水下航行器半实物仿真系统虚拟仪器开发

虚拟仪器是计算机技术同仪器技术有机结合产生的全新概念的仪器,实现了将计算机硬件资源、仪器与测控系统硬件资源和虚拟仪器软件资源三者的有效结合.该文以水下航行器半实物仿真系统为开发平台,研究虚拟仪器技术在半实物仿真控制系统中的应用.该文详细介绍了虚拟仪器集成开发技术,说明了应用对象--水下航行器半实物仿真控制系统的组成以及本系统所采用的反射内存实时网络实现高速实时通信的技术,并由此设计完成了基于LabVIEW的水下航行器半实物仿真系统虚拟仪器开发.开发结果表明,采用该虚拟仪器平台于半实物仿真系统中,其强大的人机交互功能可直观、高效、实时地完成仿真信号的检测和监测,能够智能化地实现实时半实物仿真系统的数据测控.     

一种基于反射内存实时网络的半实物仿真系统

半实物仿真是样机研制过程中的一个重要环节,实时算法和通讯技术是半实物仿真系统的关键技术。该文首先介绍了VMIC反射内存实时网络的特点,然后详细介绍了基于反射内存实时网络半实物仿真系统的软硬件组成、功能,以及水下航行器控制系统半实物仿真的系统结构,最后给出了半实物仿真结果。仿真结果表明,采用实时网络的半实物仿真系统,大大地提高了仿真帧频,减小了多种仿真设备信息传输中的信号干扰。基于反射内存实时网络的半实物仿真系统,具有模块化结构的特点,配置灵活,便于扩充、升级和软件移植。     

基于RTX的水下航行器实时仿真研究

传统半实物实时仿真设计方法已无法满足不断发展的水下航行器仿真系统对实时性的要求;针对这一实际应用问题对基于RTX的水下航行器实时仿真的关键性问题进行了研究,并详细给出了仿真系统的设计方案和实现途径;实验结果表明,该实现方法使得系统实时性和可靠性都能满足设计指标,极大地提高了水下航行器仿真系统的实时性,在工程实际中具有研究和应用价值。     

水下航行体控制系统快速原型设计

基于V模式的控制系统开发流程,研究了适用于水下航行体控制系统开发的快速原型仿真系统,进行了控制系统快速原型设计。利用dSPACE、光纤反射内存网、以太网、相应的物理效应仿真硬件和xPC技术建立了拓展性很强的快速原型仿真系统。给出了水下航行体的运动方程组,进行了控制律设计和不同控制参数下的半实物仿真。实践证明,控制系统快速原型技术的发展有力地支持了日益复杂的水下航行体控制器的开发。     

基于SINS/GPS/DVL组合导航定位半实物仿真系统研究

为了满足水下航行远航程和长时间的要求,远航程自主水下航行器(AUV)采用以SINS导航为主、DVL导航为辅、卫星导航定期修正的方式来提高导航的精度和可靠性;文中研究了一种采用惯性测量器件(IMU)、GPS卫星定位导航模拟器、GPS接收机、多普勒测速仪仿真装置、ADI/RTS仿真工作站和水压模拟器构成的采用SINS/GPS/DVL组合导航方式的AUV导航半实物仿真系统,并进行了全航程仿真实验;仿真试验的结果表明,所设计的半实物仿真系统方案可行,可用于更高置信度的AUV组合导航仿真实验。     

基于网络控制系统的水下航行器制导系统结构

研究基于网络控制原理的水下航行器制导系统结构,详细分析了基于时间触发的TFCAN高层协议在水下航行器网络控制系统中的应用;针对目前水下航行器制导系统的控制现状,提出基于NCS的水下航行器制导系统一般性结构和设计方法,有效地解决了水下航行器制导系统中信息传送的实时性和信息共享性问题,同时论证了水下航行器网络控制系统中影响其系统稳定性的时延问题：论文旨在通过对水下航行器网络控制系统结构的研究,指出其结构的意义和进一步的研究领域。     

基于两级神经网络的传感器在线故障诊断技术研究

针对水下航行器控制系统的故障状态,采用BP神经网络设计了一种由主网络和局部网络构成的两级神经网络故障诊断算法,其中主网络用于水下航行器控制系统的故障检测,一旦发现有故障发生,则局部网络完成对故障的识别。通过仿真研究表明该方法可及时完成传感器故障的分离与定位。     

基于LMS算法的水下航行器传感器故障检测

为了对水下航行器控制系统的传感器故障进行在线检测,采用有限脉冲响应(FIR)滤波器对水下航行器进行在线自适应建模,利用LMS算法来调节自适应滤波器的权系数,通过对FIR滤波器权系数的分析,实时检测出系统的传感器故障.通过Matlab仿真表明,该方法简单、可靠,可对水下航行器控制系统的传感器故障进行实时检测.     

基于神经网络的控制系统在线故障诊断技术研究

对于远程自主式水下航行器,控制系统中传感器的实时故障诊断和容错控制是一项关键技术;采用BP神经网络设计了一种由主网络和局部网络构成的两级神经网络故障诊断算法,其中主网络用于水下航行器控制系统中传感器的故障检测,一旦发现有故障发生,则通过局部网络完成对故障的识别,因此可以减少运算量,提高故障诊断的实时性;通过仿真研究验证了该方法的有效性,为水下航行器控制系统的故障诊断及容错研究提出了一条新的途径。     

自主水下航行器控制系统实时故障检测新方法研究

采用有限脉冲响应(FIR)滤波器对水下航行器进行在线自适应建模,并利用LMS算法来调节自适应滤波器的权系数,通过对FIR滤波器权系数的分析,可实时检测出系统的故障.在水下航行器控制系统中应用该方法对传感器和执行器的故障进行检测.仿真结果表明该方法简单、可靠,可对水下航行器控制系统进行实时故障检测.     

图像捕控指令制导半实物仿真系统

依据空对地精确制导武器实验室建设实例,系统地论述了图像捕控指令制导半实物仿真系统的组成与各部分的功用,详细阐述了二自由度导弹质心运动平台、目标和环境特性的物理仿真,简要介绍了接口设计和系统对象封装技术,提供了系统最基本闭环控制系统的完整解决方案。该系统可以对各类图像制导系统的目标识别与确认、锁定、跟踪、导引、攻击的完整过程进行半实物仿真,及时发现制导系统在软、硬件设计上存在的问题和不足,并随时加以改进、验证,从而大大提高图像制导的跟踪精度和抗干扰能力。该项技术和实验环境在图像制导类武器的研制、教学、使用训练乃至设备维护中都具有十分重要的意义。申铉国（1939．10．9一）,男（朝鲜族）,吉林省和龙     

雷达寻的制导半实物仿真误差研究

在介绍雷达寻的制导控制基本原理、半实物基本方法及仿真原理的基础上,详细介绍了雷达寻的制导控制半实物仿真系统的组成、各关键设备的工作原理并进行了主要误差因素分析,同时对关键仿真设备的误差进行研究,并建立数学模型,进一步推导出此类雷达仿真系统具有一般意义的仿真误差模型.最后通过型号半实物仿真试验对仿真系统的仿真精度进行验证.仿真试验表明,该半实物仿真系统的仿真精度满足控制系统半实物仿真试验的要求.     

卫星姿态控制系统硬件在回路仿真研究

为了便于卫星自主智能控制技术的研究,该文研究了控制系统硬件在回路仿真技术,分析了实时仿真系统中仿真步长的确定及通讯接口技术的应用。文中详细说明了在MATLAB下采用S—function编写串口驱动模块的方法,还介绍了利用MATLAB／xPC环境下的UDP模块进行数据传输的方法。最后,该文设计了一个基于PC机的三轴稳定卫星姿态控制硬件在回路仿真系统,将反作用飞轮、陀螺等实物接人仿真系统。仿真结果表明实时仿真结果与数学仿真结果基本一致,仿真系统接口设计合理,实时性符合要求。     

燃气轮机速度调节过程的仿真研究

该文针对燃气轮机半实物仿真系统的特点 ,根据惯性容积思想建立了非迭代的燃气轮机模块化仿真模型 ;对半实物仿真系统中的物理部件速度调节器特性进行了实验研究 ,根据物理部件的特性 ,建立了相应的物理部件仿真模型。在EASY5仿真平台上将燃气轮机各模块和速度调节模块组装 ,对影响燃气轮机速度调节过程的各个因素进行了仿真分析 ,仿真结果和实际过程有较好的一致性 ,从而为物理部件与模型模块的连接提供参考和依据     

水下制导多用途仿真实验平台

文章分析了水声环境下水下制导仿真实验的特点,提出了适合该环境的水下制导多用途仿真实验平台的设计思想和设计方法,建立了一个模块化的仿真实验平台.该平台不仅可用于测试制导新技术的性能,而且可以通过接口程序连接相关实物构成水下制导半实物水池实验系统,验证新方法的实时性,并考核参试实物的有效性和可靠性.该平台为水下制导新技术的研究可提供灵活配置、对数字仿真和半实物仿真通用的研究型实验平台.     

高旋弹卫星导航接收机半实物仿真

半实物仿真是测试卫星导航接收机在高旋外弹道环境条件下工作性能的有效手段。为测试卫星导航接收机在高旋外弹道环境条件下的性能,阐述了二维弹道修正引信实现弹道修正的工作原理和北斗卫星导航接收机的基本工作原理;建立了高旋7自由度弹道模型;设计了半实物仿真系统,编写了仿真模型,并在RT-LAB实时仿真平台上运行;分别在非旋转条件和旋转条件下对卫星导航接收机进行了半实物仿真测试,仿真测试结果显示仿真机数据与弹上机转换后数据曲线重合。实验表明：半实物仿真系统可有效检验高旋炮弹卫星导航接收机功能和准确度。     

雷达寻的制导半实物仿真系统的关键技术研究

首先介绍了雷达寻的制导原理及进行控制系统射频状态半实物仿真的必要性.然后设计一雷达寻的制导半实物仿真系统,介绍了仿真系统的组成.在此基础上着重论证了射频仿真试验条件建设时必须满足的两个关键条件,即射频仿真远场条件及阵列目标的多值特性等关键技术指标.并提出了实际工程建设中对远场条件及阵列多值特性等有关参数的经验选取原则.最后根据某型号射频仿真试验对微波暗室及目标阵列的需求进行了有关设计计算,总结出兼顾工程实施及仿真要求所需的技术指标.为型号研制所需的射频仿真条件建设提供了依据.     

采用微机工作站进行超实时及半实物仿真

本文介绍了用微机仿真工作站进行半实物仿真试验的建模方法，数字补偿方法，以及半实物仿真中应注意的事项。     

负载台电液时变加载系统研究

该文在深入剖析运载火箭姿控系统仿真专用设备负载台加载系统的基础上,将现代计算机控制技术和液压控制技术相结合,研究和解决了负载台时变加载的关键技术问题,使半实物仿真进一步逼真化、通用化。     

某型航空制导弹药仿真控制台的设计

该文针对某型航空制导弹药控制系统的半实物仿真试验而提出了控制台的软硬件设计方案。所设计出的仿真控制台应能满足包括主控计算机系统、组合导航系统和舵机系统在内的制导弹药控制系统的半实物仿真及地面测试试验。模块化、集成化的软硬件设计思想实现了系统的简单高效与低成本。包括数据传输、数据格式转换、时序的模拟与控制、实时硬件驱动及图形界面等内容在软件系统中被涵盖,而工控盒实现了硬件板卡的封装与线路的输入输出。试验结果证明设计方案可行,达到了预期的目标。