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。     

实时飞行仿真系统构建的研究

本文研究了构建一种实时飞行仿真系统的详细方法。由建立非线性动力学方程、起落架数学模型,以及设计发动机、气动系数、风和大气环境模型后,在Simulink环境下编程实现各模块的功能,采用了一种有效的数据预处理和函数生成的方法保证了仿真的实时性,最后在完整仿真模型的基础上进行了飞行各阶段的仿真实验。结果表明,模型能够反映飞机的实际动态特性,为开展飞行模拟器的自动飞行系统仿真研究提供了良好的仿真平台。     

Matlab／RTW实时仿真与嵌入式系统开发

给出一种开发嵌入式系统的新方法。主要基于Matlab的RTW（Real—TimeWorkshop）工具箱的代码生成功能,采用Keil作为中间工具,将RTW生成的C语言代码转换为单片机可以运行的HEX文件,并利用Proteus软件进行仿真,以验证代码的正确性,从而快速开发嵌入式系统,并且实现了实时仿真。测试结果验证了该方法的可行性与正确性。     

基于快速原型化的数控系统实时仿真平台研制

针对传统仿真方法存在的诸多问题,提出了一种用于航空发动机数字电子控制系统开发的快速原型化实时仿真方法,并研制了基于该方法的电子控制器在回路实时仿真平台;在进行大量试验与验证后,结果表明该平台是行之有效的,并且能够很好地解决仿真阶段普遍存在的一些问题,不仅为某型涡扇发动机数控系统的开发提供了一个实时仿真平台,同时为扩建一种用于航空发动机数控系统开发和验证的、新型的完全半物理仿真平台奠定了基础,具有一定的工程实用价值。     

基于广播内存网络的无人机飞控实时仿真系统

该文提出了一种基于广播内存网络的无人机飞行控制实时仿真系统的设计与实现,文中阐述了广播内存网络的功能特点,它能实现网络中点对点、点对多点的实时通信。系统硬件平台采用了基于网络的多机分布式体系结构。系统软件采用了YC 6．0设计语言。该系统能够模拟无人机动力学、运动学特性,输出机载传感器信号,具有实时性高、可靠性高、性能价格比高、扩展性好的特点。实际使用结果表明系统性能良好,完全满足飞行控制系统半物理实时仿真试验的要求。     

基于MATLAB/xPCTarget构建实时仿真系统

MATLAB作为一种流行软件发展很快，它在仿真方面的应用也越来越广泛，随着Simulink、RTW、xPCTarget等工具箱的推出。MATLAB在实时仿真方面也有了新的运用。该文详细介绍了怎样基于MATLAB／xPCTarget环境构建实时仿真系统。     

小型无人机实时仿真系统研究

该文介绍了一种面向小型无人机实时仿真系统的设计与实现。系统的硬件平台采用PC／104总线的体系结构。利用RTKemel实时核开发基于DOS的实时多任务应用程序。文中就系统结构、飞机模型、系统测试、仿真算法、实时多任务应用程序编写进行了详细的论述。该系统已成功应用在某小型无人机仿真中。     

基于RTX的飞控快速控制原型仿真系统设计

介绍某型导弹飞控系统快速控制原型的半实物仿真系统,该系统可使飞控的软件设计和硬件设计能同步进行。首先介绍了飞控快速控制原型的原理,在此基础上详述其半实物仿真系统的硬件组成及仿真的基本原理。为了满足仿真系统高实时性需求,仿真系统使用Windows实时扩展子系统RTX进行软件设计,并详细论述了RTX下的实时仿真软件设计。经实际运行测试表明,该仿真系统工作稳定可靠,满足飞控快速控制原型仿真的高实时性要求。     

小型无人机飞控系统半实物仿真平台实时性研究

实时仿真是半实物仿真的基本要求。为了评价某小型无人机飞控系统半实物仿真平台的实时性,提出了实时性的评价指标,研究了仿真平台各组成部分对实时性的影响,并给出了实验数据。该数据对评价无人机飞控系统半实物仿真结果的可信度有一定参考价值。     

实时仿真实时图形生成系统

图形学发展很快,已广泛应用于CAD、CAM、CAE、动画和模拟训练等领域。近年来,交互式图形学和实时仿真实时图形生成系统的出现和发展,为仿真开劈了前所未有的广阔前景。1989年首届国际仿真设备展览,美国Silion公司推出4D Robort实时仿真实时图形生成系统,确实给人们留下了深刻的印象,它代表了仿真应用技术发展的趋势。我们利用国产的巨型银河仿真机YH—FI和mpsc—1图形工作站初步实现了实时仿真实时图形生成系统,并对某型号战略导弹进行了六自由度实时仿真和三维动态图形生成(见图一、二)。该系统的特点在于,利用专用仿真机YH—F1不降低对复杂问题仿真的质量,     

飞行控制软件的实时性测试

飞行控制软件是典型的实时嵌入式软件,必须满足时间约束条件。因此,对飞行控制软件的实时性进行测试很有必要。本文中飞行控制软件采用Host-Target测试模式,进行半实物仿真实验。在选取实时性度量指标的基础上,制定合适的测试用例生成策略,手动生成测试用例,利用插桩方法,对飞控软件进行实时性测试,并进行了仿真实验。实验结果表明该方法可以有效地解决飞控软件的实时性测试问题。     

高实时性的无人机飞控软件测试系统设计

机载计算机作为无人机系统的控制核心,在设计过程中对其进行性能监测及功能验证是保证其正常工作的基本途径;运行于机载计算机内的飞控软件已成为无人机飞控系统设计中最重要的因素之一,采用Labview和RTX搭配的建模方式,模拟无人机机载计算机的真实硬件环境,在Windows操作系统下构建一套高实时性的测试系统方案,完成对机载计算机飞控软件的实时监测评估和性能测试;经实际测试,该系统能够实现对无人机飞控软件的实时监测和测试,实时性带来的实时误差不超过1％.     

飞机飞行控制系统仿真平台建设

飞行控制系统仿真平台作为现代飞机设计中的重要工具,适用于飞控系统研制的全阶段,是飞控系统研究与开发的重要设施。在分析飞控系统仿真平台建设的必要性、基本要求以及适用范围的基础上,给出了一种通用型半物理仿真平台的建设方案,最后指出了建设中需要把握的关键技术。     

飞行控制系统测试技术体系架构研究

针对飞机飞控系统测试技术覆盖面广、单点技术多、自身发展路线不清晰,导致无法对飞控系统型号研制起到牵引和推动作用的问题,提出了遵循系统功能层、试验需求层、测试技术实现层、测试技术验证层、标准规范层和测试技术产品层的分类方式,层次化构建飞控系统测试技术体系架构的方法。通过建立各层次内容和说明各层次之间的关系,明确了飞控系统测试技术体系架构及其内容,填补了国内在飞控系统测试技术体系上的空白,为飞控系统测试验证提供了一定的理论和体系支撑。     

基于自抗扰控制技术的实时飞行仿真研究(英文)

针对四旋翼无人机欠驱动、强耦合的非线性动力学特性,文中研究设计了基于自抗扰控制技术的闭环飞行控制系统。自抗扰控制技术中,扩张观测器与基于误差的非线性反馈控制是其重要的两个部分。扩张状态观测器估计外部干扰和模型不确定性,以实现干扰和模型不确定性的动态补偿;此外,采用基于误差的非线性反馈可以改善控制效果。为保证飞行任务中精确的航迹跟踪,文中分析设计了一种实用的制导策略,并构建实时可视化飞行仿真系统以实现对所设计的制导策略和自抗扰飞行控制系统更为严格有效的验证。仿真结果表明所研究设计的制导策略和闭环飞行控制系统具有良好的制导和控制性能。     

运载火箭飞行控制系统双机仿真技术研究

运载火箭飞行控制系统的研制要求越来越高,需要有一项新的仿真技术及方法,全面验证飞控计算机软硬件设计的正确性,并能在实验室和火箭发射场环境下进行半实物仿真试验。该文对这项技术及方法进行了研究,提出了双机仿真技术方案：双机仿真系统组成、对飞控计算机软硬件设计要求、双机同步仿真方法、伴随仿真方法。这项技术及方法,已在试验实践中得到了很好的应用,满足了运载火箭飞行控制系统越来越高的研制要求,已成为一项十分有效的试验手段。     

飞控系统传感器故障诊断研究

研究故障检测和诊断技术对提高系统可靠性具有重要意义,针对飞控系统中常见的传感器故障,提出了基于神经网络预测器的故障诊断方法。利用传感器输出时间序列构造神经网络预测器模型,网络结构使用多层感知器结构,根据网络输出和实际输出之差与某·阈值的大小比较关系判断故障。最后针对某型飞机建立仿真模型,并对单一及多个传感器故障诊断进行研究,给出了仿真实现结果,并加以分析。仿真结果表明,所提出的基于神经网络预测器的故障诊断方法是行之有效的,能够及时准确地确定故障的发生。     

飞行控制系统辨识方法研究

研究飞行控制系统精度优化问题中,针对系统辨识模型阶次难以确定从而导致辨识精度难以满足要求,提出了一种通过将待辨识系统的非线性隐式方程进行离散化,建立非线性系统辨识模型,克服了传统辨识模型需要确定系统阶次的困难,所用系统辨识模型物理意义明确,算法实现简单。采用最小二乘支持向量机算法,选取合适的径向基核函数,以某型无人机为研究对象,用上述辨识方法进行仿真。仿真结果表明,上述算法具有良好的预报能力和较强的泛化能力,同时具有较高的辨识精度。     

飞控系统传感器故障诊断的在线方法研究

传感器是飞行控制系统当中的一个重要组成部分,在系统中往往利用传感器的各个输出来建立飞机的动态状态;因此,实时准确的对传感器进行故障检测和识别可有效地提高系统的安全可靠性;提出一种带有可变遗忘因子的BP神经网络在线递推学习算法,应用改进的算法对飞行控制系统的传感器故障进行实时在线的检测和识别,且利用神经网络的输出对系统进行重构;仿真结果表明提出的方法可准确的对传感器的故障进行故障诊断和容错控制.     

实时控制系统中的中断接入技术

中断可靠正确的接入才使监控系统能严格的遵循时序工作.提出几种中断接入方法,这些方法已在实际控制项目中由作者调试通过并应用于多个工程中.