MATRIXX软件在控制系统仿真中的应用

简要介绍了高性能控制系统仿真软件MATRIXX 的基本特点和功能。该软件支持从数学仿真到硬件实现全过程的控制系统设计 ,采用图形化建模 ,不仅可以缩短系统的仿真开发周期 ,而且大大提高了系统的可靠性、可维护性、可移植性和可扩展性。然后以飞机纵向飞行品质评价为例 ,详细说明该软件在控制系统设计和仿真中应用。以此说明采用MATRIXX 作为控制系统设计和开发的仿真平台 ,可以极大地提高工作效率 ,摆脱了原来手工作坊式的工作模式     

基于xPC的小卫星半物理仿真验证平台

介绍了小卫星控制系统地面半物理仿真验证平台的系统软硬件设计,并进行了姿态控制系统仿真验证.xPC实时仿真机作为平台核心,在气浮台上与星载计算机、敏感器、执行机构等实物组成闭环控制回路.引入数据库系统对仿真数据统一管理,联合地面显示终端实现了仿真数据的可视化及仿真过程的回放.利用建立的实时仿真系统,进行了卫星三轴姿态控制半物理仿真,结果表明本仿真验证平台系统软硬件结构的正确性.     

基于自组织网络的航天器姿态控制半实物仿真

为了提高航天器的有效载荷比,针对目前姿态控制系统中采用有线连接的问题,以单轴气浮台为仿真平台,基于无线自组织网络构建了一种刚体航天器姿态控制半实物仿真系统,提高航天器设计的灵活性和可靠性.首先详细介绍了该系统的总体构成和方案设计,星载计算机采用双ARM冗余的体系结构,光纤陀螺、星载计算机、反作用飞轮以及动力学仿真机之间可通过无线自组织网络节点互连.其次,介绍了姿态控制系统的数学模型及控制算法.最后,利用该系统对航天器三轴正常姿态稳定控制进行了半实物仿真.仿真结果表明,姿态控制精度能够满足任务需求,同时校验了仿真系统设计的合理性和正确性.     

MARTIXx软件在控制系统仿真的应用

简要介绍了高性能控制系统仿真软件ＭＡＴＲＩＸｘ的基本特点和功能。该软件支持从数学仿真到硬件实现全过程的控制系统设计，采用图形化建模，不仅可以缩短系统的仿真开发周期，而且大大提高了系统的可靠性、可护性、可移植性和可扩展性。然后以飞机纵向飞行品质评价为例，详细说明该软件在控制系统设计和仿真中的应用。以此说明采用ＭＡＴＲＩＸｘ作为控制系统设计和开发的仿真平台，可以极大地提高工作效率，摆脱了原来手工作坊式     

垂尾模型压电控制系统的综合仿真设计

提出了压电主动振动控制系统综合仿真设计方法的概念,研究了压电结构建模、压电元件位置优化、压电控制系统状态空间建模、控制系统离线仿真、控制系统半实物在线仿真等压电主动振动控制系统综合仿真设计主要环节。将该方法应用于采用压电作动器的飞机垂尾模型振动主动控制系统设计中,详细阐述了这种综合仿真设计方法的具体实现过程。通过实例表明了该综合仿真设计方法能够快速有效地实现压电主动振动控制系统设计和控制效果验证。     

空间站姿态控制/动量管理系统设计与仿真

在空间站姿态控制系统设计中,一般采用控制力矩陀螺(CMG)作为执行机构,并假定控制力矩陀螺具有理想的操纵性能。然而,当多个CMG协调工作时,有可能产生运动奇异,以致不能提供期望的控制力矩。为此,针对空间站姿态控制/动量管理系统的线性化模型,设计了一个线性二次型调节器,并利用计算机仿真的手段分析了CMG操纵性能及其对姿态控制/动量管理系统的影响。仿真结果表明,在典型的干扰力矩作用下,CMG操纵性能良好,没有出现奇异现象。同时,设计的姿态控制/动量管理策略可以连续调节CMG角动量使其存储角动量最小,建立空间站指向和CMG动量管理间的折衷。     

基于四元数反馈的卫星姿态控制系统仿真模型建立

建立了完整卫星姿态控制系统仿真模型,在该模型中嵌入反作用轮和敏感器模型,使其能从部件级较真实地模拟卫星姿态控制系统.应用误差四元数反馈设计控制律,使控制器具备抗奇点性能,并证明了系统的渐进稳定性.实时仿真实验结果表明:所建立的仿真模型能较真实地反映卫星姿态控制系统的实时控制性能.     

基于面向对象技术的飞行控制系统仿真框架

在传统的飞行控制系统仿真方法的基础上,提出了一种结合Simulink模型的面向对象飞行控制系统仿真方法。讨论了面向对象软件设计技术在飞行控制系统仿真软件框架设计中的应用。给出了Simulink模型解析器的设计思路以及控制模块的排序算法。使用这种方法,结合Simulink的强大的图形化建模能力,实现了对飞行控制系统的可视化建模和高效率、易维护、可扩展的通用仿真。     

分布交互式对抗仿真中导调控制系统研究

对于复杂分布式作战对抗仿真系统,需要强有力的导调控制系统对整个系统进行导调、监视、控制与管理.从分布交互对抗仿真系统军事需求出发,分析了导调控制系统的基本概念及特点要求;从演练前、演练初始化、演练中、演练后四个时间段和系统级、方面级、节点级、实体级四个作用位置系统阐述了导调控制系统的功能;从台位组成及其逻辑结构、软件组成及其功能两方面设计了导调控制系统的总体结构,并重点分析了导调子系统的原理与功能;最后,将其应用到潜艇与航空反潜对抗仿真系统设计开发中,并取得了良好效果.     

模糊神经网络在无人机姿态控制中的应用

应用模糊神经网络对无人机进行姿态控制,给出了控制系统结构图,并利用Matlab工具进行仿真实验.仿真结果表明基于模糊神经网络的无人机姿态控制器具有良好的动态性和稳定性,能迅速消除干扰带来的影响.     

空空导弹飞控软件实时仿真系统研究

飞控软件仿真技术已经成为现代化数字空空导弹研制的关键,如何对飞控软件进行验证是空空导弹研制的重点。分析了空空导弹飞控软件实时仿真系统实现的关键技术,建立Windows XP RTX实时操作系统平台和DSP嵌入式飞控软件调试系统,利用双口RAM实现数据交互,并采用外部硬件中断源协调各功能模块。以此为基础,设计了一套飞控软件仿真系统,联调测试表明,该仿真系统很好地解决了飞控软件的动态实时仿真问题。     

六自由度导弹制导系统的建模与仿真研究

战术导弹最优制导规律研究是提高导弹制导性能及精度的关键技术之一,需要进行理论研究和大量的仿真计算,以确定最优制导规律和控制系统参数。本文反导弹的空间运动状态用六自由度数学模型来描述,建立了六自由度的导弹运动模型、目标运动模型和相对运动模型等。研究出了进行战术导弹制导系统研究的六自由度仿真软件包,共由十多个模块组成。文中介绍了仿真软件的设计思想和程序结构。应用本仿真软件包可进行战术导弹制导规律专题研     

基于虚拟样机技术的舵系统动力学仿真研究

针对某型导弹舵系统研制过程中的技术难题,提出利用机械动力学分析软件ADAMS和控制系统仿真软件MATLAB联合建立舵系统动力学虚拟样机模型的方法,使用地面物理试验数据校正了该虚拟样机模型,通过大量的虚拟试验预估了复杂环境下舵系统的展开性能、锁紧性能以及操纵稳定性能,获得了较为完整的虚拟试验数据,为该舵系统设计提供了一定的基础技术支持。     

面向事件仿真的某型导弹发控训练模拟系统的软件设计

以事件调度法仿真策略和面向事件仿真方法，借助数据库技术给了了某型地空导弹发控训练模拟系统的软件设计，实现了发射系统全过程的模拟，操作过程的实时监测和重演，解决了模拟系统设计信号民量大带来的软件设计逻辑结构复杂的问题，并使软件结构清晰，便于维护和移植。     

电路仿真与故障知识获取研究

为解决故障诊断专家系统的故障知识获取的“瓶颈”问题,利用电路仿真软件Multisim2001对某型导弹发射车的电控系统电路进行仿真。通过仿真获得导弹发射车的电控系统电路的故障参数,获取功能-故障之间的对应关系,建立了故障诊断专家系统知识库,为解决故障诊断专家系统的知识获取问题提供了一个新的思路。     

红外空空导弹制导控制系统动态测试技术研究

提出了一种先进的红外空空导弹制导控制系统动态测试系统的组成、工作原理及测试方法,对于导弹动态测试过程中所采用的实时分布式仿真技术、SBS高速光纤反射内存技术以及仿真软件设计技术等关键技术内容进行了剖析,对于动态测试技术所能达到的导弹控制部件实物/数字实时半实物多重组合动态仿真技术进行了阐述。系统使用情况表明,该测试环境及动态测试技术可以明显提高导弹制导控制系统的研制手段及测试水平。     

基于ADAMS的导弹级间分离动力学仿真

利用ADAMS软件对两级套接式导弹进行动力学仿真，解决了导弹飞行过租中气动力在ADAMS中如何表达的问题；计算了套接形式下两级弹体的级间作用力；通过仿真，确定两级弹体分离迅速、平稳，并且将仿真结果与弹道动力学解算结果相比较，验证了ADAMS动力学仿真所得结果的正确性。     

常规再入机动导弹攻防对抗仿真研究

本文主要研究再入变轨机动导弹攻防对抗仿真问题.通过建立攻防对抗仿真数学模型和设计仿真软件,分析了防御方的拦截决策,并应用系统分析和定性定量分析相结合的方法研究了攻方导弹的突防概率.研究结果表明,针对“爱国者”改进型导弹防御系统,攻方导弹采取再入变轨机动飞行具有强突防能力,防御方只有在保证十分精确的测量和预测变轨机动弹道的情况下,拦截攻方导弹才有可能获得成功.     

突防导弹机动、制导与控制一体化设计

为提高导弹的突防能力,提出了一种机动、制导与控制一体化设计的方法。根据运动跟踪变结构控制理论设计了机动与导引协调的制导律。对于导弹飞行过程中存在的强耦合、快时变以及气动参数摄动引起的不确定性等问题,采用自抗扰控制技术设计制导与控制一体化系统。研究结果表明:设计的一体化系统解除了传统制导律对导弹机动性能的约束,显著地提高了导弹的机动灵活性和弹道的复杂程度;一体化控制系统具有良好的动态特性和很强的鲁棒性,能够适应复杂战场环境下的突防需求。     

基于UML的弹道导弹预警仿真系统建模

采用UML构建了导弹预警仿真系统的用例模型、实体结构模型、实体行为模型和系统逻辑结构模型。通过综合运用SQL、VisualC++、STK和Matlab等软件功能,实现了这个以预警任务规划和传感器调度为亮点的导弹预警仿真系统。该仿真系统兼具多重功能,可模拟导弹攻防、模拟导弹发射和导弹预警不确定因素、优化预警装备部署、评估预警系统效能等。