实时仿真技术在船舶电力系统中的应用

基于RT-LAB实时仿真平台,综合介绍了实时仿真技术(包括硬件在回路仿真和快速控制原型)的原理,在电力电子和电力驱动中面临的挑战以及解决方法,最后通过实例阐述了实时仿真技术在船舶电力系统中的应用,为实时仿真技术在工程中应用提供了参考。     

船舶能量管理控制器硬件在环仿真技术

为节省研发成本、缩短研发周期,研究了船舶能量管理控制器硬件在环仿真技术。介绍了基于经济性考虑的船舶能量管理控制器的功能,并分析了能量管理控制器与目标机的通信接口。通过以太网通信技术连接能量管理控制器与RT-LAB仿真平台,搭建了船舶能量管理控制器硬件在环仿真平台。通过仿真测试验证了搭建的硬件在环仿真平台能够用于船舶能量管理控制器的研究与开发。     

一种水下航行体控制系统分布式半实物仿真平台的构建

针对水下航行体控制系统半实物仿真平台要完成的功能日趋复杂的问题,提出了一种基于dSPACE和xPC的分布式半实物仿真平台,介绍了该平台的系统构架和软硬件实现;介绍了将dSPACE仿真机和xPC实时仿真机集成在同一个实时系统中的方法和要解决的问题,分析了该仿真平台的实时性;给出了1个水下航行体控制系统半实物仿真的应用实例。该平台将dSPACE和xPC集成在同1个分布式实时系统下,分布式的系统结构不仅在功能的实现和扩展方面非常方便,同时也利于实时注入式仿真、快速控制原型的实施。通过半实物仿真试验,该平台已经成功服务于某水下航行体控制系统的研制,证明了本文所提出方案的可行性。     

飞机液压控制显示系统半物理仿真平台的设计

文章针对飞机液压控制显示系统设计了一种半物理仿真平台。该平台利用工控机和总线网络实现了仿真平台的硬件部分;通过综合运用数据总线技术、虚拟仪器技术和综合开发ICD管理模块、总线激励模块和航电模拟显示模块,实现了仿真平台的软件部分。最后,将软硬件相结合完成了针对飞机液压控制显示系统的半物理仿真平台,并通过测试验证了该仿真平台的功能。     

基于雷达系统分布交互式视景仿真系统研究

该仿真技术从单机平台到基于HLA的分布式交互仿真,视景仿真在这些仿真技术平台上在军事、科学研究、建筑等诸多领域获得了广泛应用。在雷达系统越发复杂、设备成本越发高昂的今天,采用虚拟现实技术对雷达系统进行测试、训练与研究,不但可以全面提高效率,也可以有效降低成本,对雷达系统测试、评估等方面都有良好的辅助作用。     

船用柴油机高压共轨系统半物理仿真平台研究

为分析柴油机电控系统对液压单元的闭环控制功能,建立了RT-flex48船用低速机的燃油系统数学模型,并从算法与模型简化的角度分析如何实现实时仿真。利用所建立的实时仿真模型与NI硬件构成虚拟液压燃油系统,与接口设备、真实的柴油机电控系统及执行器相连接,组成半物理仿真平台。利用所开发的半物理仿真平台,测试分析了轨压控制、喷油量控制等功能。结果表明,建立的半物理仿真平台满足实时性要求,可在实验室环境下对柴油机电控系统相关功能进行测试分析,缩短了开发周期。     

长航时小型无人机数字飞行仿真研究

为了验证长航时小型无人机各子系统设计的合理性,降低系统研制周期,改进总体设计方案、减少试飞的风险,建立一个高精度的数字飞行仿真平台,其中包括无人机机体、动力推进系统、飞行控制系统、导航系统的数学模型.通过仿真对系统稳定性、可靠性进行较为全面的验证,为后续试验提供依据.     

美国海军试验航母无人作战飞机空中自主加油技术

据空间与防务新闻网报道,诺斯罗普·格鲁曼公司与美国海军已经成功地完成了系列演示技术飞行试验,用于拓展和延长未来航母无人机飞行距离和飞行时间。飞行试验验证了2014年将使得X-47B无人机能够实现自主空中加油(AAR)的硬件和软件功能。自主空中加油     

无人机倾斜转弯飞行控制系统设计与仿真

针对倾斜转弯(BTT)无人机飞行控制中的多变量强耦合问题,研究了一种适用于BTT无人机的反演算法,以实现飞行控制系统的自适应解耦控制。根据采用倾斜转弯控制无人机的基本特性,建立无人机的非线性控制模型,并将其转化为适用于反演设计的反馈块模型。在此模型上,基于反演的非线性控制系统设计方法,加入自适应神经网络逼近系统中存在的不确定性,基于Lyapunov稳定性理论推导了自适应调节律,设计了无人机飞行系统控制律。仿真结果表明该控制器能够实现控制解耦目的,且对指令信号跟踪效果良好,验证了该设计的有效性和可行性。     

船用中速柴油机电子调速系统硬件在环仿真试验平台研制

以某型船用中速柴油机电子调速系统为对象,研制船用中速柴油机电子调速系统硬件在环仿真试验平台,主要包括电子调速系统执行机构试验台的搭建,柴油机实时仿真模型的建立,电子调速系统控制策略快速控制原型的实现。。利用硬件在环仿真试验平台进行调速器执行机构动态特性分析、电子调速系统起动与调速等功能验证,试验结果表明硬件在环仿真试验为研究电子调速系统控制策略和测试执行机构特性提供了良好的试验研究条件。     

无人机仿真与控制系统数据交互

随着无人机技术的迅速发展,各种针对于无人机系统的仿真也在不断研究之中。实验室环境中搭建的无人机仿真系统如何与控制系统耦合成了较为关键的问题。这其中包括控制系统对仿真系统的指令控制,以及后者对于前者的命令反馈、状态信息的传递和视频图像的传输等等。为了配合舰面战术控制系统的开发,根据实际应用的需要,采用通用的无线传输协议,用无线通信的方式模拟无人机与舰面战术控制系统的上下行数据链路的传输,起到模拟无线信道的模拟作用。结果证明该方法很好的耦合仿真系统与控制系统,为控制系统对无人机的操控提供一种很好的验证手段。     

基于粒子滤波的无人机侦察图像跟踪算法研究

针对无人机侦察图像跟踪的实时性以及战场环境复杂的特点,研究了在复杂背景下实现对单一目标跟踪,提出了一种基于粒子滤波的快速目标跟踪算法,通过计算机仿真将此方法与传统的目标跟踪方法进行了对比,实验结果表明,该算法能够稳健地跟踪目标,具有很好的准确性、实时性和鲁棒性。     

基于Keil与VSPD软件仿真的串口通信调试技术

串口通信编程与调试是智能仪表开发的重要内容,文章介绍了一种基于Keil与VSPD的纯软件仿真的串口通信调试技术。该技术完全不需要硬件仿真电路,对调试计算机也没有特殊的硬件接口要求;使用简单方便、经济成本低,有利于控制研制成本;并且可应用于其他硬件平台开发场合。     

无人机海洋观测系统集成技术研究

本文主要针对特定区域海洋观测的需求,以海洋环境和海上目标机动快速监测为目标,研制基于船载无人直升机平台的多传感器海洋观测系统.重点研究海洋观测的系统集成技术,包括无人机与机载载荷的集成、数据处理系统的集成.开展船载无人机起降和多传感器协同海洋观测的系统集成验证试验,最终建立船载无人机海、陆、气一体化的海洋观测系统.为构建面向海洋实际业务应用系统奠定基础.     

AUV控制系统试验平台

随着AUV(自主式潜器)技术的不断发展,对其自主性能的要求越来越高.AUV控制系统试验平台可以实现各种自主控制、动态控制算法及软件的系统集成.文章以能够自主完成地形勘察使命的AUV为研究对象,设计了AUV控制系统试验平台,对AUV控制系统硬件系统和基于行为仲裁的分层递阶软件系统做了较全面的介绍,利用QNX操作系统的多线程和消息传递技术实现了任务协调算法.在半实物试验平台上进行的地形勘察使命仿真结果验证了控制系统试验平台硬件结构合理,算法及软件集成可实现.     

基于HLA的无人机作战仿真系统设计与实现

论文进行了无人机作战仿真系统联邦和成员的开发,并根据HLA的仿真系统联邦开发和执行过程模型,针对作战仿真环境的组成和模型特点,设计了无人机作战仿真系统的联邦FOM模型。接着,按照HLA成员程序的设计流程,设计并实现了将STAGE与HLA仿真系统的连接,最后结合具体的想定,完成了案例仿真。     

基于ARM和μC/OS-Ⅱ的短波综合通信仿真平台控制系统设计

短波综合通信系统是舰载通信系统的重要组成部分。系统中的控制部分的设计是其核心技术之一。文章以ARM处理器S3C44B0X和μC/OS-Ⅱ操作系统平台为基础,开发了一种高性能的通用型短波综合通信仿真平台控制系统。实验结果表明,文中研究设计的控制系统软硬件工作状况良好,实现了对短波综合通信系统仿真平台各个模块的高性能控制。     

基于SWATH的遥控靶艇研究与设计

遥控靶艇是水面靶标的重要组成部分,针对遥控靶艇存在的航速低、环境适应性差及使用成本高等问题,提出了基于小线面双体结构的遥控靶艇选型论证和设计思路,介绍了小线面双体船的技术特点以及遥控靶艇的组成,并围绕提高甲板利用率、抗沉性以及减低使用成本等方面开展了结构设计。重点探讨了遥测遥控系统的软硬件设计,系统采用软硬件结合和标准化、规范化的设计方法,实现了靶艇遥控系统、推进装置和舵机的有机结合。模型实验和试验应用证明,方法合理可行、可靠有效。该研究成果还可用于对退役舰艇进行遥控靶艇的改装。