燃料电池动力系统硬件在环仿真开发

建立了燃料电池硬件在环仿真系统平台，包括燃料电池动力系统各部件模型和控制系统底层软硬件平台，对多能源动力系统能量管理的不同控制算法进行了分析。硬件在环仿真系统在动力控制系统开发中得到了广泛的应用，并对恒压控制算法进行了台架试验，验证了硬件在环仿真系统的有效性。     

汽车驱动防滑控制硬件在环仿真系统设计

利用 Matlab 中的 Simulink/RTW/xPC target 一体化开发工具构建了车辆驱动防滑控制硬件在环仿真平台,并基于单片机设计了驱动防滑电控单元的硬件电路和控制程序。针对几种典型工况进行半实物仿真,验证电控单元硬件以及控制程序的控制效果。     

硬件在环仿真驱动程序的开发

针对用实时视窗目标工具箱进行硬件在环仿真中存在输入输出设备支持的局限性,研究了编写系统函数,开发驱动程序的方法,以解决计算机输入输出设备的支持性问题.在分析驱动程序的基本原理与结构的基础上,对寄存器操作、基地址寻找等关键问题提出了解决方案,并开发了PCI-8360A的驱动程序.分别在一台IPC-610H工控机和一台方正个人计算机上进行了试验,八路A/D采样频率可以达到10kHz,信号能够实时显示,可长时间运行.实验结果表明,所提出的方法是有效的,开发的驱动程序稳定,并且具有可移植性能.     

SUV侧翻预警系统硬件在环实时仿真设计

针对运动型多功能汽车（SUV）设计一种基于动态侧翻预警的控制系统。以横向载荷转移率作为侧翻指标,研究TTR侧翻预警算法及硬件实现,并应用差动制动方法对车辆进行侧倾控制。在汽车模拟器上进行硬件在环实时仿真实验,选取双移线和Fishhook工况对SUV动态侧翻预警控制性能进行分析。仿真结果显示,基于预警的防侧翻控制系统不仅可以有效地提高车辆的横摆稳定性和侧倾稳定性,且只有在出现侧翻危险时才起动制动装置,节省了制动能量。     

燃料电池汽车整车控制器硬件在环实时仿真测试平台设计

利用Matlab/Somulink实时仿真环境、工业用数据板卡、CAN通讯设备,系统地设计了燃料电池汽车整车控制器硬件在环实时仿真测试平台。利用该平台可以对整车控制器硬件电气特性、底层软件平台和控制算法等进行测试,有效地加快整车控制器的开发进程。     

带式输送机控制系统硬件在环仿真测试系统

带式输送机控制系统研发过程中需要模拟煤矿现场环境进行性能验证,而在实验室建设与煤矿现场环境完全一致的物理环境,投入巨大。针对该问题,设计了一种带式输送机控制系统硬件在环仿真测试系统。带式输送机控制系统通过采集硬件平台模拟的带式输送机运行状态、现场环境参数及运输工况,并结合输入的带式输送机驱动方式、驱动设备等配置参数执行相应的控制策略。带式输送机运动学模型根据带式输送机控制系统的控制输入进行带式输送机运行状态迭代,迭代结果通过硬件平台反馈至带式输送机控制系统,从而完成闭环反馈控制,实现对带式输送机控制系统性能的验证。仿真测试结果验证了该系统的有效性。     

PSI5异步通信传感器的硬件在环仿真

随着汽车电子产品的发展,车辆传感器的使用也在不断增加。基于PSI5的新型传感器由于使用方便、执行成本低,成为汽车级传感器通信的新宠。然而,在产品开发阶段,如何针对这一类传感器进行验证成为新的课题。基于DSPIC33FJ128GP706的仿真器,设计了模拟飞思卡尔加速度传感器MMA5124LWR2的PSI5异步通信并通过验证,实现了该类传感器的硬件在环仿真。     

基于LabVIEW的发动机硬件在环虚拟信号发生器

针对发动机ECU在环仿真过程中ECU与发动机模型信号的正确匹配,提出了基于LabVIEWFPGA产生脉冲信号的方法。在说明整个硬件在环仿真方案的基础上,详细介绍了利用LabVIEWFPGA模块产生多路脉冲信号的软件编程。实验结果表明,该信号发生器能够模拟转速传感器产生精度高,相位准确,实时性强,频率范围广的脉冲信号。     

基于RT-LAB的TCU硬件在环测试系统研究

搭建了车辆变速箱电磁阀系统的硬件在环测试平台,为变速器控制单元（TCU）的开发和测试提供技术上支持。该测试平台硬件包括上位机、实时仿真机、负载箱、信号调理箱等,软件包括RT-LAB仿真平台、自动化测试软件、实时仿真模型等。硬件在环测试平台通过CAN信号传递变速器控制单元的输入信号和输出信号,采集电信号的输入转化为数字信号,可用于TCU控制策略的验证测试。硬件在环测试的变速箱速比与实变速箱车速比误差不超过5%,表明该平台可应用于车辆仿真,验证车辆TCU控制策略的可靠性,缩短研发时间,提高开发效率。     

永磁同步电机控制器硬件在环半实物仿真系统开发

随着永磁同步电机应用日益广泛,驱动电机控制器的开发和测试成为制约伺服系统性能的重要因素。本文搭建了一个永磁同步电机控制器硬件在环半实物仿真平台,以实现驱动电机控制器的开发和测试。首先搭建了永磁同步电机、两电平三相电压型逆变器、旋转变压器的数学模型,在硬件平台上实现数学模型的编译和仿真,并与真实的电机控制器组成实时仿真系统。最后在一定工况下对系统进行实验。实验结果表明电机模型可以对外界条件做出正确的响应,并且各项参数指标的脉动范围正常,证明了本文所搭建的永磁同步电机硬件在环系统能够实现对真实电机控制器的开发和测试,具有缩短开发周期、降低开发成本、实验可重复性等优点。     

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。     

基于半实物仿真的多普勒雷达测试系统设计

结合多普勒导航雷达工作原理,提出基于半实物仿真的多普勒导航雷达测试系统设计方案,重点对测试系统硬件结构、软件设计、基于回波模拟器的半实物仿真系统结构进行了讨论.该系统具有良好的通用性、灵活性、易扩展性,并且人机交互简单,经实际运行验证,该系统能对多普勒导航雷达进行全面、高精度、快速测试.     

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。     

基于虚拟仪器的舵机半实物仿真系统研究

传统舵机控制算法的设计大多是通过数字仿真来实现的,数字仿真过程中舵机执行机构模型的不准确使得仿真结果与实际情况有较大的差距。提出一种基于虚拟仪器的舵机控制半实物仿真系统,该系统利用LabVIEW软件平台开发了舵机执行机构的控制算法仿真模块,并通过D/A设备将控制参数发送给舵机执行机构。结合高速A/D设备对舵机反馈信号进行采集,在软件中实现对舵机控制算法性能的实时分析。试验结果表明,该系统解决了数字仿真中舵机执行机构模型不准确的问题,为舵机开发过程中的控制算法设计仿真提供了更为灵活、高效的方法。     

基于半实物仿真平台的组合导航评估系统设计

导弹弹载组合导航系统的测试评估实现难度大,现有数字仿真和实弹飞行试验难以兼顾准确度、有效控制开发成本和研制进度要求.设计了一套基于半实物仿真平台的组合导航评估系统,通过仿真计算得到导弹运动轨迹数据,控制GNSS模拟器仿真生成GNSS信号,利用三轴转台和加速度计电流注入技术模拟角运动和线运动环境,在对采集到的真实IMU和GNSS接收机输出数据进行同步的基础上,实现实时组合导航算法并对导航结果进行分析评估.该系统可以获得最接近真实情况的测试效果,大幅降低研制成本,是一种理想的弹载组合导航评估系统.     

FADEC硬件在回路测试系统设计

发动机全权限数字电子控制器(FADEC)对航空发动机进行实时在线控制,其控制效果直接影响发动机的安全运行.硬件在回路测试系统是FADEC设计与验证的重要手段之一.设计了一种FADEC硬件在回路测试系统,该系统包括发动机电子控制器(EEC)、接口模拟器、发动机和飞机模型及其显示系统.该系统可以实时模拟发动机和飞机的各种传感器、执行机构信号,对FADEC进行高效、全面的验证,主要包括控制规律、EEC的接口电路、自检测、容错和重构策略等.通过大量的试验测试表明,该系统能够实现实时、稳定、高效的闭环仿真,达到了验证控制算法和控制逻辑的要求.     

基于VxWorks实时操作平台的半实物仿真试验测试系统设计

半实物仿真试验测试系统以VxWorks实时操作平台为测控核心,详述了系统架构和软硬件组成.对伺服配套单元、试验控制中心等硬件模块及系统程序架构、软件信息流、实时数据采集软件、远程控制软件及终端软件等软件模块做了重点介绍.解决了运载型号仿真状态众多,仿真试验的高速实时性要求以及模拟火箭全程飞行状态等3个关键问题.试验表明,反射内存网络实时性良好,各控制输出和信号采集实现实时传输,系统软件运行稳定可靠,达到预期设计目的.     

挖掘机器人仿真模型及其驱动引擎的设计

以挖掘机器人为例,研究了仿真模型的建立手段及其驱动方法,提出并实现了一种模型快速建立方法和能通用于同类机械的驱动引擎的设计方法,在此基础上设计了一个完备的挖掘机仿真显示类,通过对本类的继承,应用程序具备各种液压挖掘机的三维仿真驱动和显示功能。     

柴油机ECU硬件在环灰盒测试用例开发研究

在柴油机电子控制单元(Electronic Control Unit,ECU)开发过程中,为更好地利用硬件在环(Hard-ware-in-the-Loop,HIL)测试对ECU进行全面深入测试,快速准确地跟踪控制模块的故障,分析了柴油机ECU HIL灰盒测试原理,提出了一种基于灰盒测试原理的柴油机ECU HIL测试用例...     

红外成像制导半实物仿真目标图像生成技术

为实现半实物仿真中红外成像目标的模拟,依托红外动态景象模拟器,进行了成像目标的建模与仿真研究.基于当前主流战机及其红外干扰弹的调研数据,,建立了典型目标的三维模型和辐射模型,根据目标飞行数据求解干扰运动轨迹,生成图像序列以驱动成像系统完成成像目标的仿真.经工程应用证明,该仿真模型逼真可靠,提高了红外成像制导控制系统研究的验证水平.