时间的分析,提出了拓扑划分评价模型。在PDNS(parallel distributed network simulator)环境中,基于DDoS攻击的模拟实验结果与模型计算值基本一致,验证了模型的正确性。最后对METIS算法和子网消减划分算法进行评价,前者的评价值比后者高约14%,与实验结果相符,验证了模型的有效性。     

射频仿真系统三轴模拟转台动态误差分析

三轴模拟转台是进行飞行器飞行姿态地面半实物仿真系 统的重要 设备之一,其精度直接决定了仿真试验的置信度。通过分析转台动态响应能力并结合转台的 部分实测数据,求解了转台动态误差系数,得到转台动态误差的计算公式,最后用一个典型 仿真试验对三轴模拟转台动态误差进行计算分析。利用该动态误差计算公式得到的仿真结果 可以为射频仿真试验设计及精度分析提供参考。     

空中目标红外辐射特性计算与实时仿真

飞机红外仿真图像是空中目标红外识别算法的重要数据源,为改进飞机红外仿真效果并提高仿真实时性,在细节部分修正了现有红外计算方法并搭建了仿真平台。首先,全面分析了影响飞机红外辐射特性的因素,基于黑体辐射理论建立了蒙皮、尾喷管、尾焰、蒙皮对环境辐射反射的红外计算模型,修正了蒙皮温度和飞行速度这两个影响因素的计算方法;其次,基于VS2005 C++和三维渲染引擎OpenSceneGraph(OSG)搭建了一套仿真平台,该系统能动态改变飞机红外效果,实时生成飞机红外图像。实验结果表明:红外计算结果更精确,可以为空中目标红外识别算法提供数据;单目标仿真速率在100帧/s以上,满足实时仿真的要求。     

雷达/红外复合制导并行仿真时空一致性研究

针对雷达/红外双模复合制导导引头仿真试验需求,提出并设计了基于并行仿真的复合制导半实物仿真系统,重点研究了并行仿真关键技术时空一致性。详细分析了影响并行仿真时空一致性的主要因素,建立导弹姿态运动误差模型以及目标空间误差模型,依托并行仿真系统仿真模型定量分析了各因素对时空一致性影响程度,最后提出复合制导并行仿真时空一致性设计框架。     

激光半主动制导武器半实物仿真系统能量链研究

半实物仿真技术为制导导弹提供了精确、可控和可重复的试验条件,针对激光制导武器半实物仿真系统的工作特点,重点分析了影响半实物仿真精度的激光能量链特性.研究了影响激光能量传输的主要因素,包括气象条件、目标反射系数以及弹目距离等,建立了理论模型及计算方法.结合实战条件下导引头接收到的功率密度的对比,进行了半实物仿真条件下激光...