综合化航电系统软件虚拟开发与验证技术

新一代高度综合化的航空电子系统普遍采用IMA架构,对航空电子系统的软件开发带来了新的挑战,提出了基于IMA平台的综合化软件虚拟开发技术,采用软件虚拟技术模拟硬件行为,解决了硬件成本高、研发周期长等问题,可以让软件开发人员摆脱与硬件开发捆绑等限制,可在仿真的虚拟验证环境上独立进行关键性软件的开发与验证,能够在降低成本并缩短整体开发时间的前提下管理日趋复杂的设计制造流程,同时提高软件质量和生产率。提出了机载软件的虚拟环境平台体系结构,给出了应用验证系统构建方法,针对一种综合化模块化航空电子系统集成仿真验证系统进行了设计与实现,并进行了功能和性能测试。

工业机器人三重增量式模糊控制及其虚拟验证

提出一种三重增量式模糊PID控制与机器人虚拟仿真相结合的研究方法。方法先对三自由度机械臂的运动学模型进行数学建模,并设计机械臂运动控制器与被控系统。结合机械臂三关节实时角度与末端三维位置的实时误差,设计三重增量式模糊PID控制器。将机械臂末端轨迹导入到虚拟仿真软件中,进行虚拟仿真验证。以螺旋管喷漆操作为例,观察机械臂在虚拟环境下的运动情况。实验结果表明,三重增量式模糊PID控制性能良好,轨迹跟踪误差小,期望轨迹与实际轨迹的平均误差绝对值为1.300×10~(-3)m;在虚拟验证仿真过程中,机械臂未发生碰撞、轴超限、不可达等异常情况,能够按照算法轨迹顺利完成整个喷漆仿真。

基于通用接口适配器的半实物仿真系统设计与实现

针对航空领域通用接口半实物仿真环境的应用需求,在构建虚拟集成与仿真验证平台的基础上,提出了基于ARINC664接口适配器的半实物仿真系统的实现方法。以ARINC664接口适配器的工作原理为牵引,明确半实物仿真系统的设计原理和方法,搭建半实物仿真验证环境,并基于北斗定位处理机的硬件在环仿真场景对系统进行验证测试,结果表明,系统的设计与实现是正确、合理的。