基于LabVIEW的汽轮机实时控制与仿真研究

主要介绍了一种基于通用软件平台的汽轮机实时控制与仿真系统的开发.首先对汽轮机转速控制分别进行了离线仿真和半实物仿真.然后,设计了与汽轮机控制系统相关的几个模块:控制系统静特性分析模块、模拟升速过程阀位变化模块和负荷分配模块,以实现汽轮机控制的真实模拟.该系统用LabVIEW设计控制界面,并结合MATLAB的建模、计算和控制功能.仿真结果表明:此平台更适合教学和实验室研究,并可为实际的物理过程提供数据参考和决策建议.     

开关磁阻电动机控制器的仿真研究

介绍了开关磁阻电动机的准线性数学模型，以此为基础，使用Matlab／Simulink建立了通用的开关磁阻电机仿真模型；设计了电压斩波控制，电流斩波控制，换相控制等开关磁阻电机控制器的通用模块，从而建立了开关磁阻驱动系统仿真模块库。研究重点是设计基于皮特里网络(Petri-Net)的SRD控制策略选择器，并提出适用于微控制器实时控制的皮特里网络算法，仿真和实验结果都表明对优化SRD的四象限运行控制有较明显的效果，可应用于实际。     

自动化生产线柔性制造过程优化决策仿真平台

为了仿真柔性生产过程以验证理论计算分析的正确性和发现生产过程中的其他重要优化决策要素,设计开发了面向自动化生产线柔性制造过程的优化决策仿真平台。构建了仿真平台框架,包括企业生产层、优化决策层、数据资源层、功能模块层等四个层次。在此基础上,详细阐述了功能模块层的生产布局模块、运行配置模块、运行仿真模块的功能实现,以及优化决策模块对内外部算法连接和静动态产线研究的支持。运用平台仿真江苏省常州市某高端装备制造企业汽车关键零部件的生产过程,阐释其应用过程。     

基于现实约束的集装箱配载优化及可视化

基于现实约束构建了一个集装箱配载优化问题的混合整数规划模型,提出了一个基于预分配策略的遗传算法与启发式算法相结合的交互式混合算法.该算法在满足复杂约束条件的同时维持较高的空间利用率.基于开放式基准测试问题的数值实验表明,提出的配载方案优于国外同类研究的方案.并基于VB实现了配载过程及配载方案的可视化,可为配载方案的直观对比评价等提供实时的辅助决策支持.     

基于Matlab无刷直流电机系统仿真建模的新方法

在分析无刷直流电机(BLDC)数学模型的基础上，提出了无刷直流电机系统仿真建模的新方法。在Matlab／Simulink中，建立独立的功能模块，如BLDC本体模块、电流滞环控制模块、速度控制模块等，再进行功能模块的有机整合，搭建无刷直流电机系统的仿真模型。为保证仿真快速性和有效性，模型采用分段线性法生成梯形波反电动势，系统采用双闭环控制：速度环采用PI控制，电流环采用滞环电流控制。仿真结果证明了该方法的有效性，同时也适用于验证其他控、制算法的合理性，为实际电机控制系统的设计和调试提供了新的思路。     

实时控制计算微分代数系统的代数约束算法

本文结合实际的航天工程背景，针对飞行器轨道约束实时控制模型问题进行了算法研究。首先分析了ＢＤＦ方法用于飞行器轨道约束实时控制模型问题时的缺陷，其后针对实际问题的特点构造了具有三阶收敛的代数约束算法，分析了该算法的数值稳定性，并对潜地式弹道约束实时控制问题及指标（ｉｎｄｅｘ）为２的单摆模型问题进行了实际仿真计算，理论分析以及数值结果表明代数约束算法对指标为２的半显式微分代数系统的实时控制计算是非常有效的。     

基于蒙特·卡罗方法的可靠性仿真过程模型研究

针对传统可靠性仿真过程缺乏准确度以及仿真结果缺乏可信度等问题,通过嵌入验证模块和反馈模块,给出了改进的可靠性仿真过程模型。深入分析了改进后的仿真过程模型的具体步骤,随后基于蒙特.卡罗方法设计并实现了相应的可靠性仿真算法。最后,应用Matlab软件进行了仿真实验分析。实验结果表明,改进后的过程模型能够显著提高可靠性仿真的效率和精度,对于系统可靠性分析具有良好的指导意义和实用价值。     

南水北调中线工程水量调度系统仿真

采用面向对象的建模方法与仿真技术，建立南水北调中线性工程系统仿真模型，开发系统仿真试验平台，借助该平台模拟水量调度过程，合理充分地利用各种水资源，实现水资源的优化配置，为决策部门提供有效可靠的参考方案，通过系统仿真试验表明近期调水方案能够较好的解决华北地区的缺水问题。     

基于Matlab/Simulink的青霉素发酵过程仿真平台

对青霉素发酵过程进行控制和优化研究,需要开发适用的仿真平台。当前国际上较有影响力的仿真平台Pen Sim,只能在指定操作条件下产生用于分析的过程数据,不适用于青霉素发酵过程的实时控制和产量优化。对Pen Sim仿真平台的内在模型进行了深入细致的研究,基于Matlab/Simulink环境开发了新的青霉素发酵过程仿真平台。该仿真平台具有和Pen Sim高度一致的动力学特性,并且可由用户自定义操作变量轨迹(如底物流加速率),适用于对青霉素发酵过程进行控制和优化方面的研究。     

敏捷调水多Agent模型及仿真

借鉴和引进＂复杂适应系统理论＂和现代制造中＂敏捷制造＂的理念,提出协调、快速、安全的敏捷调水策略,并指导建立敏捷调水多Agent模型.内容包括：定义敏捷调水的含义,分析敏捷调水过程,针对不同类型的调水计划,敏捷调水多Agent模型算法所花费代价的比较与仿真实验分析.     

船舶压载水系统仿真建模与控制的研究与实现

以某油轮为母型船，建立了整个船舶压载水系统的仿真数学模型，并利用MINIS通用仿真平台与Intouch工控组态软件，开发了船舶压载水系统动态仿真与监控程序，基于全PC平台实现了船舶进、出港和货油装、卸过程中压载水系统的动态仿真与监控调节。     

YFK-1仿真试验控制台的研究与开发

仿真试验控制装置是水下航行器控制系统半实物仿真中不可缺少的设备。论文以水下航行器半实物仿真系统为应用对象，以工业控制计算机和数据采集卡为硬件平台，采用LabVIEW开发工具，开发完成了YFK．1仿真试验控制台。该控制台接收来自ADI仿真计算机的仿真信号及外部设备驱动信号，采用A／D、D／A、TTL、光隔离、VMIC反射内存实时网络等接口，实现了多路模拟量、数字量的检测和显示。开发的系统具有控制、检测、监测和报警功能，且具有和高级语言C＋＋的接口，可以调用C＋＋的源程序，大大加强了仪器的灵活性。     

基于快速控制原型的风力发电半实物仿真系统

为提高风力发电MPPT控制器设计与测试验证的快捷有效性,提出了基于LabVIEW FPGA的MPPT快速控制原型(RCP)系统。在LabVIEW RT实时运行平台上,采用PXI-FPGA架构设计了风速、风力机和PMSG的实时仿真模型,以及MPPT快速控制原型。将功率变换器、实时仿真模型和MPPT快速控制原型相连接,构造出半实物仿真(HIL)闭环测试系统。通过渐变风速和自然风速的实时仿真测试,验证了所述快速控制原型系统设计的正确有效性,为风力发电系统的进一步深入研究提供了一套有效的实时仿真和半实物测试平台。     

基于虚拟集成技术的ESP硬件在环仿真

针对汽车电子稳定性控制系统的开发,提出了集成ADAMS/Car的整车虚拟样机、MATLAB/Simulink的虚拟控制器和LabVIEW的测控平台的汽车电子稳定性控制的硬件在环仿真方法（VCHIL）,阐述了该方法的实现原理,讨论了基于虚拟集成技术的硬件在环仿真系统的组成及其相互关系,并以此为向导,研制了汽车电子稳定程序（ESP）的硬件在环仿真实验平台,并进行了实验验证。

Abstract：

Aiming at the development of ESP system,hardware-in-loop simulation method based on virtual cross technology （VCHIL）,which combined virtual modal by ADAMS/CAR,virtual controller by MATLAB/Simulink and LabVIEW platform,was addressed.The realization principle of the method was introduced.The structure and relation between parts of hardware-in-loop simulation system based on virtual cross technology were discussed,and according to these,the hardware-in-loop simulation testing platform was developed.Test on this platform was performed and the results were analyzed and compared.     

硬件在环仿真试验台监控系统的设计与开发

针对基于xPC的硬件在环仿真系统,研究了Matlab GUI监控软件的相关开发技术,以解决时钟驱动模式下,数据更新速率慢、显示停顿的问题。在设计监控系统模块化方案的基础上,利用ActiveX控件技术建立虚拟仪表交互界面,提出S函数驱动GUI界面的实时显示方法,实现仿真数据的动态显示。试验台的使用表明,开发的监控系统具有良好的人机交互功能,对仿真数据的采集频率可达100Hz,虚拟仪表的更新速率超过20Hz,数据传输及显示过程耗时小于21毫秒,满足实时监控的要求。     

采用xPC实现转台的位置伺服系统

采用Matlab的Simulink组件设计了转台的位置伺服系统,并进行数学仿真验证。结合Matlab的xPC组件,搭建实时仿真平台,进行半物理仿真。为了实现转台的位置伺服稳定无超调,引入安排过渡过程的设计方法,实验结果表明xPC平台具有实时性,易构造,易操作等优点,设计的位置伺服系统达到了预期的效果     

基于RTW和VxWorks的飞行控制系统实时仿真

介绍了一种使用Simulink/RTW建模工具和Tornado/VxWorks嵌入式实时操作系统进行飞行控制系统快速原型的方法。首先对一个非线性的纵向短周期运动的飞机模型进行了线性化后的动态逆控制系统的设计。该控制系统满足C^＊准则。然后使用Simulink的模型代码自动生成技术,生成经优化的可直接在VxWorks系统上实时运行的应用程序,并且能够实时监控目标机的运行状态以及对Simulink模型实现在线调参。接着,以Pentium4处理器微机为目标机,在以太局域网的环境中下载可执行模块,实时运行和监控目标机的运行。最后,将实时仿真的结果与Simulink的数字仿真结果进行了对比分析。     

飞行模拟机操纵负荷系统试验研究

飞行模拟机操纵负荷系统是飞行模拟机的重要组成部分,向飞行员提供逼真的力感模拟。以飞机操纵系统为原型给出了飞行模拟机操纵负荷系统的模拟原理,建立了由低摩擦作动筒组成的三通道液压驱动数字式操纵负荷系统,根据数学模型借助快速控制原型技术和Matlab/Simulink可视化编程语言进行实时控制系统的开发,解决了采用C 、VC进行开发周期长、调试困难的缺点,并通过试验验证了PD控制算法的有效性,实现了对飞机操纵系统的性能模拟,具有误差小、跟踪性能好的特点,已应用于飞行模拟机样机系统的研制。     

永磁同步交流牵引系统准实时小波降噪应用研究

电流传感器信号是永磁同步电机矢量控制的重要参数,也是永磁同步电机矢量控制能否成功的关键因素。提出一种基于滑动数据窗的准实时小波降噪算法,应用于永磁同步牵引系统中。仿真结果表明,当系统电流传感器信号受到污染时,该降噪算法能有效去除传感器噪声对系统性能的影响,提高系统稳定性,并满足实时性要求。在永磁同步交流牵引控制系统中,利用DSP处理器构建准实时降噪子模块,试验结果表明该方法可以提高控制系统在传感器信号污染下的稳定性。     

水下滑翔机器人实时仿真平台研究与开发

为检验水下滑翔机器人系统的整体性能及载体在水下的运动学和动力学特性,提出了采用半物理仿真方式建立水下滑翔机器人实时仿真平台的设想.介绍了建立实时仿真平台的硬件结构,并对水下滑翔机器人实时仿真平台的搭建过程作了简要的说明.仿真平台系统包括虚拟水下滑翔机器人系统和虚拟显示系统两部分,其中虚拟显示系统包括:MultiGen Creator建立的三维载体模型和海底地形;Vega生成的实时视景程序;基于MFC的视景仿真程序.