基于Simulink和模块化仪器系统的半实物仿真平台技术研究
发布时间：2021-11-06 15:09
半实物仿真技术广泛应用于航天、汽车等各种领域,是减少设备开发周期和成本,提高成功率的关键。我国现有的半实物仿真平台较少,特别是缺少具备通用化、自动化、一体化等特点的半实物仿真平台,导致开发半实物仿真应用效率低下,难以满足现代化的半实物仿真应用开发需求。针对该问题,本文以按照虚拟仪器概念自研的模块化仪器系统和具备强大数学建模能力的Simulink为基础,对满足现代化需求的半实物仿真平台进行研究,其内容如下:1)总体方案设计。本文研究了现代化半实物仿真平台的具体需求,并分析模块化仪器系统在用于半实物仿真中的优势和不足,然后提出了基于Simulink和模块化仪器系统的半实物仿真平台的总体框架。2)通用化模块化仪器系统与Simulink模型的通讯方法研究。为了解决Simulink模型和模块化仪器系统之间无法通讯,传统实现方法又使平台不具备通用化的问题,从应用层角度出发,研究了 Simulink和模块化仪器系统之间的应用层通讯协议,并提出了 Simulink通讯组件设计的通用化框架,然后对通用化框架中需要复用的基本组件进行实现。使得按照该方法指导实现的Simulink通讯组件,不仅可以实现Sim...
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．２模块化仪器系统整体结构图??图２．２是模块化仪器系统的整体结构图，由模块化仪器系统客户端、模块??化仪器系统主机模块、模块化仪器系统前端模块和高速仪器总线组成
该半实物仿真平台先将数据丨／〇与外部实物接口，如平台上的ＡＤ、ＤＡ等??相应的驱动程序接口函数封装成Ｓｉｎｕｉｌｉｎｋ组件，然后用这些Ｓｉｍｕｌｉｎｋ组件??化建模，使Ｓｉｍｕｌｉｎｋ模型的数据输入、输出能与实际的硬件连接。接着利??ｉｍｕｌｉｎｋ的ＲＴＷ工具，将数学模型转换成源代码，然后利用具备实时性的模??件对源代码进行自动改造，再在ＶＣ＋＋编辑器上创建可在ＲＴＸ环境下运行??ＴＳＳ进程。而Ｗｉｎ３２进程是事先编写好的外部程序，由平台加载并启动。运??，ＲＴＳＳ进程在ＲＴＸ的实时性环境下运行，通过调用硬件驱动接口函数与平??件通讯，通过共享内存的方式将仿真解算数据交给Ｗｉｎ３２进程进行存储和??。但是，该方法生成的实时仿真应用仍然在Ｗｉｎｄｏｗｓ平台上运行，如果??ｄｏｗｓ计算机崩溃或者由于Ｗｉｎ３２进程长时间没有响应将会产生内存堵塞、??丢失的问题。??而国内胡志伟、梁加红等科研人员提出的基于嵌入式实时Ｌｉｎｕｘ和Ｓｉｍｕｌｉｎｋ??实物仿真平台，也是通过为Ｓｉｍｕｌｉｎｋ模型提供硬件驱动接口和实时运行环??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]单例设计模式的研究与实现[J]. 葛萌,欧阳宏基,陈伟. 微型电脑应用. 2017(09)
[2]半实物仿真技术的研究现状及发展趋势[J]. 郑国,杨锁昌,张宽桥. 舰船电子工程. 2016(11)
[3]以控制台为例来谈设计模式中的命令模式[J]. 段晓忠. 统计与管理. 2016(07)
[4]半实物仿真技术研究及未来前景[J]. 梁慧,董峰,王鹏勋. 计算机光盘软件与应用. 2015(03)
[5]依据开放-封闭原则对试验方法代码重构心得[J]. 张立新,魏桐,初洪珍,赵兰兰. 工程与试验. 2014(03)
[6]基于dSPACE的高超声速飞行器实时仿真平台[J]. 郝秀,宗群,李庆鑫,徐锐. 计算机应用与软件. 2014(02)
[7]计算机软件中的插件技术分析[J]. 韩永印. 计算机光盘软件与应用. 2014(03)
[8]基于dSPACE半实物仿真平台设计[J]. 李学军,张玲霞,马玉晶. 长春大学学报. 2011(06)
[9]浅谈自底向上的Shell脚本编程及效率优化[J]. 江松波,倪子伟. 计算机与现代化. 2011(02)
[10]C MEX S函数在Simulink中的应用[J]. 侯浩亮,姚新宇,冯晓梅,袁兴生. 微计算机信息. 2010(19)
硕士论文
[1]仪器功能组件可视化管理及应用编程方法研究[D]. 叶可欣.浙江大学 2017
[2]模块化测试仪器底层通用软件的标准化方法研究[D]. 李佳林.浙江大学 2017
[3]模块化仪器系统的嵌入式主机软件构建与实现[D]. 郑森炎.浙江大学 2017
[4]采用双层仲裁机制的网络式仪器总线关键技术研究[D]. 李彩霞.浙江大学 2012
[5]基于Windows的控制系统实时性研究[D]. 刘峰.河南科技大学 2012
[6]实时半实物仿真平台关键技术研究与实现[D]. 单勇.国防科学技术大学 2010
[7]伺服系统的半实物仿真[D]. 袁博.西安电子科技大学 2010
[8]基于RCP与插件技术的测试管理工具的设计与实现[D]. 陶昆.北京交通大学 2009
[9]基于Simulink的一体化实时半实物仿真平台的研究与实现[D]. 徐林.国防科学技术大学 2008
[10]基于dSPACE的无人机飞行控制系统半实物仿真研究[D]. 王松辉.南京航空航天大学 2008
本文编号：3480054
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．２模块化仪器系统整体结构图??图２．２是模块化仪器系统的整体结构图，由模块化仪器系统客户端、模块??化仪器系统主机模块、模块化仪器系统前端模块和高速仪器总线组成
该半实物仿真平台先将数据丨／〇与外部实物接口，如平台上的ＡＤ、ＤＡ等??相应的驱动程序接口函数封装成Ｓｉｎｕｉｌｉｎｋ组件，然后用这些Ｓｉｍｕｌｉｎｋ组件??化建模，使Ｓｉｍｕｌｉｎｋ模型的数据输入、输出能与实际的硬件连接。接着利??ｉｍｕｌｉｎｋ的ＲＴＷ工具，将数学模型转换成源代码，然后利用具备实时性的模??件对源代码进行自动改造，再在ＶＣ＋＋编辑器上创建可在ＲＴＸ环境下运行??ＴＳＳ进程。而Ｗｉｎ３２进程是事先编写好的外部程序，由平台加载并启动。运??，ＲＴＳＳ进程在ＲＴＸ的实时性环境下运行，通过调用硬件驱动接口函数与平??件通讯，通过共享内存的方式将仿真解算数据交给Ｗｉｎ３２进程进行存储和??。但是，该方法生成的实时仿真应用仍然在Ｗｉｎｄｏｗｓ平台上运行，如果??ｄｏｗｓ计算机崩溃或者由于Ｗｉｎ３２进程长时间没有响应将会产生内存堵塞、??丢失的问题。??而国内胡志伟、梁加红等科研人员提出的基于嵌入式实时Ｌｉｎｕｘ和Ｓｉｍｕｌｉｎｋ??实物仿真平台，也是通过为Ｓｉｍｕｌｉｎｋ模型提供硬件驱动接口和实时运行环??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]单例设计模式的研究与实现[J]. 葛萌,欧阳宏基,陈伟. 微型电脑应用. 2017(09)
[2]半实物仿真技术的研究现状及发展趋势[J]. 郑国,杨锁昌,张宽桥. 舰船电子工程. 2016(11)
[3]以控制台为例来谈设计模式中的命令模式[J]. 段晓忠. 统计与管理. 2016(07)
[4]半实物仿真技术研究及未来前景[J]. 梁慧,董峰,王鹏勋. 计算机光盘软件与应用. 2015(03)
[5]依据开放-封闭原则对试验方法代码重构心得[J]. 张立新,魏桐,初洪珍,赵兰兰. 工程与试验. 2014(03)
[6]基于dSPACE的高超声速飞行器实时仿真平台[J]. 郝秀,宗群,李庆鑫,徐锐. 计算机应用与软件. 2014(02)
[7]计算机软件中的插件技术分析[J]. 韩永印. 计算机光盘软件与应用. 2014(03)
[8]基于dSPACE半实物仿真平台设计[J]. 李学军,张玲霞,马玉晶. 长春大学学报. 2011(06)
[9]浅谈自底向上的Shell脚本编程及效率优化[J]. 江松波,倪子伟. 计算机与现代化. 2011(02)
[10]C MEX S函数在Simulink中的应用[J]. 侯浩亮,姚新宇,冯晓梅,袁兴生. 微计算机信息. 2010(19)
硕士论文
[1]仪器功能组件可视化管理及应用编程方法研究[D]. 叶可欣.浙江大学 2017
[2]模块化测试仪器底层通用软件的标准化方法研究[D]. 李佳林.浙江大学 2017
[3]模块化仪器系统的嵌入式主机软件构建与实现[D]. 郑森炎.浙江大学 2017
[4]采用双层仲裁机制的网络式仪器总线关键技术研究[D]. 李彩霞.浙江大学 2012
[5]基于Windows的控制系统实时性研究[D]. 刘峰.河南科技大学 2012
[6]实时半实物仿真平台关键技术研究与实现[D]. 单勇.国防科学技术大学 2010
[7]伺服系统的半实物仿真[D]. 袁博.西安电子科技大学 2010
[8]基于RCP与插件技术的测试管理工具的设计与实现[D]. 陶昆.北京交通大学 2009
[9]基于Simulink的一体化实时半实物仿真平台的研究与实现[D]. 徐林.国防科学技术大学 2008
[10]基于dSPACE的无人机飞行控制系统半实物仿真研究[D]. 王松辉.南京航空航天大学 2008
本文编号：3480054
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