半實物仿真

半實物仿真

《半實物仿真》主要從半實物仿真的概念、理論和設計三個方面,對半實物仿真系統和技術作了較為詳細的介紹。涉及半實物仿真基本概念、半實物仿真系統和技術、仿真計算技術、視景仿真技術、目標與環境物理特徵及其仿真技術、運動特性仿真技術、力與力矩特性仿真技術、衛星定位信號仿真技術、半實物仿真系統設計與集成技術以及半實物仿真試驗技術等內容。《半實物仿真》可作為教材供導航制導與控制、飛行器設計等相關專業的研究生使用,也可以供從事半實物仿真工作的研究人員參考。

基本介紹

簡介,體系結構,測試,圖書信息,作者簡介,目錄,

簡介

banshiwu fangzhen
半實物仿真
hardware-in-loop simulation
將控制器(實物)與在計算機上實現的控制對象的仿真模型(見數學仿真)聯接在一起進行試驗的技術。在這種試驗中,控制器的動態特性、靜態特性和非線性因素等都能真實地反映出來,因此它是一種更接近實際的仿真試驗技術。這種仿真技術可用於修改控制器設計(即在控制器尚未安裝到真實系統中之前,通過半實物仿真來驗證控制器的設計性能,若系統性能指標不滿足設計要求,則可調整控制器的參數,或修改控制器的設計),同時也廣泛用於產品的修改定型、產品改型和出廠檢驗等方面。半實物仿真的特點是:①只能是實時仿真,即仿真模型的時間標尺和自然時間標尺相同。②需要解決控制器與仿真計算機之間的接口問題。例如,在進行飛行器控制系統的半實物仿真時,在仿真計算機上解算得出的飛機姿態角、飛行高度、飛行速度等飛行動力學參數會被飛行控制器的感測器所感受,因而必須有信號接口或變換裝置。這些裝置是三自由度飛行仿真轉台、動壓-靜壓仿真器、負載力仿真器等。③半實物仿真的實驗結果比數學仿真更接近實際。

體系結構

半實物仿真體系結構由操作者、實時光電場景生成、測試單元及場景生成與測試單元接口4部分組成。
仿真系統主要包括下述3個部分:
1.控制計算機,進行非實時資料庫和場景建立;
2.實時紫外場景生成;
3.向受試感測器投影紫外線輻射,或向紫外信號處理器直接注入處理後的場景數據。

測試

感測器觀察目標時所接收的輻射能量時多種輻射因素的綜合,如目標、太陽、大氣和地物等的輻射,因此在光譜頻寬內場景必須包括物體的固有輻射、背景輻射、大氣傳輸影響、天空和太陽光散射及反射等輻射分量。開發新型的紫外探測系統要求對紫外環境進行仿真,以對感測器系統研製、測試與綜合進行評估。測試可以實時、硬體迴路仿真器的形式來進行紫外環境仿真,啟動硬體迴路測試,並使用戶能夠快速生成不同的仿真以便對場景進行評估。

圖書信息

ISBN: 9787118056488
開本: 16
定價: 39.00 元

作者簡介

單家元,男。1967年6月3日出生,湖北黃梅人,北京理工大學宇航科學技術學院教授,博士生導師。1988年畢業於華中理工大學流體傳動與控制專業獲工學學士學位。1991年畢業於北京理工大學流體傳動與控制專業獲工學碩士學位。1999年在職畢業於北京理工大學控制理論與控制工程專業獲工學博士學位。1991年至今在北京理工大學飛行器工程系任教,主要從事導航制導與控制的教學和科研工作。主要研究方向飛行器制導控制與仿真、系統建模與仿真。

目錄

第1章半實物仿真基本概念
1.1系統仿真
1.2模型與仿真
1.3系統仿真分類
1.4仿真系統與仿真實體
1.5半實物仿真與半實物仿真技術
第2章半實物仿真系統與半實物仿真技術
2.1半實物仿真系統
2.2半實物仿真技術
第3章仿真計算技術
3.1模擬混合仿真計算機技術
3.2全數字仿真計算機技術
3.3仿真語言與仿真軟體
3.4一體化建模仿真系統
3.5實時仿真算法
第4章視景仿真技術
4.1三維圖形建模技術
4.2三維視景的圖形生成與顯示
4.3視景仿真技術套用
第5章目標與環境的物理特性及其仿真技術
5.1概述
5.2目標與目標特性
5.3可見光圖像仿真技術
5.4紅外成像目標半實物仿真技術
5.5雷射目標特性仿真技術
5.6射頻特性仿真技術
5.7聲音特性仿真技術
第6章運動特性仿真技術
第7章力與力矩特性仿真技術
第8章衛星定位信號仿真技術
第9章半實物仿真系統總體設計與系統集成技術
第10章半實物仿真試驗技術
參考文獻
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