科研试验中仿真技术应用综述

建模与仿真技术已经成为继理论研究和实验研究之后第三种认识、改造客观世界的重要手段,本文总结仿真试验技术在航天测控领域、军事装备靶场、电子靶场中应用发展历史和应用现状。     

可漫游的靶场虚拟地形可视化建模与实现

以某靶场虚拟地形可视化建模技术为研究对象,着重探讨了应用Terra Vista建模软件进行三维建模的基本原理和主要流程,并建立了某靶场区域地形的三维模型。并通过必要的三维模型格式转换,将所生成的地形模型应用到Virtools虚拟开发平台中,针对自动漫游和交互式漫游两种漫游方式设计实现了虚拟靶场环境漫游模块的开发和应用,为靶场虚拟试验系统的进一步开发和应用奠定了基础。     

可漫游的靶场虚拟地形可视化建模与实现

以某靶场虚拟地形可视化建模技术为研究对象,着重探讨了应用Terra Vista建模软件进行三维建模的基本原理和主要流程,并建立了某靶场区域地形的三维模型.并通过必要的三维模型格式转换,将所生成的地形模型应用到Virtools虚拟开发平台中,针对自动漫游和交互式漫游两种漫游方式设计实现了虚拟靶场环境漫游模块的开发和应用,为靶场虚拟试验系统的进一步开发和应用奠定了基础.     

汽车道路模拟试验台计算机测控系统的开发

计算机测控系统是汽车道路模拟试验台的关键部分。在研制国产化的汽车道路模拟系统过程中 ,开发了专用的计算机测控系统。分析了道路模拟试验对测控系统的特殊要求 ,构成测控系统时只采用了通用的廉价硬件插卡模块 ,而系统要求的大容量不间断采样与输出、数据输入和输出同步等特殊功能 ,采用复杂的编程用软件方法实现。这种方案构成的系统具有很高的性能价格比 ,从而为降低所研制的道路模拟系统的成本打下了很好的基础。实验证明 ,所开发的测控系统配置合理且能达到很高的精度。     

煤矿安全关键测控系统的抗干扰问题研究

煤矿安全关键测控系统能否可靠工作是测控系统应用、开发领域工作者十分关心的问题。对各种影响测控系统稳定工作的干扰进行了分析,并详细阐述了抗干扰措施,为煤矿现场测控系统应用和开发的工程技术人员提供了参考。     

基于CAN总线的汽车冷却液罐试验台测控系统设计

根据汽车冷却液储液罐试验台测控系统的要求,设计了基于CAN总线的分布式测控系统.采用具有CAN总线接口的输入/输出模块实现了现场测控,监控室的工业控制计算机通过CAN适配卡与各模块进行通信,详细介绍了测控软件的设计方法.     

基于FPGA的多通道并行UART接口设计

针对现有多串口测控系统数据传输率低,各通信接口之间相互影响且不能并行通信的问题,提出了一种基于FPGA的多通道并行UART接口设计方法。依据RS-232异步通信协议,首先采用硬件描述语言设计了UART接口的波特率发生器、发送模块和接收模块,然后在EP2C8器件上对设计的多通道并行UART逻辑功能进行测试。试验结果表明,该设计方法能够实现10 Hz GPS数据帧和76.29 Hz航向参考系统AHRS数据帧的完整接收,各UART模块之间能并行工作,数据帧传输完整可靠。     

机车走行部加载磨合试验测控系统的模块化结构

对机车走行部进行台架加载磨合试验，是考核机车走行部修造质量，逐步取消机车正线试运的重要手段之一．不同的生产规模要求不同类型的试验台，试验台的测控系统也因之有不同的结构形式．模块化结构的多微机系统能较好地适应各种需要，使得主要电路简化为５种模块，各种试验台的测控系统可由不同数量的各种模块拼装起来，具有提高设备可靠性、减少备品库存、便于排除故障等优点，文中介绍了各模块的组成、功能和各块之间的联系方式．     

高温陶瓷过滤器测控系统

为研究陶瓷过滤元件的流动特性，实现元件的在线再生，设计了高温陶瓷过滤器测控系统．测控系统以工控机作为硬件基础，分为模拟量输入通道和数字量输出通道两部分．在VB环境下开发了测控系统软件，测控软件被分为4个模块，重点介绍了各软件模块的功能．同时，还阐述了软件中的动态链接库技术．     

某雷达天线光电标校参数自动标定系统研究

在靶场测控领域,为了对导弹运行轨道进行精确地测量,就需要对地面测控系统的测角精度要求很高,因此雷达天线角度修正参数的测定至关重要。本文采用基于图像扫描和脉冲耦合神经网络(PCNN)图象分割的处理技术实现对天线光电修正参数的自动标定,能够克服传统人工方式受可见度、人为误差等因素影响大的缺点,提高了精度与效率。     

基于Internet的网络测控平台设计

阐述了基于Internet的网络测控平台的组成、体系结构和设计方法，介绍了OPC服务器、网络测控代理服务器、ActiveX控件软件的结构和设计方法以及平台中采用的网络安全措施，并给出了基于Internet的网络测控实例。     

基于消息传递结构的单元控制器

提出了模块化的可重用的单元控制软件结构,它采用适度递阶结构,可作为单元控制器的参考模型,由此可快速地设计出满足特定应用要求的专用控制结构．为了实现单元控制软件中模块之间的有效通信,提出了基于通用消息传递的控制系统通用模型,并分析讨论了实际控制系统所需的消息,从而为实现高柔性和可重构的单元控制系统提供了有力的支持．     

全站式激光准直技术研究

针对传统激光准直无法直接得到距离值的不足,提出并设计了全站式激光准直系统,同时具有激光测距和激光准直功能。设计了PC机控制界面,使用无线通信实现了测量系统与PC机的数据传输。电池供电,实现了直线度测量的便携化。介绍了系统组成模块和软硬件设计,给出了实验结果。     

基于单片机的低速旋转机械转速测量系统设计

针对低速旋转机械转速测量系统由于硬件电路设计原因造成的测速精度较低及需要拆卸、安装方可测速引起的操作不便问题,设计了一套低速旋转机械测速系统．该系统由硬件电路和软件程序组成,以单片机AT89C52为核心,通过霍尔传感器采集转速信号,经过光电耦合器隔离后整形,然后信号被送入单片机系统进行计数运算,所得转速测量结果显示在LCD屏上．该转速测量系统精度高,调试方便,可广泛应用于各种控制系统中对低速旋转机械的转速进行测量．     

基于嵌入式系统的膀胱肿瘤热灌注治疗仪

研制了一种用于膀胱肿瘤治疗的药液循环灌注控温治疗仪.文中首先介绍了膀胱肿瘤热疗的原理与国内外研究现状,然后构建了以膀胱杯模拟人体膀胱的治疗仪仿真系统,并基于嵌入式微控制器进行了治疗仪控制系统的硬件设计,进而给出了治疗仪控制系统的软件设计,包括基于μCOS-II的软件架构设计、温度检测与控制等应用软件模块设计、基于μCGUI的图形人机界面设计.最后,阐明了治疗仪仿真系统硬件测试和软件调试的步骤与方法,并指出了后继工作值得注意的问题.     

一种新型分布式汽车多检测线系统体系结构

针对汽车检测站中多检测线各自独立控制,且功能主要局限于满足工业测控的问题,在对传统汽车单检测线控制系统结构分析的基础上,采用基于组件的软件工程方法和第四代分布式控制系统技术,设计了一种适用于多检测线的新型体系结构,该系统分为过程控制级、集中监控级、数据服务级、管理决策级和用户服务级。应用结果表明：新型体系结构将多条汽车检测线统一控制管理,比传统的单检测线控制模式更能充分利用资源,大幅提高检测站的检测能力;通过对网络结构、物理结构和逻辑结构的优化,不但能实现传统检测线的测控功能,还可将其扩展为集中控制、分散处理、资源共享、面向服务的集检测、控制、管理与服务于一体的综合信息平台。     

基于ROS的智能轮椅室内导航

针对传统的智能轮椅都是依靠开发者单独设计的控制系统及软件框架,在功能模块上不同产品之间的通用性极其不好的问题,提出一种基于机器人操作系统(robot operating system,ROS)的智能轮椅导航方法.由于激光传感器在测距上准确率较高,该方案采用激光测距仪作为主要传感器,并运用基于扩展卡尔曼滤波器同时定位与地图创建方法进行建图.设计了基于ROS的导航软件系统,将其分为底层运动控制和上层导航功能模块两部分,通过Ad-hoc网络连接,以server/client的方式完成控制.配置了基于ROS的语音功能包,可完成语音自主导航等功能.通过多次实验证明,该方案能构建与实际环境一致的地图,并能成功地完成智能轮椅的语音导航任务.     

基于WEB的软件工程测量专家系统的构建

讨论基于WEB的软件工程测量专家系统.利用软件工程测量系统软件,在一个正式和一致的框架之下,提供全面的关于软件测量及度量的建议.系统包括一个知识库和推理引擎,支持软件工程中以目标、过程、类别为导向的测量和分析.该系统易于和B/S系统集成,简化软件测量过程中的复杂度.     

基于IPC的六轴刀具磨床CNC系统

依据对复杂形状刀具的CNC磨削提出的基本要求 ,开发了基于开放式IPC的CNC六轴五联动刀具磨床控制系统 ,其主要技术特点为 :使硬件模块标准化和软件模块层次化 ,通过公共数组的信息交换来调度实时中断多任务 ,以及用化整为零的策略解决串行口及CRT的实时性问题 .CNC系统已用来控制磨床加工出圆锥球头立铣刀试件     

一种新型智能机器人控制系统设计

为异构式多智能体机器人协作研究,设计并实现了一种基于32位嵌入式系统的分布式控制系统。针对传统封闭式控制系统的弊端,采用了开放式模块化的硬件结构,在ARM核心模块基础上通过IIC总线扩展功能模块。功能模块以AVR单片机为核心,独立完成模块功能。软件系统采用了混合式体系结构,应用模块在嵌入式Linux平台上使用自顶向下分层设计,以多任务和基于TCP协议的可靠多机器人通讯机制管理各功能模块,并引入Python脚本解决任务策略变换的灵活性问题。采用了黑板和点对点相结合的多机器人协作通信模式。实验证明,该系统具有良好的开放性,为异构设计、功能扩展、人机混合控制和多机器人协作提供了可靠的平台。