面向对象系统仿真方法及其应用

面向对象仿真方法是将面向对象技术应用于仿真领域而形成的一种不同于传统仿真技术的方法，是当前仿真技术发展的一个重要方面，在各个领域得到了广泛的应用。本丈将介绍一种基于OODB的面向对象建模仿真方法在实验室分布式控制系统(DCS)中的应用，即用一台计算机与实验室DCS系统相连，共同完成各种工业控制系统的实时仿真任务。其中，计算机作为被控对象仿真平台，DCS系统作为控制平台，二者通过信号转换卡相连。     

热连轧生产过程精轧机组的建模与仿真

在分析和研究热连轧精轧机组生产过程的基础上，综合了热连轧精轧机组各设备及控制系统的数学模型和仿真模型，开发了相应的仿真软件，并已成功地应用于某热连轧生产过程计算机仿真系统中。利用仿真调度思想，提高了整个仿真系统的实时性。     

机车车辆-轨道耦合动力学实时仿真模式研究

机车车辆-轨道耦合系统不但在动力学过程中是一个复杂的系统，而且在几何结构上也是一个复杂的系统，本文在分析现有机车车辆-轨道动力学综合仿真的复杂性基础上，从仿真计算机体系结构和系统集成的角度，研究了几种考虑数值计算和可视化的综合实时仿真的方法，探讨了多线程技术，DDE技术和分布式仿真技术和计算机网络在机车车辆-轨道耦合动力学仿真中的应用，结果表明，几种方法是可行的，尤其基于DCOM仿真技术和基于离线计算的数据文件共享是很有前途的方法。     

生产物流系统交互性层次仿真方法研究

在交互式仿真对生产物流系统的分析过程中往往需要借助于虚拟现实技术和仿真与可视化的同步计算能力。虽然高分辨率模型能够更加精确的描述实际系统的行为，但是随着仿真模型复杂度的增加，整个仿真系统需要运行在高分辨率的条件下，导致计算机计算负荷增大，计算能力成为瓶颈。在虚拟环境下对生产物流系统进行交互式仿真分析要求仿真和可视化的实时性。基于层次建模和多分辨率仿真技术，提出了一种新的生产物流系统交互式仿真方法，并以汽车生产物流系统为例，开发了原型系统，验证了新方法的有效性。     

任务管理式新型余度飞控系统的研究

通过对以往飞行控制系统的研究，提出了基于任务管理方式的新型余度飞控系统，即任务按减小通讯量、提高并行性、增加可靠性和均衡负载的原则分割并分配到相应的计算机节点上，协同完成任务。在发生故障时进行动态调度，保证任务的继续执行。而且给出了相应仿真平台的软硬件结构，提供了局域网实时分布仿真系统中一些相关技术的解决方案或策略。     

基于xPC卫星系统硬件在回路实时仿真研究

使用星星跟踪系统研制的复合控制计算机,以MATLAB环境下的Simulink/xPC为硬件在回路实时仿真平台,进行该系统的硬件在回路实时仿真研究,以实现对卫星的姿态控制和对天线的指向控制.由此验证了原有复合控制系统的有效性,也证明使用xPC是一种方便、有效且投入成本低的方案.     

基于CANbus的分布式实时系统仿真平台

分布式实时系统的理论分析沿用了实时任务调度理论中的结果，但在分布式实时系统中，为了满足系统中事务的实时性要求，不仅要合理分配每个结点中的任务的优先级，而且还要考虑网络数据帧的优先级。在对分布式实时系统进行研究中，软件的模拟忽略了实际中的不确定性，因此有局限性。本文着重介绍基于CAN总线的分布式实时系统仿真平台，包括其硬件和软件，并且介绍了一个利用此仿真平台所作的关于节点之间时钟差异的仿真实例。     

实时多任务控制系统的Truetime建模与仿真

实时性是控制系统的普遍要求,多任务是目前分布式控制系统的主流趋势。目前基于嵌入式系统(embeded system)的智能化的控制节点,必须实现合理的任务调度和实时控制。介绍一种基于Matlab/Simulink的Truetime工具箱的实时多任务控制系统的建模仿真方法,并给出了CAN-Ethernet网络平台下的监控系统的仿真分析。     

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。     

分布式实时仿真系统的实时性验证

实时仿真系统满足实时性要求是仿真结果可信的前提条件，要验证实时仿真系统的可信性首先要分析、验证实时仿真系统的实时性。由于分布式实时仿真系统组成复杂、类型多样，并且位置分散，其实时性分析更加复杂。重点分析了影响分布式实时仿真系统实时性的主要因素，提出了六个指标来分析其实时性，同时给出了各指标的定量计算模型，所提出的指标结合综合评估模型，可以判断具体系统是否满足实时性要求及满足实时性要求的程度。     

INS/双星组合导航系统仿真平台研究

建立了INS／双星组合导航系统仿真研究平台，提出了双星系统中2种误差的建模方法，即定位信息滞后误差和接收机定位零偏的建模方法，并详细地介绍了跑车试验方案、软件设计和测试，为INS／双星组合导航系统的仿真／半物理仿真研究提供了一个仿真平台。     

基于仿真的复杂武器系统任务可靠性计算方法研究

论述了复杂武器系统任务可靠性计算的一般要求和计算任务可靠度及MTBCF的基本计算方法，分析了复杂系统可靠性置信下限用仿真方法求解的基本问题，包括抽样方法，仿真计算程序及系统可靠性综合求解等问题，通过具体示例，说明了复杂系统的故障分布是指数型的说法并不总是正确的，应通过数据检验来确定其分布，否则，计算结果有很大误差，根据简化模型。把仿真方法与解析方法计算结果进行了对比分析。提出了供工程应用的有效可行方法。     

基于MATLAB大型高低温环模仿真试验系统设计

在MATLAB仿真软件的基础上，采用模块化建模思想，搭建了大型高低温环模系统的仿真模型，并利用MATLAB图形开发工具开发了人机操作界面，利用ActiveX控制技术实现了仿真结果向图形界面的动态传输，利用DDE动态数据传输技术实现了仿真结果向FIX组态监控软件的动态传输，大大增强了该仿真系统在试前试验方案优化、可行性验证、系统流程和控制系统优化及技术人员培训等方面的作用。     

基于HLA的深空探测系统仿真平台

为了仿真验证深空探测中的自主技术,采用基于HLA(High Level Architecture)的分布式仿真技术以及三维视景仿真技术,设计了分布式可视化深空探测系统仿真平台;实现了通用的联邦成员主体软件框架,该软件框架可嵌入不同的仿真实体模块,提高了项目开发的效率。以月球探测器软着陆仿真为例,验证了此仿真平台的可行性。该仿真平台也为进一步验证深空探测的自主技术奠定了基础。     

基于面向服务的通用任务规划仿真集成方法研究

采用基于Service oriented architecture(SOA)的集成框架实现了仿真环境中无人机系统的通用任务规划模块功能的集成.给出了具有系统之系统特点的多无人机综合仿真环境UAVSSE体系结构设计和多层次集成方法.将任务规划功能模决抽象为任务规划服务,基于Web Services技术实现通用的任务规划服务封装.利用注册、发现和绑定机制,任务规划功能能够动态地集成进仿真运行,并能为多架无人机和多个地面系统的仿真提供任务规划服务.通过综合仿真环境中的原型系统验证了相关技术,结果表明基于面向服务方法的任务规划集成能够为多UAV仿真环境提供有效的任务规划功能集成,弥补了HLA在构建动态"系统之系统"仿真中的不足,并能为未来的仿真系统和真实UAV一体化运行提供借鉴.     

空面导弹作战效能分布式仿真系统研究

针对现代空面导弹武器系统作战效能分析的任务和功能需求,基于分布交互仿真的思想,开发了一套分布交互式的空面导弹作战效能仿真系统。整个系统按照分层模块化设计,对空面导弹作战效能分析的各子系统和关键技术建立了精确的数学模型,同时各子系统之间的数据交联关系也通过局域网与服务器上数据库管理系统进行交互管理,减少了模型的复杂度,保持了整个系统平台的开发性和可维护性。仿真应用表明系统具有模型准确、逼真度较高的特点。     

典型陆军部队装备维修作业能力评估系统仿真建模研究

针对陆军部队维修作业仿真评估需求,提出了一套仿真模型设计方案。分析了部队维修作业能力仿真评估原理,进而明确了评估模型需求;给出了维修任务生成、维修保障系统建模方案;结合备件调度和保障设备使用过程,设计了维修保障资源模型。为陆军部队装备维修作业能力评估提供建模基础,用于支撑部队维修作业能力仿真评估系统的设计和应用案例研究。     

基于BDI智能体的无人作战飞机自主任务管理系统

无人作战飞机自主任务管理是减小平台对操作员依赖的关键之一.提出了基于BDI智能体的无人作战飞机自主任务管理系统体系结构.针对传统BDI解释器的缺陷,结合无人作战飞机应用的需求,设计,实现了一种并行的解释器实现结构,并给出了基本元动作定义.在此基础上讨论了无人作战飞机自主任务管理系统的功能设计与实现问题.初步仿真结果表明,平台能够对环境变化及用户指令做出正确反应.     

装备战场损伤仿真系统的研究

针对我国现代实战经验数据缺乏、新型装备损伤数据获取困难的现状,提出了从装备作战仿真产生装备被弹数据,再进行装备毁伤模拟得到毁伤部件和毁伤效果的装备战场损伤仿真研究思路,设计了以数据库和模型库为支撑的分布式、可异步运行的系统结构,并讨论了系统开发中的关键技术:智能作战主体、虚拟战场环境、杀伤机理建模、毁伤分布和毁伤效果仿真。该系统具有可信度高、易于扩展等优点,为开展装备战场损伤研究提供了最为经济、有效的途径。     

五轴电动转台控制系统设计

五轴转台在寻的制导武器半实物仿真系统中具有突出的优点。介绍了某型五轴电动转台控制系统的设计方案,并详细给出了转台控制系统的软件及相关硬件的设计。本套数字式集散控制系统特点在于采用自主研发的基于ARM的多功能运动控制器,能够满足仿真、控制的硬实时性要求,而且在使用上具有很好的灵活性,便于实现一些复杂的控制算法。