基于RTDS电力电子变压器控制器仿真测试研究

为了克服高压大容量应用需求与电力电子器件耐压通流能力低之间的矛盾,电力电子变压器通常采用数量较多的模块化DC/DC变换器在不同端口以串并联方式组合,来匹配电压和容量要求。高电压应用场景以及多数量功率模块拓扑结构,给电力电子变压器控制器的功能测试带来了极大压力,若控制算法存在漏洞,极易造成一次设备损坏,安全隐患较大。为解决上述问题,此处基于实时数字仿真(RTDS)系统设计了多种电力电子变压器控制器测试方案,并选取了其中一种较为简便的测试方案,搭建了控制器硬件在环仿真平台对控制器的控制功能进行仿真测试,仿真结果验证了所提仿真测试方法的可行性和有效性。

基于实时操作系统的电子控制器仿真验证环境设计

航空发动机作为整个飞机中的核心部件,发生任何故障都会对飞机造成严重的威胁,电子控制器作为发动机系统的中枢指挥,承担着发动机控制、紧急情况响应等关键任务。为保证航发控制器能可靠高效地工作,必须要对其进行全方位、多角度、广范围的迭代验证。硬件在环仿真平台够进行电子控制器全状态功能与性能的仿真模拟,能够有效节约成本、缩短研发周期、降低试车风险,已成为发动机控制器研制过程中的关键技术之一。该文研制了一套仿真验证平台,该平台借助LabView与VeriStand软件,配合各类板卡能实现涡轴发动机控制系统的实时仿真、可对电子控制器进行全功能、性能的仿真验证,为电子控制器的研制提供了有力可靠的支撑。

高精度燃气轮机控制器在回路的仿真研究

采用容积法建立了非迭代和模块化的燃气轮机实时模型,并提出其实时求解算法;同时还建立了通用的燃气轮机控制器在回路的实时仿真平台,并在PC机上获得了高精度实时时钟.基于该实时模型和平台,进行了高、低压压气机和涡轮共轴的燃气轮机起动、升降负荷和甩负荷仿真试验,并通过整定PID控制器参数获得了理想的燃气轮机动态响应特性.结果表明:该实时模型、算法和平台可满足高精度燃气轮机控制器在回路的仿真需要,具有工程应用价值.

基于RTW的运动控制器实时在线仿真系统

介绍了TLC文件作为开放式运动控制器的实时设备驱动程序代码,如何内嵌设备S函数驱动模块,指导RTW生成实时应用代码并下载实时应用程序到目标运动控制器,在RTW实时内核中运行,从而驱动硬件设备,使伺服周期达到1 ms以内,实现开放式运动控制器的实时在线仿真。

基于DSP和CAN总线的发动机电子控制器核心电路模块研究

为了满足复杂控制算法和分布式控制的需要 ,提出一种基于数字信号处理器 ( DSP)和控制器局域网( CAN)总线的电子控制器核心电路模块的设计方案 ,并进行了工程实现。阐述了硬件设计和软件设计中的关键技术问题 ,并通过实物在回路仿真实验 ,验证了本核心电路模块设计方案的可行性。该模块也可作为飞 /推综合控制。

航空发动机控制系统的实时仿真技术

鉴于航空发动机控制系统的复杂性及行业特殊性,采用成品实时仿真平台进行控制系统开发时需要进行适应性改造,以保证仿真的便利性和置信度。在充分掌握实时仿真机理、领会仿真意图的前提下,自主开发针对航空发动机控制系统的专业仿真接口适配器,甚至全套实时仿真平台,无疑将是一种非常有效的技术途径。

某型航空发动机仿真控制器调节计划实现

为了解决某型航空发动机的调节计划问题,介绍了某型发动机数字控制器的各种调节计划,论述了系统中数字控制器的调节计划并进行了仿真。该仿真系统既是为发动机电子控制器提供一个仿真的环境,也可以作为控制器算法的验证平台,即用一个控制算法与该仿真平台相连,使整个系统可以工作,并使平台能够实现数据的通信与转换,计算结果可用来评定该控制算法的性能。系统采用与真实电子控制器相同的控制算法来模拟电子控制器。

基于快速原型化的数控系统实时仿真平台研制

针对传统仿真方法存在的诸多问题,提出了一种用于航空发动机数字电子控制系统开发的快速原型化实时仿真方法,并研制了基于该方法的电子控制器在回路实时仿真平台;在进行大量试验与验证后,结果表明该平台是行之有效的,并且能够很好地解决仿真阶段普遍存在的一些问题,不仅为某型涡扇发动机数控系统的开发提供了一个实时仿真平台,同时为扩建一种用于航空发动机数控系统开发和验证的、新型的完全半物理仿真平台奠定了基础,具有一定的工程实用价值。

汽车电子嵌入式系统测试虚拟现实仿真器研究

研究了面向汽车电子控制系统设计和电控单元测试的汽车电子嵌入式系统测试虚拟现实仿真器,其中集成了多体动力学方法的硬件在回路实时仿真。在具有自主知识产权的汽车电子嵌入式硬件在回路实时仿真测试平台下,嵌入实时子系统综合方法多体动力学车辆模型。基于子系统模块化仿真构建的虚拟现实仿真器组合了车辆动力学模型、电磁阀特性模型、刹车系统模型和轮胎地面模型、ECU控制器、AUTOCP自动标定系统,研究汽车安全系统ESP(ABS)的ECU硬件在回路的控制仿真框架。通过测试表明,该汽车电子嵌入式系统测试虚拟现实仿真器促进开发硬件在回路车辆安全仿真控制系统,加快ESP汽车电子安全系统的开发进程。

航空发动机LQG/LTR多变量控制器实验验证

针对航空发动机这一具有耦合和强非线性被控对象,引入了LQG/LTR多变量控制器设计方法,在介绍其原理的基础上利用该方法设计了某型航空涡扇发动机的LQG/LTR控制器;为了检验所设计控制器的性能,设计了硬件在回路仿真系统,从软件编程和硬件选型构建两方面介绍了仿真系统的设计方法,并利用构建的仿真系统验证了所设计的LQG/LTR控制器具有良好的鲁棒性和抗干扰性,表明LQG/LTR方法适合用于航空发动机多变量控制器设计,所设计的硬件仿真系统能较好的再现发动机及其控制系统的工作过程。

基于神经网络自适应控制技术的发动机仿真

利用神经网络自适应控制技术,以某型涡扇发动机为被控对象,通过含实物实时仿真实验,验证了控制算法具有良好的实时性,而且具有一定的鲁棒性,是一种良好的发动机多变量控制系统。

变循环航空发动机半物理仿真研究

变循环发动机数字控制系统属于较新的研究方向,基于此设计变循环发动机半物理仿真平台,通过半物理仿真试验可以及早发现系统设计中的缺陷,确定最佳的设计方案,大大降低试验风险,减少试验成本。搭建了变循环航空发动机半物理仿真平台主要包括五部分:实时发动机模型、油门杆、状态开关、I/O接口箱和数字电子控制器。

微型涡喷发动机接口模拟器设计

实物在回路仿真是微型涡喷发动机控制器开发过程的重要一环。本文开展了接口模拟器设计技术研究,采用基于ARM内核的STM32F103芯片作为控制核心,对电源、信号采集、信号模拟、串口通信等功能模块进行设计,并基于ST公司提供的库函数编写下位机程序。制作了接口模拟器样件,进行了调试和实物在回路仿真实验,实验结果表明该接口模拟器达到了设计要求。