基于Ptolemy的嵌入式计算系统级建模与仿真

嵌入式系统通常由具有不同特性的子系统组成,它的异构性给设计与仿真工具提出了很高的要求。本文探讨了目前建模仿真平台的不足,介绍了Ptolemy如何运用层次异构设计思想解决嵌入式系统的异构问题,以及该设计原理在其第二代建模仿真平台PtolemyII中的实现方法。并基于PtolemyII对一复杂控制系统进行了建模与仿真。     

面向自主飞行器的嵌入式计算平台

基于模型的设计方法是目前嵌入式控制系统开发与设计的主流方法,而对嵌入式控制系统模型及其代码正确性的检验是亟待解决的问题。基于平台的设计理论,提出一种面向自主飞行器的嵌入式计算平台,该平台以基于模型的设计方法实现对复杂实时控制系统建模,并且在同一框架下完成模型到代码的自动生成以及对实时控制系统进行不同粒度的检验,即X在环仿真,包括模型在环仿真、软件在环仿真、硬件在环仿真。该平台的提出为嵌入式实时控制系统的开发与设计提供了建模及模型检验的一体化环境,提高嵌入式实时控制系统的开发效率。     

语音信号倒谱特征提取建模与仿真

随着嵌入式语音识别的应用形式和领域的不断拓展，系统设计的复杂性也随之增加，仅仅支持单一数学模型的系统级设计工具已经不能满足这类复杂系统设计的需求。为了在系统执行这个层面之上更精确定义提取语音信号特征的行为，研究了面向角色的系统级建模方法，分析和论述了如何利用线性预测分析方法提取语音倒谱特征参数的基本原理，介绍了嵌入式系统级建模和仿真平台PtolemyⅡ，最后在PtolemyⅡ平台上完成语音信号倒谱特征提取的建模，并对模型中的预处理、端点检测等进行了仿真实验。     

多余度飞行控制系统仿真平台设计

为验证飞行控制系统的余度配置方式,设计了多余度飞控系统仿真的软硬件平台。该平台基于Simulink图形化的建模方法和Vxworks嵌入式实时操作系统,利用实时仿真工具(RTW)可自动生成运行在Vxworks及相应硬件平台下的代码。还设计了三余度飞控计算机的余度管理算法和表决算法以验证该平台的功能。本仿真平台的建模方法直观明了,同时可利用Simulink外部模式进行实时监控和在线调参,从而提高了平台的升级和维护能力。     

装备保障仿真模型框架及仿真平台研究

首先从任务建模、系统建模、保障资源建模、使用与维修活动建模四个方面对装备保障仿真模型框架进行了研究,结合OPUS10和SIMLOX两个仿真平台分析了国外先进的装备保障仿真平台的特点和应用。在此基础上,提出了装备保障仿真平台的初步构想。     

可视化仿真测试方法在地铁车载系统中的研究

提出了一种为地铁车载系统搭建可视化仿真测试平台的方法,给出了详细的系统架构和设计方法。该方法使用MultiGenCreator建模,通过网络协议、串口协议将仿真测试平台与车载系统相连,实现了车载仿真测试平台的界面直观、操作方便。该方法具有一定通用性,可应用于一般嵌入式实时系统中。     

空天飞机再入GNC一体化建模与仿真方法

集建模、制导控制律设计与数学仿真分析于一体的建模与仿真平台是进行空天飞机再入制导导航与控制系统(Guidance,Navigation and Control,GNC)研究的有效手段。提出一种基于Matlab平台和STK软件的空天飞机再入GNC一体化建模与仿真平台方案。基于Matlab平台进行二次开发,建立空天飞机建模工具,开发制导控制律辅助设计工具和数学仿真程序,利用STK软件进行结果的可视化仿真,为空天飞机再入GNC系统研究提供有效的建模、设计与仿真分析工具。     

冷连轧优化计算机嵌入式仿真系统研究

阐速了实现嵌入式仿真系统的一般方法，结合某冷轧厂技术改造过程中优化控制机功能移植与改造的应用需求，实现了一个嵌入式仿真系统，解决了技术改造的瓶颈，该嵌入式仿真系统为轧制、控制等模型的研究提供了一个模型试验平台，能够进行在红或离线的模型仿真试验。该系统在某冷轧厂在线投入，运行稳定可靠满足了实际需要。     

基于POOSL的系统级建模方法研究

针对复杂嵌入式系统,提出了基于POOSL的系统级建模方法,包括层次化建模方法、面向对象建模技术和基于Y-Chart的资源建模方法.为了验证这些方法的正确性和有效性,以无线接入系统为例,使用POOSL语言建立了它的系统级模型,根据模型的仿真执行结果,分析了活跃站点数和最小竞争窗口等参数对有效吞吐量、平均延时及CPU利用率等性能指标的影响.仿真结果表明,所提系统级建模方法能有效地应用于复杂嵌入式系统的建模.     

基于STAGE的反舰导弹装备应用仿真研究

反舰导弹装备应用研究是水面舰艇装备形成战斗力的关键环节。本文给出了一种基于STAGE的反舰导弹装备应用研究仿真平台,介绍了其模型框架、仿真实现和仿真流程,并对某型反舰导弹进行了建模和装备应用仿真研究。结果发现该型导弹搜捕方案存在技术问题,在对导弹的优化方案和改进方案进行统计分析之后,指出该仿真平台具有较好的实用价值。     

基于Simulink的嵌入式网络化控制仿真实现

实现了基于simulink/Real-Time Workshop(RTW)的嵌入式网络化控制仿真系统，构建了以ARM7TDMI型cPu为核，运行uclinux操作系统的嵌入式平台。建立了广域网范围的网络环境，通过延时测量实验获得了网络延时统计特性，并针对该网络环境下的分布式控制系统的前向通道和反馈通道分别提出了延时补偿方法。同时系统还为用户提供了离线仿真，和通过网络在线指导现场控制的网络远程监控功能。最后以直流电机为被控对象，在广域网环境下进行了网络化控制系统实验，验证了该系统的有效性。     

基于RTOS和CORBA的焊接动态过程分布式仿真

采用人工神经网络建立了钨极氩弧焊动态过程模型，设计了双变量模糊控制器。基于嵌入式操作系统uC／OS-Ⅱ对脉冲钨极氩弧焊动态过程进行了分布式仿真。由客户机上的CORBA客户端向服务器发出开始仿真的信号，并在仿真过程中通过串口通讯把焊接仿真中产生的熔宽、电流值实时传输给客户机。当数据产生错误时，可由客户端直接让服务器停止运行。仿真实验表明，应用嵌入式操作系统和CORBA通讯对焊接过程的控制真正做到了实时性，实现了焊接过程数据的同步传输，实时监测。     

基于柔性总线的嵌入系统虚拟平台研究及实现

针对嵌入系统设计过程中普遍存在系统级仿真支持不够、硬件描述手段缺乏、仿真系统可移植性差等问题,提出并实现了一种基于柔性总线的嵌入系统虚拟平台。通过引入柔性总线设计概念,实现嵌入系统底层架构的柔化,在此基础上建立软/硬件协同设计及仿真集成环境和实时并发仿真控制台。平台采用面向实现模型的仿真机制,可迁移应用于不同设计抽象层次。     

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。     

基于递归小波神经网络的非线性动态系统仿真

为提高动态递归神经网络的动态系统仿真能力，在Elman神经网络的基础上，提出动态递归小波神经网络（RWNN），给出了其动态梯度下降算法，并将其成功应用于非线性动态系统仿真．仿真算例表明，该网络具有收敛快，精度高等优点，仿真效果很好，同时具有较好的泛化性能，具有广阔的应用前景。     

基于回归神经网络的氧乐果合成过程建模与仿真

氧乐果合成过程具有非线性、时变和不确定性的特点，难以采用常规的建模方法建立模型。BP网络可用于非线性系统的建模，但不能很好的反映实际系统的动态特性。提出了一种静态BP神经网络加多分头延时(TDL)环节构成回归神经网络建立系统动态模型的方法，用于氧乐果合成反应温度控制过程的建模与仿真研究。结果表明，该方法建立的模型误差较小、网络泛化能力较强，能较好的反应实际系统的动态特性，从而为培训操作人员的控制水平提供了低成本的仿真手段，也为自动控制算法的研究提供了仿真模型。     

MATLAB 用于网络环境下仿真的实现方法

随着网络的日益普及，基于网络的系统的应用越来越广泛，MATLAB是系统辅助设计分析和仿真的有效工具，但是由于它不支持网络通信功能，使其在网络化应用方面受到限制，本文提出了一种利用S函数实现MATLAB的Simulink进行网络数据传输的方法，通过一个基于网络的系统实例证明该方法是可行的。     

WDM光网络仿真系统的数学建模与设计

根据WDM光网络系统中光网络结构优化设计以及有限网络资源条件下光网络性能分析与优化的仿真要求,建立了用于实现WDM光网络仿真系统计算机模拟的数学模型,该模型能够体现WDM光网络系统组成原理、系统结构、系统参数等方面的不同。此外,考虑到WDM光网络仿真系统的用途、仿真的层次、仿真系统的运行条件以及仿真结果的表现方法的不同,对WDM光网络仿真系统的功能进行了分析,并实现了系统的设计。最后,对该仿真系统的优越性和创新点进行了总结。