结构智能半主动控制系统仿真设计

通过在电液伺服材料性能实验机MTS机上进行磁流变阻尼器动态特性神经网络辨识试验，建立了MR阻尼器的神经网络逆动态特性模型。通过离线训练设计了结构的神经网络辨识器、控制器模型，并提出了MR阻尼器神经网络半主动控制方案。将所建的MR阻尼器的神经网络逆动态模型、结构的神经网络辨识器模型、以及神经网络控制器模型用于结构的神经网络半主动控制并进行仿真，结果表明所建模型及控制方案能够有效降低结构的振动响应，同时最大限度地发挥MR阻尼器的动态特性。     

基于dSPACE系统的相邻结构半主动振动控制

用试验的方法研究了半主动阻尼器连接相邻建筑结构的振动控制.建立了一个相邻建筑结构的比例试验模型,并对此12层与8层组合结构进行了振动台试验.设计制作了一个长行程的磁流变阻尼器,该阻尼器被连接在两座建筑的不同楼层之间.给定地震波作为激励信号,由磁流变阻尼器作为执行元件.采用dSPACE DS1005实时控制系统为控制器,在MATLAB/Simulink环境下建立了一随机最优控制算法.试验研究结果证实了该阻尼器能够有效降低相邻建筑结构的振动响应.     

串联混合电动车辆动力系统的实时仿真

论述了串联混合电动车辆动力系统仿真模型和实时仿真方法。基于MATLAB/Simulink平台,通过CAN通讯将dSPACE和xPC目标仿真环境集成,dSPACE模拟控制单元,xPC环境运行模型,一台个人计算机同时监控dSPACE和xPC环境,并且记录数据。实践表明,串联混合电动车辆动力系统模型的实时仿真明晰了系统过程,验证了实时控制算法的有效性,建立了车辆控制单元快速原型。     

离心式压气机喘振主动控制硬件在环仿真

为了减少压气机喘振控制系统的开发时间和费用,基于dSPACE实时仿真平台,应用Matlab/Simulink系统建模方法,搭建了压气机喘振主动控制系统的硬件在环仿真平台,建立了离心式压气机喘振仿真模型,利用LabVIEW软件实现了压气机喘振模糊控制算法,详细阐述和分析了关键信号的处理方法和仿真结果。结果表明,该算法能够满足实时性要求,具有良好的控制效果。     

基于dSPACE的微型核仿真验证系统

为验证微型核原理样机软/硬件实时性能,采用dSPACE实时仿真器建立以微型核为核心的实时仿真验证系统。针对搭建微型核实时仿真验证系统的要求,重点解决了如何用dSPACE仿真器模拟外部实时仿真环境,以及微型核CAN总线和dSPACE仿真器RS232串口之间数据转换的难题。在系统成功建立的基础上,进行了小卫星姿态控制全模式实时仿真,完成了对微型核实时软/硬件性能的测试。仿真结果证明了本仿真验证系统软/硬件结构的正确性。     

基于dSPACE和xPC的分布式航天器准实时仿真系统

根据现代航天器动力学及控制系统仿真的需要,提出了一个基于dSPACE和xPC平台的分布式航天器准实时仿真系统方案.整个系统由一套dSPACE和数台xPC组成,dSPACE提供了丰富的I/O接口用于与航天器星载设备进行连接,xPC用于对各种星载设备和有效载荷以及动力学模型的仿真.动力学、控制仿真程序的开发全部基于Simulink,极大的缩短了开发周期.系统通信总线基于以太网QoS技术,实现了可靠的准实时数据通信,整个系统的总通信带宽可以随系统中计算机的数量扩展.系统内的时钟同步信号由dSPACE系统统一生成.     

基于dSPACE的柴油机ECU硬件在环仿真平台

基于MATLAB/Simulink/RTW和dSPACE搭建了柴油机ECU硬件在环仿真平台,为ECU测试提供了一种新的手段.在MATLAB/Simulink下分别建立了柴油机的稳态模型和瞬态模型,模型可以通过RTW自动生成代码并下载到dSPACE中进行硬件在环仿真实验.提出了改善实时性的方法,并利用该平台进行了油门突变和单缸油量调节实验.结果表明该平台能够提供实时的被控对象模型,采用硬件在环可以方便快捷的对控制系统进行测试,缩短ECU开发周期,降低开发费用.     

SST-I分布式航天器实时仿真系统

根据现代航天器动力学及控制系统仿真的需要,提出了一个基于dSPACE、Vxworks和xPC平台的分布式航天器实时仿真系统方案。整个系统由一套dSPACE和数台xPC、Vxworks实时机组成,dSPACE提供了丰富的I/O接口用于与航天器星载设备进行连接,xPC用于对各种星载设备和有效载荷以及动力学模型的仿真,Vxworks用于运行各种成熟的传统仿真程序。动力学、控制仿真程序的开发大部分基于Simulink,极大的缩短了开发周期。系统通信总线基于以太网QoS技术,实现了可靠的实时数据通信,整个系统的总通信带宽可以随系统中计算机的数量扩展。系统内的时钟同步信号由dSPACE系统统一生成。对系统的实时性能进行了分析,结果表明该系统可以满足航天器分布式实时仿真的需要。     

微型足球机器人伺服控制实时仿真系统研究

基于dSPACE实时仿真技术,应用MATLAB/Simulink的系统建模方法和dSPACE系统的软硬件环境,设计开发了微型足球机器人伺服控制实时仿真系统。将实际受控对象-足球机器人放置在仿真系统回路中进行仿真研究,实时监控系统运行,在线对控制参数进行调整,并对系统的动态性能进行测试,利用测得的实验数据对机器人小车模型进行了辨识,取得了较好的控制效果。仿真结果表明,该系统是一个很好的实验研究平台。     

基于dSPACE的星载计算机外部实时仿真环境实现

为测试星载计算机软硬件实时性能，本文基于dSPACE多处理器设计了由模拟星载计算机和星载计算机外部实时仿真环境两子系统构成的卫星姿态控制实时仿真系统。介绍了该系统硬件和Simulink模型总体结构。重点介绍了两子系统间的串口通信接口模型的建模方法。仿真结果证明了星载计算机外部实时仿真环境子系统的可信性和串口通信接口模型的有效性。     

离心力—振动复合动力学环境的仿真

在建立离心机和振动台系统组成的复合动力学环境数学模型的基础上,提出了一种将结构动力学、有限元分析和可视化技术相结合的方法,对离心力－振动复合动力学环境进行计算机仿真。文中首先讨论了仿真软件的设计思想,介绍了振动和离心力复合动力学环境仿真软件CDE＿VISM的结构,讨论了将图形技术的数据场可视化、动态数据场显示技术应用于有限元计算后处理的方法及CDE＿VSIM与MATLAB的接口方法。最后通过对在离心力作用下振动台运动的仿真和实验结果比较,验证了所建立的离心机和振动台系统组成的复合动力学环境数学模型的正确性。     

工具总线:CASE环境的一种新结构

计算机辅助软件工程(computer aided software engineering,CASE)环境作为一类复杂的系统软件,一般由一套工具集和工具集成框架组成。目前其体系结构从层次结构发展为总线结构,能够减少CASE环境的层次,大大简化CASE环境的互连结构,便于CASE环境的构造。在面向对象软总线(Object-oriented software bus)的基础上,从工具集成设施和工具逻辑处理功能相分离的角度,提出了一种抽象的工具总线(tool bus)模型,并对工具总线的基本概念、功能抽象、内部结构和接口规范等方面进行了深入研究。     

西部环境下的内燃机虚拟仿真建模与分析

以某种四缸内燃机为物理样机原型，在高性能工作站上建立了模拟西部环境的对应虚拟样机试验系统，模拟了低气压、沙尘等典型西部环境因素对内燃机摩擦学、动力学行为的影响，研究中使用自编程序和专业软件相结合的办法，获得了该数字系统模型较为完整的虚拟试验数据及其结构对性能影响的数据，为内燃机在西部环境下更好的运行和维护提供了理论上和技术上的支持。     

基于构件技术的三维分子动力学仿真软件的开发

根据分子动力学仿真应用开发环境的要求,提出了基于构件来设计分子动力学仿真软件的思想。然后,在VC 6.0编译环境下,使用CGLEnableView类构件开发了分子动力学仿真软件。此仿真软件严格遵守COM规范,可以作为构件为其它软件调用。此外,该仿真软件具有仿真过程中的实时三维显示功能,可实现旋转、缩放和平移等基本交互操作。并且还集成了数据输入、输出、图像存储和结果分析等功能。最后使用该软件对单晶铜的AFM针尖刻划实验进行了仿真。仿真结果表明,该基于构件的仿真软件可以稳定而可靠地解决分子动力学仿真方面的问题。     

一种面向对象的混合动态系统的仿真环境

面向对象技术和混合动态系统均是当前的研究热点。本文把面向对象的软件技术应用于混合动态系统的仿真环境研究之中 ,设计了面向对象的混合动态系统的仿真环境的软件结构 ,完成了类的构造 ,并在中文Windows95环境下 ,以VisualC 2 .0语言实现之。     

软件质量形成的复杂性分析

用耗散结构理论、熵值理论、混沌理论、突变论和协同论,对软件质量产生和形成进行了分析.认为软件质量受外界环境的影响,其形成是从外界吸收能量,负熵值的增加,软件系统有序化程度增加的过程.软件开发成败与否取决于混沌强制力与秩序强制力的抗衡结果.而且,软件作为一种精细结构,一个小小的失误有可能导致软件开发的失败,其中,软件系统的序参量起决定性的作用.     

分布仿真实验管理系统的设计与实现

分布仿真实验管理是分布仿真应用研究的热点和新方向,实验管理系统支持实验的设计、运行和监控,通过对分布仿真数据、模型等资源的集中存储管理和对软硬件环境的全面控制,实现对仿真实验全方位全过程的管理。分布仿真实验管理系统的推出,实现了对仿真实验的合理规划,同时也实现了对仿真系统中程序,联邦,成员和数据的运行全过程有效管理控制。相对于仿真系统传统的手工运行方式,实验管理系统不仅规范了分布仿真实验的过程、提高了实验的自动化程度,还实现了对分布仿真实验设计与运行的全面支持,降低了分布仿真系统和技术的应用门槛,可进一步促进仿真技术的应用和仿真学科的发展。该系统已成为HLA仿真系统中不可缺少的组成部分。     

卫星轨道姿态控制系统的仿真软件支撑环境

仿真软件支撑环境技术研究是“八五”仿真技术研究中的重要课题之一。本文针对卫星控制方案设计的特点和现实，借鉴国内外仿真软件支撑技术研究中的先进思想，建立了一种卫星控制系统的仿真软件支撑环境。文中主要介绍该仿真软件支撑环境的设计思想、组成、功能和采用真实系统数据对该环境进行验证的结果。从而证明了系统的可用性。目前该软件环境功能扩展的工作还在进行，拟用另一批真实数据模型来完善本支撑环境，使其在今后系统的     

空间信息系统仿真框架研究

空间信息系统是目前科研领域的热点课题,由于它规模大、技术含量高使其理论分析和物理实验实现起来非常困难,提出了一种空间信息系统仿真框架的体系结构,采用基于高层体系结构HLA的分布交互式系统仿真方法设计了地面仿真演示验证系统框架,采用运行时间支持系统RTI负责整个仿真分布环境的交互问题。     

基于xPC的地铁TCU实时仿真测试系统设计

在讨论地铁牵引系统动态特性和控制原理的基础上，应用MATLAB的xPC Target工具箱，构建了针对牵引控制单元（TCU）的实时仿真测试平台。测试平台采用了基于网络的主副机结构，在实验室环境再现了机车正常运行的各种工况。还讨论了实现测试系统所需要的硬件、软件、和通信方式。对比分析了在线实时数据和实验室测试数据，证明了这种方法的有效性。