嵌入式系统技术与船舶主机实时仿真的研究

针对复杂的船舶主机仿真的实时性和精确性的要求,设计了以ARM+DSP嵌入式系统作为仿真计算机和以CAN总线方式进行仿真机与上位机间通信的实时仿真系统,给出选取这种方案的理由,详细论述了该系统各部分的功能分配、硬件的结构及硬件组成单元的具体选型、软件的总体结构和系统各组成部分软件的具体实现方式,并给出了关键部分软件的流程图或伪代码.该实时仿真系统提供了实现船舶主机或其他复杂系统的计算机实时精确仿真的一种新颖的技术方案.     

网络型考勤系统

介绍网络型考勤系统硬件和软件的体系结构,给出系统各功能模块实现的具体方式及工作原理,同时也给出了主机管理软件实现的功能和设计思路.     

基于GPRS的远动终端装置设计与实现

为满足变电站电压、电流、温度湿度参数测量与监控的需要,设计了一种基于STM32处理器的RTU系统,该设计实现了各功能模块并给出了相应的硬件电路及软件的实现方法,系统使用GPRS与远程监控主机进行通信,实现远程上位计算机数据实时监控的需要。     

基于DSP的HPI与主机通信的实现

本文介绍利用TMS320VC5402中主机接口HPI实现与主机通信,不需要增加太多额外的硬件设备和软件开销,外部主机通过HPI口对DSP系统的RAM进行访问.不会影响DSP的其它处理过程.实现了一种TMS320VC5402 DSP与AT89C51单片机通信的硬件连接方案和软件实现方法,给出了部分程序代码.实验结论证明这种方案可行、有效,对于一些复杂系统的设计具有很好的借鉴意义.     

嵌入式故障诊断系统监管平台的设计与实现

紧凑型外围设备互连(CPCI)总线加固计算机是军用装备的重要组成部分,为了实现该设备在工作过程中的实时在线状态监测和故障诊断,该文针对CPCI总线加固计算机的结构,研究其嵌入式故障诊断系统的总体框架和工作原理。设计该故障诊断系统的监管平台,给出该监管平台的硬件及软件实现方案,分析软件系统中各模块的实现过程,并给出相应的实验结果。     

轮机模拟器主机工作过程建模与实时仿真

船舶主机是船舶的主要动力设备,是轮机模拟器所需仿真的主要对象,对其工作过程建模与实时仿真具有重要的意义.以容积法为基础,建立了主机的稳态、瞬态和故障态模型;采用并行计算的思想,在两台计算机上对主机系统的各部分模型分别选择插值法和龙格-库塔法进行仿真计算,保证了轮机模拟器的计算精度、实时性和长时间运行的要求;建立的主机实时仿真系统能够准确反映主机在各种工况下的特征和故障状态下的行为,并已成功运用到WMS2004型轮机模拟器中,取得较好效果.     

ARM与DSP在车流量检测系统中的应用

简介了车流量检测系统，设计了ARM与DSP通信的方案。该方案充分利用了DSP的HPI接口功能实现了主机ARM实时读，写DSP片内任意存储单元的内容，给出了硬件连接图和软件代码。该方案已应用于车流量实时检测系统中，经验证是有效且实用的方法。     

HPI在主从式系统数据通信中应用

数据通信是主从式系统设计的一个关键技术,HPI是TI DSP的一个重要外设,文中旨在介绍TMS320C54x中主机接口HPI在数据通信中的应用。介绍了数据通信的概念、HPI的结构及其工作原理。最后以TMS320C5402DSP为例,重点给出了一种DSP与51单片机通信的具体硬件连接方案和软件实现方法,并且给出了部分程序代码。从这种数据通信方案中,可以发现HPI所具有的一系列优点,对于复杂系统和更加灵活新颖的数据传输/共享设计具有一定的借鉴意义。     

HPI在主从式系统数据通信中应用

数据通信是主从式系统设计的一个关键技术，HPI是TIDSP的一个重要外设，文中旨在介绍TMS320C54。中主机接口HPI在数据通信中的应用。介绍了数据通信的概念、HPI的结构及其工作原理。最后以TMS320C5402DSP为例，重点给出了一种DSP与51单片机通信的具体硬件连接方案和软件实现方法，并且给出了部分程序代码。从这种数据通信方案中，可以发现HPI所具有的一系列优点，对于复杂系统和更加灵活新颖的数据传输/共享设计具有一定的借鉴意义。     

支持向量机在DSP中的实现方法研究

支持向量机是在统计学习理论基础上发展起来的一种新的模式识别方法,在解决小样本、非线性和高维模式识别问题中表现出了许多独特优势;为实现支持向量机的实时应用,提出了基于TMS320C6711DSP芯片的支持向量机的设计和实时实现方案,给出了支持向量机在模式识别中的实时应用模型和具体的硬件电路框图,对具体的硬件接口和软件编写进行了阐述;经系统仿真,该实现方法具有较好的可靠性和快速性,可以满足支持向量机的实时实现要求.     

基于虚拟仪器的遥控系统自动测试技术

潜艇主机遥控系统是潜艇主动力系统的关键部件,其工作状态和接口信号十分复杂。结合虚拟仪器的思想,充分利用计算机的强大功能,合理整合软硬件资源,详细分析了构建自动测试系统的各个环节,研究了实现过程中的关键技术。利用标准化、通用化的硬件资源,配以自行研制的接口电路,构建了自动测试系统的硬件平台,实现了激励和测试功能。通过编制完善的软件,完成了繁杂的数据分析和逻辑推理功能。该自动测试系统能够实现遥控系统整机和各分机的性能测试,并能够对故障设备进行详细的故障诊断,将故障定位到元器件或者回路。     

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。     

基于PIMS的船舶发电柴油机机旁操作仿真设计

选用组态软件PIMS,进行仿真系统设计.利用PIMS进行人机界面的编辑,根据船舶发电柴油机的工作原理和操作流程,完成后台脚本程序的编写.实现在PC机上进行船舶发电柴油机模拟操作,达到培训学员的目的.     

Creator／Vega Prime在船舶动力装置视景仿真系统中的应用

介绍了目前流行的视景仿真软件Creator和VegaPrime及其开发流程。介绍了进行三维建模过程中的纹理贴图技术和层次细节（LOD）技术等,利用VegaPrime实现了船舶虚拟机舱的漫游方法以及漫游过程中的碰撞检测技术等。开发出船舶机舱虚拟现实仿真系统,建立了逼真的船舶机舱虚拟场景,实现了人在虚拟机舱环境中的漫游,以及对虚拟场景中主要运动部件进行驱动。     

导弹武器系统开发中的仿真机系统综述

该文从仿真计算机开发的角度，介绍了仿真机研制中需要注意的几方面问题以及预计的发展方向，在系统体系结构、仿真语言、仿真网络等方面进行了讨论，为相关开发者提供了参考，尤其是通用计算机平台仿真应用中的软硬件配合和实时网络应用方面的分析对今后仿真机系统的开发具有很好的借鉴作用。     

基于Matlab的船用螺旋桨计算机实时仿真及GUI设计

基于船用螺旋桨仿真系统的应用实际,讨论了Matlab/Simulink计算机仿真软件在系统仿真中的应用;详细阐述了系统仿真模型的建立以及实时仿真的实现.针对该系统介绍了利用Matlab内嵌GUI设计工具,进行仿真系统图形用户界面GUI的设计和实现方法.在实际应用中证明了利用MATLAB所设计的计算机仿真系统,实现方便,性能可靠且操作灵活,有较好的实用性.     

某型直升机半物理仿真系统的设计

飞控计算机是现代直升机控制的不可缺少的部分。研制功能完善的高性能飞控计算机是直升机发展的重要一步;在飞控计算机应用到直升机上之前,需要对其进行较为全面的仿真测试;文章结合飞行控制律的设计,开发了用于对飞控计算机进行全面测试的半物理仿真系统;主要完成了模型的建立和仿真,研制了基于嵌入式操作系统VxWorks及仿真工具软件MATLAB的主仿真系统并进行了调试;通过对其开环和闭环的调试以及仿真结果的分析表明,该系统对发送的飞机姿态信息能够进行实时显示和处理。满足飞行品质技术指标要求。半物理仿真结果可真实可靠的反映直升机的飞行过程。     

SAR星姿态控制实时仿真系统结构与实现

为了测试SAR星星载计算机软件及硬件接口实时性能，该文基于dSPACE实时系统设计了SAR星姿态控制实时仿真系统。介绍了该系统的硬件结构和Simulink模型。采用Simulink和Stateflow建立了该系统的RS232／RS422串行口通信接口模型。仿真结果表明了SAR星姿态控制实时仿真系统和串行口通信接口模型的正确性。     

Time Delay Compensation for Hardware-in-the-loop Simulation of a Turbojet Engine Fuel Control Unit Using Neural NARX Smith Predictor

Hardware-in-the-loop (HIL) simulation is an effective technique that is used for development and testing of control systems while some of the control loop components are simulated in a proper environment and the other components are real hardware. In a conventional HIL simulation, the hardware is an electronic control unit which electronic control signals are communicated between the hardware and the software. But, HIL simulation of a mechanical component requires additional transfer systems to connect the software and hardware. The HIL simulation can achieve unstable behavior or inaccurate results due to unwanted time-delay dynamic of the transfer system. This paper presents the use of Smith predictor for time-delay compensation of transfer system in the HIL simulation of an electro-hydraulic fuel control unit (FCU) for a turbojet engine. A nonlinear auto regressive with exogenous input (NARX) neural network model is used for modeling and predicting the FCU behavior. The neural model is trained by Levenberg-Marquardt algorithm and the training and validation sets are generated using the amplitude modulated pseudo random binary sequence (APRBS). The consistency of the experimental real-time simulation and off-line simulation shows the applicability of the presented method for mitigating the effect of unwanted dynamic of the transfer system in the HIL simulation.

     

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.