反辐射导弹制导计算机半实物仿真系统仿真

基于三轴转台战术导弹制导系统半实物仿真系统的实现,针对反辐射导弹,分析了半实物仿真对于精确制导武器在现代综合电子战中的重要性及功能特点;提出了新的导弹制导半实物仿真原理框架、网络原理结构及连接模式和软件开发模式,并从半实物角度构建了反辐射导弹制导半实物仿真系统的系统规划和实现模式;剖析了该半实物仿真系统的实现特点及关键技术;在取得好的实际应用效果的基础上对分析设计以及发展趋势进行了总结。     

基于微机实时网半实物仿真系统数据通讯研究

在半实物仿真系统中,仿真计算机与种类繁多的仿真设备间的实时数据通讯一直是困扰仿真工作者的难题.利用VMIC实时网卡广播中断以及高速率数据传输的特性,在VxWorks实时操作系统的软件环境下设计了从仿真机到三轴飞行模拟转台的半实物仿真实时数据传输方案.为了提高系统的实时性,减少通讯传输时延引起的滞后,采用实时广播中断技术,有效解决了仿真机与转台间时钟不同步问题,提高了半实物仿真系统的仿真实时性及仿真精度.试验结果表明改进的半实物仿真系统实时数据通讯方式满足实时通信的要求,为仿真系统的正确性提供保证.     

三轴气浮转台与空间飞行器姿控半实物仿真

在飞行器控制系统的设计过程中,半实物仿真发挥了重要的作用.尤其是在空间飞行器姿控系统的设计过程中,三轴气浮转台仿真起着很大的考核与验证作用,它有别于传统的三轴转台仿真,飞行器的动力学特性不是通过数学模型,而是由气浮台来模拟,可以更真实地模拟实际飞行试验,达到考核姿控设计方案的目的.该文介绍了一个应用实例,对三轴气浮转台的技术指标,半实物仿真系统的组成、工作原理与实际应用进行了详述.该三轴气浮转台系统已成功应用于某空间飞行器姿控系统半实物仿真试验中.     

一种新的惯性导航系统半实物仿真方案

由于三轴转台只能模拟三个角运动而不能模拟三个线运动,因此惯性导航系统就很难作为一个整体进行半实物仿真。该文提出了一种新的惯性导航系统半实物仿真方案,该仿真方案使用陀螺和加速度计敏感的真实数据,通过外部的线运动补偿来实现惯性导航系统的完整计算,在半实物仿真中不仅保证了惯性导航系统的完整性,而且在此基础上可以完成传递对准的半实物仿真。最后通过仿真验证了方案的可行性和正确性。     

混凝土泵车臂架半实物仿真控制系统

从工程应用的角度出发,针对混凝土泵车智能化控制问题,设计和开发了一套混凝土泵车智能臂架半实物仿真控制系统。首先设计出基于PLC与工控机的混凝土泵车臂架半实物系统的实现方案,接着提出臂架智能控制算法,最后将算法应用到半实物仿真系统中加以实验。系统仿真实验证明,通过对泵车各个臂架角度实行PID控制,可以实现泵车臂架和转台的智能联动控制,使得出料口更准确地按照遥控器指定的方向和速度进行运动。该半实物仿真系统以实际工程为基准,可以直接运用到工程中。     

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.     

基于时分复用技术的组网地基雷达半实物仿真系统[BT)]

针对雷达半实物模型在组网仿真中试验复杂、设备成本高且通用性差的问题,设计了一套基于时分复用技术的组网地基雷达半实物仿真系统;该系统包括L波段雷达半实物系统、P波段雷达半实物系统以及P波段雷达数学模型;仿真试验过程中,先通过软件预先仿真得到雷达工作时序文件,依据该文件控制雷达半实物和数学模型的工作时间,设定L波段雷达半实物系统或P波段雷达半实物分时段重复应用,结合数学模型仿真结果进行分析,得到组网雷达的目标探测结果;通过仿真想定验证了该套系统能够正常运行,并得到正确的仿真结果;该系统的实现提高了仿真逼真度与可信度,缩减了设备成本,简化了试验方法,降低了试验难度。     

寻的制导导弹半实物仿真系统的研究

寻的制导地地弹道导弹控制系统的半实物仿真系统中包含目标模拟系统和目标探测设备,为了构成一个完整的寻的制导导弹半实物仿真系统,需要建立射频仿真试验室,这样整个仿真系统中计算机之间的数据通讯必须满足制导导弹半实物仿真系统的实时性和可靠性等要求.该文根据北京航天自动控制研究所目前半实物仿真试验系统的条件,结合寻的制导导弹控制系统的特点,详细地介绍了常规地地导弹寻的制导半实物仿真环境的组成情况,在对系统特性进行了深入研究的基础上,通过方案论证和比较,提出了一个基于SBS实时网络技术构建分布式半实物仿真试验系统的方案.     

RT-LAB在半实物仿真系统中的应用研究

半实物仿真是导弹研制过程中的一个重要环节.基于某型导弹的半实物仿真系统,叙述了仿真系统构架以及RT-LAB在其中的应用,详细介绍了RT-LAB软件的使用方法,并给出了搭建仿真模型以及编写板卡驱动的方法.研究表明,RT-LAB可以方便快捷地将Simulink模型应用于半实物仿真系统,减少了构建系统的难度,并提高了仿真系统的稳定性和可靠性.     

基于PCS7的半实物仿真系统的实现

半实物仿真系统是验证和优化核电厂自动控制系统的关键环节.本文介绍的半实物仿真系统采用工业以太网技术,通过建立西门子PCS7过程控制系统与上位机的通信,完成对上位机中蒸汽发生器模型一次侧冷却剂出口温度的控制.同时,实验对比了仿真模型在半实物仿真系统和Simulink仿真环境中的运行结果,证明基于PCS7的半实物仿真系统具有良好的可靠性和实时性.     

紧凑型船舶动力定位控制半物理仿真系统研究

根据紧凑型船舶动力定位控制研究及设计的需求,设计了对应的半物理仿真系统。该系统建立船舶运动及海洋环境计算机模型模拟器、全尺寸控制器和全尺寸操作终端,并通过基于DirectX的三维动画模拟器进行船舶三维运动效果展示。全尺寸控制器与船舶上实际使用的控制器在网络接口、信号输入/输出接口上完全一致,以便提前进行船舶动力定位控制系统半物理仿真及验证,降低了调试成本和风险,提高在水池及海洋进行实物调试的效率。该仿真验证平台考虑了船舶动力定位控制系统实际运行环境,引入了外载荷模型,提高了仿真验证的可信度。文中给出了仿真实例,验证了系统的有效性。     

制导航弹半实物仿真系统误差分析与建模

制导航空炸弹半实物仿真系统中存在着各种各样的误差因素，该文主要研究半实物仿真系统中主要设备的静，动态误差特性，包括弹体姿态模拟器，四通道液压负载模拟台和线加速度模拟台，并建立相应的误义模型，此项研究对提高仿真系统的精度具有重要的意义。     

软式空中加油半实物仿真系统研究

为模拟软式空中加油相对运动过程,研究加油机和受油机在近距离时的气动影响和飞行接近策略,提出了一种考虑尾涡流、头波效应影响的软管-加油伞运动模型,仿真实验表明该模型能够准确模拟软式空中加油相对运动过程,在某型飞机大型球幕飞行训练模拟器的基础上,开发了一套基于该运动模型的软式空中加油半实物仿真模拟训练系统,对加油伞组件控制...     

硬件在环仿真在轮机模拟器的应用探讨与其关键技术

介绍了一种硬件在环仿真在中央冷却系统的假想设计,阐述了硬件在环仿真的基本概念,并对其关键技术从软硬件两个方面进行了探讨,为硬件在回路仿真在轮机模拟器的运用提供参考。     

基于微分观测器的飞行模拟转台伺服系统非线性控制

飞行模拟器转台伺服系统是导弹飞行的重要模拟设备,用于获取实验数据。针对飞行模拟转台伺服系统在跟踪控制过程中存在参数不确定性、非线性摩擦等不确定性问题,提出了一种基于微分观测器的飞行模拟转台伺服系统非线性控制方法;考虑系统在跟踪控制过程中存在不确定性问题,设计了微分观测器来估计复合不确定扰动;设计非线性控制器来控制飞行模拟转台伺服系统,使得系统可以收敛到期望位置转角信号;通过李雅普洛夫稳定性证明控制器作用在系统条件下的鲁棒性;通过MATLAB/Simulink仿真试验平台验证了文中提出的控制策略能够使系统有效跟踪期望位置转角,具有一定工程应用价值;     

Design and Hardware-in-the-Loop Integration of a UAV Microavionics System in a Manned–Unmanned Joint Airspace Flight Network Simulator

One of the challenges for manned-unmanned air vehicles flying in joint airspace is the need to develop customized but scalable algorithms and hardware that will allow safe and efficient operations. In this work, we present the design of a bus-backboned UAV microavionics system and the hardware-in-the-loop integration of this unit within a joint flight network simulator. The microavionics system is structured around the Controller Area Network and Ethernet bus data backbone. The system is designed to be cross-compatible across our experimental mini-helicopters, aircrafts and ground vehicles, and it is tailored to allow autonomous navigation and control for a variety of different research test cases. The expandable architecture allows not only scalability, but also flexibility to test manned-unmanned fleet cooperative algorithm designs at both hardware and software layer deployed on bus integrated flight management computers. The flight simulator is used for joint simulation of virtual manned and unmanned vehicles within a common airspace. This allows extensive hardware-in-the-loop testing capability of customized devices and algorithms in realistic test cases that require manned and unmanned vehicle coordinated flight trajectory planning.     

Electrohydraulic force control design of a hardware-in-the-loop load emulator using a nonlinear QFT technique

This paper presents the design of a robust force control system for an electrohydraulic load emulator utilized as part of a hardware-in-the-loop flight simulation experiment. In this application, the force controlled hydraulic actuator is used to artificially recreate in-service loads upon a second hydraulic flight actuator operated in closed-loop position control. Electrohydraulic force control is more difficult than electrohydraulic position tracking because the load dynamics influence the force transfer function in a way that makes it challenging to develop an accurate force tracking system using simple feedback control. Nonlinear quantitative feedback theory (QFT) is applied in this paper to address this issue. First, an effective and robust feedback controller is designed by nonlinear QFT to desensitize the force control loop to nonlinear servovalve flow/pressure effects and typical system uncertainties. A secondary compensator is also designed within the QFT framework to extend the force tracking bandwidth with respect to the load motion. Experiments demonstrate acceptable force tracking performance within the scope of a representative flight-simulation experiment.     

转台伺服系统滑模变结构控制器的设计与仿真研究

摩擦阻力是转台伺服系统低速运行状态下主要的非线性干扰，该文在介绍了非线性摩擦环节的动态，静态模型及其对转台伺服系统性能的影响的基础上，设计了一个补偿摩擦的滑模变结构控制器，在转台伺服系统的输入加入一个滑模变结构控制器，来补偿非线性摩擦带来的影响，保证了系统的鲁棒性能，仿真结果表明，效果良好。     

基于二次稳定的仿真转台鲁棒控制器设计

针对摩擦力矩干扰,系统参数摄动等非线性扰动环节对仿真转台控制系统的影响,提出了基于二次稳定理论的仿真转台鲁棒控制器设计思想。分析了二次稳定理论的基本原理及设计方法,给出了某型飞行仿真转台基于二次稳定的状态反馈控制器和PID鲁棒控制器设计实例。仿真结果表明,基于二次稳定理论的控制器克服了摩擦力矩干扰以及转动惯量摄动对仿真转台的影响,实现了转台转角的精确控制,动态指标优越,满足了高精度飞行仿真转台系统的鲁棒控制要求。     

A hardware-in-the-loop dynamics simulator for motorcycle rapid controller prototyping

The purpose of this research is to develop an innovative hardware-in-the-loop simulator for the purpose of motorcycle power train rapid controller prototyping. Proposed control algorithms can be validated using the developed setup. Such an in-lab validation saves time and development cost and thus is preferable during power train controller development process. The developed simulator includes an engine, a transmission, and a rear wheel from a real motorcycle. A powder brake is rigidly coupled to the rear wheel for road loading generation. A central computer is used to control the operation of the system and the measurement of system dynamics variables. An xPC system is also integrated in the system to provide the feasibility of power train control algorithm rapid prototyping. Comparison between field tests and simulation results show that the simulator can be used to evaluate the performance of different control algorithms for controller rapid prototyping in the laboratory. An example of power train control algorithm development featuring engine fuel injection control using the above rapid prototyping setup is also described.