大型客机座舱压力控制系统安全阀仿真研究

根据大型客机座舱压力控制系统安全阀的工作原理和结构形式,在MATLAB/SIMULINK仿真环境下实现了座舱压力控制系统安全阀全数字仿真.应用机械动力学和可压缩流体动力学的建模理论,建立了安全阀控制器、伺服控制室、控制室之间的气流等数字仿真模型,导出了安全阀控制器和伺服控制室控制器的传递函数.根据A340客机的设计需要,在试验室设计了6种状态进行仿真.与试验结果进行了比较,误差较小,仿真模型能反应座舱压力控制系统安全阀动力学行为,可满足工程应用的需要.采用该方法进行数字仿真可确定安全阀活门开启时座舱内外的压差、仿真安全阀的动态过程和优化设计参数.     

服装生产自动熨烫系统设计

服务自动熨烫系统采用单片机系统构成控制器,使熨烫工序中的上下板控制、加压、吹蒸汽、抽湿、吹风等工作自动进行。本系统通过软硬件设计、电装及调试,满足功能要求,该系统采用模块化设计,体积小、功能强,采用多种抗干扰措施,可保证在恶劣环境下长期可靠工作。     

基于SPARC V8的星载嵌入式软件全数字仿真平台设计与实现

为了提高星载嵌入式软件的可靠性和安全性,解决硬件测试环境构建困难、成本昂贵以及运行状态难以监控的局限性,提出了一种基于SPARC V8的星载嵌入式软件全数字仿真平台设计和实现方法。介绍了全数字仿真平台实现的关键技术,包括CPU指令集仿真、寄存器仿真、存储器仿真、中断控制器仿真、串口仿真、定时器仿真、虚拟外设模型仿真以及设备管理器和平台时序设计。全数字仿真平台与基于硬件的测试平台相比具有可重用性强、可快速搭建、成本低廉、高可控性、调试和测试手段丰富、支持故障注入等优点。该全数字仿真平台已在星载嵌入式软件型号研制中得到了应用,基于此平台可快速搭建虚拟目标机和虚拟外设环境,进行星载嵌入式软件运行仿真、调试验证等工作。     

民用飞机电子仪表仿真系统的设计与实现

在基于PC机的网络环境中,通过VAPS开发工具作为平台,利用C语言和网络通信技术,设计了一套民用飞机座舱主要电子显示仪表的仿真系统。基于模块化结构和事件触发驱动的设计思想,阐述了电子显示仪表仿真的功能单元及工作原理。讨论了系统实现中的仪表逻辑连接、坐标变换模型及数据通讯等若干关键技术。仿真结果表明,该系统逼真地演示出民机电子仪表工作过程,并且满足系统仿真的实时性要求,具有很强的工程实用性和通用性。     

基于IEEE1149.1标准的边界扫描控制器的设计

为克服传统基于PC机的边界扫描测试系统所具有的独立性差,测试速度慢等缺点,从IEEE1149.1标准及边界扫描测试的功能需求入手,将边界扫描测试技术与SOPC技术相结合,提出了一种灵活、高效的嵌入式系统解决方案;该方案从IEEE标准及边界扫描测试的功能需求入手,设计了边界扫描测试系统的核心--边界扫描控制器,论文对该控制器的设计是采用自顶向下的模块化设计思想,VHDL语言描述实现;并将该控制器嵌入在具有Nios软核CPU的FPGA上,提高了系统设计的灵活性及边界扫描测试的速度;仿真结果表明该设计方案是正确可行的.     

FADEC可靠性试验HIL仿真自动化技术研究

针对航空发动机全权限数字电子控制(FADEC)系统电子控制器可靠性试验中硬件在环(HIL)仿真测试的执行过程,开展了测试自动化技术研究,提出按名义执行时间设计脚本的分层封装方法,实现脚本模块执行时间误差受控,提高了脚本的模块化程度,有利于各层脚本执行时间的精确调试和顶层测试任务脚本的开发。设计了外部辅助脚本的自动流程整合方式,实现非自动化软件工具的快速整合,提高了自动运行流程的构建效率。经过某型电子控制器1000 h可靠性摸底试验验证,测试流程自动化运行流畅,报表输出完整,任务脚本执行时间误差稳定受控,满足试验过程的自动化需求。     

基于模糊控制的座舱压力控制系统的建模与仿真

建立了数字式座舱压力调节系统的数学模型,设计了系统的模糊控制器。通过MATLAB的数值仿真,检验了所建立数学模型的正确性和控制策略的合理性。     

输送线设计仿真系统

针对目前输送线系统的设计开发中,在结构设计与布局方案规划、控制系统现场安装调试、规模较大系统的实时输送路径规划等环节普遍存在着工作繁琐、修改灵活性差、现场安装调试复杂等问题,本文设计研发了一种基于Unity3D的模块化输送线设计仿真系统,以模块化输送机Unity3D三维模型为基础,通过Winform人机交互实现设计方案的模块化快速拼装构建;采用软PLC技术和分布式控制器架构实现输送线控制系统的离线编程与现场快速安装;通过遗传算法规划物料运输最优路径,最终完成输送线系统的仿真运行,全面验证系统设计方案、控制编程与路径规划的有效性和正确性,为后续的输送线实物快速设计与现场安装奠定基础.     

PEV动力总成硬件在环(HIL)仿真系统的研究与开发

在电动汽车动力总成控制器开发中，采用硬件在环仿真技术可以对控制系统软硬件进行测试，缩短开发周期，降低开发费用。该文研究开发了纯电动汽车(Pure Electric Vehicle，简称PEV）动力总成(Powertain Control Module，简称PTCM)硬件在环仿真系统，按模块化设计的方法将该系统分成高速接口模块、仿真模型模块和监控模块，介绍了各个模块的实现方法。开发的仿真系统应用于PEV动力总成控制器的设计开发和功能测试，提高了设计效率和设计水平。该文最后给出了部分仿真分析曲线。     

高速磁浮列车制动控制器综合试验台研制

针对高速磁浮列车制动控制器研制、试验、生产等环节的测试与故障诊断需求,采用PXI总线以及自动测试程序集(TPS)技术,设计研发了可移动式综合试验台。通过模拟各种故障以及异常工作状况,验证了控制器的故障处理、出厂检测、检修维护能力。试验表明,该试验台具有小型化、模块化、高精度的可移动便携性优点,可实现制动系统的单机测试。     

便携式APU数控系统硬件在环仿真平台研究

针对APU控制系统硬件在环仿真平台体积大、重量大,难以满足控制器在外场测试、实验的要求,设计便携式硬件在环仿真设备;普通硬件在环仿真平台,发动机模拟功能和飞控模拟及监控功能分别使用一台工控机;为了实现便携式,综合这两个功能于一台高性能便携式PXI工控机。设计便携式信号调理箱、传感器模拟和执行机构模拟方法组成平台的硬件系统;使用LabWindows/CVI的多线程方法,提高软件实时性,设计平台的软件系统;使用系统辨识法设计APU起动停车模型,使用部件法设计APU稳态工作模型;组成硬件在环仿真平台;便携式仿真平台与电子控制器联合进行APU起动、稳态运行、停车等工作模式的仿真试验,仿真试验结果表明:该平台能够稳定、实时模拟APU工作状态。     

小型涡轴发动机数控系统硬件在回路仿真技术研究

建立小型涡轴发动机电子控制器测试、试验工作环境和发动机气动热力学模型,运行发动机数学模型,通过硬件接口系统,与数控系统中数字电子控制器实物连接,组建硬件在回路仿真系统。通过对该硬件在回路仿真系统的大量测试和系统试验,结果表明:该硬件在回路仿真系统能够实时、有效、稳定地模拟发动机工作状态和各类功能模式,为后续进一步开展发动机数字电子控制系统的分析、设计、研制和验证奠定了很好的试验基础。     

动车组用司机控制器性能测试装置的研制

为了提高司机控制器检修效率,缩短检修周期,保证检修质量,设计研制了一套以PLC为控制核心,采用LAD编程语言开发设计的动车组用司机控制器性能测试装置。首先,测试装置通过PLC控制伺服电机实现司机控制器手柄在不同档位的自动切换;其次在不同档位检测司机控制器速动开关闭合状态及电位器输出电压;然后再将检测数据传输至PLC进行分析、处理,并将所得结果传输至上位机使其显示;最后,搭建模拟测试平台进行功能调试。调试结果表明,所设计研制的动车组用司机控制器性能测试装置,可实现司机控制器性能基本检测,并具有自动化程度高、测试周期短的优点,从而可提高检修效率。     

高精度智能信号源设计

针对战略导弹部队机动作战的需要和测试仪器发展的特点,利用虚拟仪器技术开发环境LabVIEW语言和PC/104总线技术,设计了小型化、便携式、智能化的高精度信号源;系统软、硬件设计采用模块化设计思想,方便了系统调试和功能扩展;详细阐述了信号源的系统组成、工作原理、软硬件设计及其功能模块的具体实现;测试结果表明,该系统可输出不同量程的、高准确度的交、直流电压信号和直流电流信号,输入电压和电流信号的范围、准确度等指标均达到了设计要求.     

一种工业控制器的组态调试器实现方法

在工业过程控制领域,常常需要对控制器内的复杂控制逻辑进行单步执行、断点调试,以便明确诊断逻辑的正确性和合理性,但目前各厂家的工业控制器并不具备该功能。为了解决该问题,对高级编程语言C/C++的调试器功能进行了系统的研究,包括其程序断点的设计原理和调试器的实现机制。结合工业控制器算法组态的语言特点,设计了一种面向算法组态的调试器,并将其运用到工业控制器的嵌入式软件系统中。通过与算法逻辑运算单元的交互设计,成功实现了复杂控制逻辑的单步执行、逐页逐模块以及断点调试等功能。试验结果表明,集成组态调试器功能的工业控制器,能够极大地方便项目实施过程中的现场组态和深入调试,有效降低组态算法的错误率和提高工程调试的效率。该控制器为工业控制器的全方位诊断功能以及虚拟仿真的实现提供了一定的参考。     

基于LPC2138的超市收银机设计

系统采用LPC2138实验开发板为核心控制器,实现了PS/2协议键盘输入、条形码信息输入、中英文打印、液晶屏显示等功能。采用VB程序设计语言设计了用户操作界面,并进行了开机登录界面测试、存货测试及销售测试、销售记录部分测试、打印机测试,最后调试成功。     

一种航空电子控制器测试设备的设计与实现

针对某航空电子控制器产品需求,设计了一种多功能测试设备,详细描述了测试设备的总体设计,硬件设计和软件设计,并对其中关键技术进行了重点论述;测试设备采用了C#和ARM技术结合,利用基于组件的开发方法,合理划分组件,有效提高了测试设备通用性和重用性,缩短了产品的测试周期;该测试设备主要应用于某航空电子控制器的产品调试、环境应力试验、交付验收、故障排除;使用后证明,测试设备的软/硬件设计合理、自动化程度高、工作稳定可靠。     

卫星姿轨控半物理仿真测试系统

为了保证卫星发射前的地面姿轨控半物理试验的顺利进行,研制了姿轨控分系统半物理仿真地面测试系统。为了满足相关类似卫星型号的通用化测试,本套仿真测试系统采用通用模块化的设计架构,同时采用现今主流的PXI总线测试技术（配合VPC转接电路板）。使用标准通用cPCI总线板卡以及部分自制FPGA可编程cPCI总线板卡实现各测试模块的功能。这种架构不仅能实现功能模块化,便于后续的功能扩展及维修,同时具有可靠性高、搭建时间快、可维护性强的优点,且体积小,稳定性强,能适应不同测试对象的测试环境条件,适合长途运输。本文介绍了系统的总体设计结构,重点介绍了模拟总体电源、动力学仿真机、电信号源、程序加载以及外围设备等硬件系统功能,以及相关配套软件的基本功能。测试系统经过与卫星的星地联试,功能性及使用性均得到了验证,测试结论符合设计之初功能性及通用化的构想。     

神经网络解耦控制在某无人机组件测试系统的应用

无人机组件测试系统,主要用于对某型号无人机组件进行相关性能测试和试验验证。系统的控制参数温度、压力、流量间存在强耦合关系。为了解决常规控制方法难以控制的难题,设计了一种基于PID神经元网络的前向多层解耦控制器,并利用遗传算法对神经网络的权值进行训练。将此算法在MATLAB下进行仿真,解耦控制效果较为理想,随后经航空测试系统试验验证,该控制方法可以达到设计需求,有力地支持了相关型号的研制工作。     

飞行控制与惯性导航仿真训练系统的研究

虚拟现实技术和仿真技术是模拟器研究中的关键技术。该文针对某型飞机飞行控制与惯性导航仿真训练系统的研制，以构建三维座舱仪表、驾驶仪操纵台、飞机运动特性和惯导模拟器为目标，采用面向对象的软件建模思想、模块化的软件设计思想和多种相关技术，设计实现了“飞行控制与惯性导航仿真训练系统”。该系统是一个既能训练飞行员熟悉操作环境和操纵飞控系统控制飞机飞行，又能训练领航员熟练操作惯导及领航技能的软硬件结合的综合仿真训练系统。文章对系统的设计原则、功能、构成及实现方法进行了阐述，给出了测试航线图，并实现了与其他模拟器的组网对接。