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AECSim控制系統全數字仿真


      控制系統全數字仿真平臺是面向控制系統設計和測試的基礎平臺,以航空發動機為例,是用于集成傳感器、發動機 、燃油部件、作動機構、電子控制器等物理對象的數學模型 ,構建控制系統的設計環境,對控制邏輯進行仿真驗證,并產生可以進行軟硬件集成的控制軟件代碼,實現控制系統模型集成、系統仿真、控制軟件代碼集成、全數字仿真到軟硬件集成的平滑遷移的平臺。

      控制系統全數字仿真平臺與基于Simulink控制系統邏輯設計和實驗臺仿真系統的主要區別是:

?模擬實物硬件運行環境;
?使用可進行軟硬件集成的系統模型進行測試;
?使用全數字模擬的方式,無需實物參與。
 

 

 

 




 

 

 

全數字仿真系統組成架構

仿真管理:

   實現用戶管理、仿真任務管理、數據保存、界面控制和顯示、數據在線和離線分析、時序和模型編輯、接口配置與管理、自動調度生成與編譯連接功能。

數據管理平臺:

   該??槭迪質蕕耐ㄑ?、收發與接口匹配等功能。數據管理平臺負責與部件模型軟件、EEC軟件、EMU主處理器軟件和輔助處理器軟件、TIE軟件進行通信,保證數據的同步和一致性。

監控與調測軟件:

   實現參數更新、測試用例注入、數據監控、數據保存、故障注入、數據回放功能。

部件模型軟件:

   實現部件模型軟件的調度運行,包括飛機模型、發動機模型、傳感器模型、可調參數??櫚裙δ?。

 

 

控制系統全數字仿真功能架構

      控制系統全數字仿真系統是面向多用戶、多任務的控制系統仿真工具,其功能架構由以下幾層組成:

?客戶端:用于用戶操作以及仿真運行監控分析;
?展現層:用于用戶自行任務的接入提供人機交互界面;
?業務集成層:是實現系統多用戶、多仿真任務并發操作和處 理等相關業務邏輯的服務層;
?引擎層:是提供用于控制單元解析、處理、運行、數據交換 的技術支撐層;
?數據訪問層:是提供仿真系統統一數據管理的持久層;
?接口服務層:是控制系統仿真進行外部接口的接入服務層。

 

 


 

 

 

信號數字模擬庫

      ?信號數字模擬庫是利用全數字方式按照信號調制要求產生必要信號的集中管理和表達的數據庫。
      ?信號數字模擬庫可在控制系統全數字仿真中替代實物板卡或信號發生器,從而降低系統測試和仿真的周期和成本。
      ?信號分為模擬信號和數字信號
      ?信號的數字模擬主要是通過采樣和調制把模擬信號離散為數字信號表達。
      ?信號數值模擬庫中信號發生器按照使用要求進行進一步調制并向全數字仿真系統數據平臺接口。

 

監控儀表盤子系統

      數據監控儀表盤的特點是主要以信息顯示為主,用來展示控制系統運行時正在發生的情況,在控制系統仿真測試中應用范圍十分廣泛。

      控制系統監控儀表盤是根據控制單元注入和反饋數據情況而相應類型化和定制的儀表顯示組織而成。監控儀表盤是控制系統仿真中重要的組成部分。

 

 


 

控制仿真VR環境

      控制系統在設計仿真時,為了更好的直觀表達其對實物控制的效果和效率,而不需要和實物軟硬件集成,需要使用虛擬現實(VR)方式提供模擬實物運行時的各種操作或控制狀態。

      在控制系統仿真中引入VR環境,可以:

      ?提供近似實物環境的人機交互環境;
      ?控制系統的各種反饋可以虛擬現實方式呈現;
      ?可通過虛擬現實進行控制系統的各種試錯測試;
      ?可通過虛擬現實進行操作程序合規性培訓。