基于Matlab和VxWorks的无人机飞控系统半物理仿真平台研究

介绍了一种新的基于Matlab／RTW(Real-Time Workshop)和VxWorks实时操作系统的仿真方法，构建了基于Simulink的某型无人机飞控系统仿真模型，可自动生成优化的嵌入式实时仿真代码、在线调整模型参数并监视仿真数据。与传统的手工编写和修改仿真模型代码的方法相比，加速了半物理仿真平台的研制。通过使用该平台对某型无人机飞控系统进行了大量的实时半物理仿真，优化了控制律。     

某型导弹飞控计算机半实物仿真系统的设计

半实物仿真试验是导弹控制系统研制过程中的重要手段。文章针对某型导弹的飞控系统半实物仿真试验的任务需求,基于RT-LAB仿真环境搭建了半实物仿真系统,介绍了仿真试验步骤,并给出数字仿真和半实物仿真的对比结果。研究表明,该仿真系统能够方便快捷地将数学模型应用于半实物仿真试验中,降低了构建系统的难度,缩短了研制周期,并具有较高的灵活性和可扩展性。     

基于Matlab的随动系统半实物仿真平台设计

设计了一种基于Matlab与DSP的随动系统仿真平台。系统利用Matlab对DSP端口进行访问,并对实时数据进行分析、处理和显示。软件部分采用Matlab进行程序编写,发挥了Matlab强大的数据处理功能,克服了VC与Matlab混合编程工作量大,结构复杂的缺点,又弥补了单独用VC编程处理数据能力弱的不足,较好的实现了对随动系统的半实物仿真和校验。     

反坦克导弹制导控制机半实物仿真

研究了以微机为核心的自寻的反坦克导弹制导控制机半实物仿真技术，并对某型反坦克导弹进行了控制机半实物仿真实验．实验结果表明，利用高主频微机对某些反坦克导弹进行控制机半实物仿真不仅是可行的，而且以微机为背景的反坦克导弹控制机半实物仿真系统，也可为导弹系统利用银河仿真机进行半实物仿真提供参照和实验验证的基础，利于银河仿真机的编程和调试．微机利用Ａ／Ｄ，Ｄ／Ａ板（带光电隔离）与单片控制机交换有关导引头、陀螺、舵机等量测和控制信息，利用数字握手板建立正确的通讯协议．以微机为核心的反坦克导弹控制机半实物仿真实验表明，１０ｍｓ采样周期的仿真结果满足要求，区与全数字仿真结果一致．     

激光制导武器半实物仿真主控系统研究

半实物仿真试验是制导武器系统研制过程的重要手段,而主控系统是半实物仿真系统的重要组成部分。论文设计了一套在实验室环境下的激光制导武器的半实物仿真系统的主控系统。根据主控系统需完成的任务,确定了主控系统的功能需求,完成了系统通信接口的设计以及在RTX+Windows系统下主控软件模块的设计,将软件模块分为Windows进程下模块和RTSS进程下模块。最后通过闭环仿真试验来测试主控系统的功能。测试结果表明主控系统能较好地满足激光制导武器半实物仿真系统的功能要求。     

交叉口交通信号控制的半实物仿真平台设计

针对交通信号控制技术与控制算法研究和试验的特殊需要,设计了交通信号控制半实物仿真平台,它由交通信号机原型机和仿真PC机上的仿真软件构成.交通信号机原型机基于RTLinux实时操作系统,运行交通信号控制算法,产生控制信号;仿真软件利用Marlab设计,虚拟交叉口场景,受原型机产生的控制信号的控制,并向原型机提供其控制软件必需的传感器数据,二者通过串口连接实现了硬件在回路中的仿真.     

基于Quarc的并联稳定平台半实物仿真研究

针对球面并联稳定平台的图形建模难度大、开发效率低、参数调整复杂,Simulink虽有强大的图形建模优势,但缺少半实物仿真应用外部实物接口模块的问题,提出了Quarc软件与Simulink软件相结合的混合编程方案。该方案使图形建模简单,增加了实物接口,方便了半实物仿真应用的开发,提高了开发效率。在硬件设计上采用NI公司生产的PCI-6230运动控制板卡与控制器通信。实验采用并联六自由度运动平台模拟外部激励施加到稳定平台上,得到了稳定平台实际的响应曲线。实验结果表明,系统具有良好的人机界面、方便实用,稳态精度高,动态性能好,运行稳定。为研究开发满足不同武器系统要求的稳定平台提供了参考依据和实验数据。     

基于半实物仿真平台的自动泊车系统性能评价

针对现阶段难以量化评价自动泊车系统在狭窄环境内的泊车成功率问题,提出一种基于半实物仿真平台的自动泊车系统性能评价方法。首先,以最大化平行泊车和垂直泊车场景可行泊车起始区域为目标,基于圆弧-直线组合方式建立可行泊车起始区域边界和泊车过程最小侧向空间描述,并通过分割法计算出可行泊车起始区域面积。随后,建立自动泊车系统的半实物仿真平台,并利用Python脚本语言设计自动泊车系统的自动化测试框架,实现自动泊车系统的自动化测试。将基于半实物仿真平台自动化测试得到的实际泊车起始区域面积与可行泊车起始区域面积的比值作为自动泊车系统在狭窄环境内泊车成功率的量化指标,弥补自动泊车系统现有性能评价方法的局限性。最后,将某汽车零部件供应商的自动泊车系统作为测试对象,对所提出的性能评价方法进行了实践,结果表明：所提出的自动泊车系统性能评价方法可行高效,并且可对测试对象提出改进意见。     

基于跟踪微分器的导引头半捷联稳定系统半实物仿真研究

为计算平台惯性角速度,将跟踪微分器应用到导引头半捷联稳定系统中.介绍了跟踪微分器原理,对基于跟踪微分器的导引头半捷联稳定系统进行了数字仿真和半实物仿真,仿真结果表明导引头半捷联稳定系统的稳定性能随弹体扰动频率升高而降低,典型弹体扰动下半捷联稳定系统的稳定性能满足指标要求.     

分布式智能电网通信半实物仿真系统

设计并实现了一个分布式智能电网通信半实物仿真系统,系统在HLA/RTI运行支撑体系上,结合OPNET仿真环境,设计了适应于不同电力业务的仿真模型,实现了智能电网典型业务的快速配置和仿真,同时提供了半实物仿真接口,用于智能电网实际设备接入.以光伏发电监控场景和电力系统安全稳定控制场景为应用实例,仿真结果表明该系统有效地模拟了业务的通信流程,通过实时统计显示仿真性能指标能有效提高电力通信网数字化水平,具备良好的推广应用价值.     

一种PD雷达半实物仿真系统的研究

针对脉冲多普勒雷达在航空火控系统中的广泛应用，提出了一套对脉冲多普勒雷达系统进行半实物仿真的设计方案。以目标回波特性的研究为基础，对目标回波的各种特性进行了模拟，在对目标航迹的模拟中，设计了一种新颖，简单的控制机构，利用频谱搬移解决了多普勒频移难以混频的问题，理论和实验的结果表明，该系统能有效地模拟脉冲多普勒雷达的目标回波，具有重要的实际应用价值。     

一种用于AUV导航控制软件开发与系统测试的半实物仿真系统

设计并完成了用于自主水下航行器(AUV)导航控制软件的开发与系统测试的半实物仿真系统。该半实物仿真系统由实时仿真计算机和真实的导航控制计算机构成,实时仿真计算机完成AUV空间运动的实时积分解算,并利用多功能数据采集卡和串行通讯端口模拟AUV导航控制系统中的传感器和操舵机构的工作,为导航控制计算机提供全真的软硬件工作环境,使开发人员在此基础上能够完成导航控制软件全部功能的开发,并进行全面、有效的系统级软件测试,具有非常高的工程实用价值。尤其在实航试验中,可以立即在现场对修改后的导航控制软件进行测试,极大地降低了由软件修改带来的试验风险。     

一种半实物通信网络仿真模型

分析、量化半实物网络仿真中通信包转换及其对通信性能的影响程度．设计基于OPNET的半实物网络仿真模型,分析模型中真实网络节点和虚拟网络节点的映射实现原理．通过ICMP协议包实验研究虚拟与真实网络之间数据包的转换过程及其网络仿真性能．结果表明,这种网络仿真模型可将真实网络和虚拟仿真网络模型有效结合,并具有较好的仿真性能．     

一种水下自航器实时控制半实物仿真系统

介绍了一种水下自航器实时控制半实物仿真系统。为保证控制的实时性,系统采用双机并行工作,利用PC机求解水下自航器运动方程,工业控制机实现控制算法。文中阐述了系统硬件结构及工作原理,介绍了实时仿真软件和实时控制软件,最后给出了一种变结构控制方案在该系统上的试验结果。结果表明,该仿真系统结构合理可靠,容易编程,仿真算法完全满足实时仿真要求。     

基于组态软件的PLC控制系统半实物仿真

针对PLC控制系统软件现场调试中需要连接执行器,调试成本高、调试周期长的缺陷,提出一种利用组态软件与PLC工业控制系统的半实物仿真方法。通过组态王软件与FX2N系列PLC电梯控制仿真系统,构建了组态王6.5图形界面设计、数据库建立、动画连接,并设置了组态软件与PLC间的通信格式。对3层电梯PLC控制系统的仿真运行和分析表明：上位监控计算机可以在脱离实际物理控制对象的情况下,实现对PLC控制程序的调试和半实物仿真运行。     

基于dSPACE的燃料电池汽车能量管理系统的半实物仿真

半实物仿真为控制领域提供了一种高效、廉价的方法.本文阐述了基于dSPACE控制系统的开发步骤,结合键合图与MATLAB/Simulink建立仿真模型,并以此进行燃料电池汽车能量管理系统的半实物仿真,实验结果表明键合图与MATLAB/Simulink的结合简便了模型的建立,而dSPACE实时仿真系统也为控制系统的研究与开发提供了一个良好的试验平台,大大提高了研究的效率.     

基于ZigBee网络的低压微电网半实物仿真

针对低压微电网分层控制系统,提出了一种基于ZigBee通信网络的半实物仿真方案。利用MATLAB/Simulink构建了低压微电网系统模型及其二层控制架构,其中二层控制架构的通信网络由ZigBee实物节点搭建。整个仿真系统可以保证分布式能源（DGs）的有功按比例输出。ZigBee实物节点之间采用点对点通信方式,并结合Simulink串口模块和MATLAB的S函数编程实现了实际控制信号的传递。实验结果验证了所构建的半实物仿真方案的可行性和有效性。     

小型无人机GPS／航程推算组合导航系统研究

探讨了在无人机上发展ＧＰＳ／航程推算自式组合导航系统的必要性和可行性；对利用ＧＰＳ定位信息进行导航时所需的坐标转换问题作了分析研究；并对研制的ＧＰＳ／航程推逄组合导航系统的设计思想，总体方案，工作原软硬件结构作了介绍，给出了在小型无人机上进行导航试验的结果。     

燃料电池发动机半实物仿真测试方法探究

针对燃料电池发动机测试方法存在的不足,分析了常见的恒功率和测功机台架两种试验法的优缺点,设计了基于MATLAB/Simulink仿真模型的新的燃料电池发动机测试方法,建立了燃料电池的经验模型,测试出其真实工况下的电流电压特性。该方法解决了常见测试法无法模拟汽车真实路况的问题,验证了燃料电池发动机半实物仿真方法的可行性和准确性。     

风电机组变桨距系统半实物仿真试验平台

为了解决大型风力发电机组出厂前设计整机控制系统试验投入较大问题,针对大型风电机组的变桨距系统半实物仿真平台进行试验研究,并给出了在工厂内进行变桨距控制系统性能测试的解决方案.整个半实物仿真平台采用软件模拟各种工况和载荷情况,以运行控制系统（包含变桨距控制策略）和电动变桨距执行机构为实物形式,通过信息的实时交互完成了控制性能与执行机构的测试及载荷等模拟.仿真结果表明,案例研究有效验证了半实物仿真试验平台的合理性,此方法可以为机组设计和后续生产调试提供可靠的参考依据和验证手段.