半实物仿真技术

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1、8半实物仿真技术半实物仿真概述物理模拟设备与技术仿真计算机技术7/2/20211飞行器工程系单家元博士半实物仿真概述概念:(Hardware-in-the-loop)硬件在回路仿真：仿真系统中有实物参加。优点：可使无法准确建立模型的部件直接进入仿真回路；通过模型与实物之间的切换，进一步校验模型；验证实物部件对系统性能的影响。实质：为物理部件创造一个模拟实际环境的仿真环境，用物理部件实物进行仿真的技术。7/2/20212飞行器工程系单家元博士半实物仿真概述半实物仿真技术：环境模型建立技术：实际上指各种物理环境的建模技术：包括声、压场

2、，电磁场，光学，空间运动学和动力学等。物理模型建立技术：运动环境：飞行模拟器（转台、平台）视觉环境：视景系统听觉环境：声场模拟器（鱼雷）力环境：负载模拟器（舵、发动机）光学环境：激光、红外、电视目标模拟器电磁环境：射频目标模拟器（雷达导引头、雷达）压力环境：大气压（高度计）、水压（深度计）、压力（地雷）7/2/20213飞行器工程系单家元博士半实物仿真概述半实物仿真系统半实物仿真系统的组成半实物仿真系统中的模型半实物仿真系统中的相似原则和相似方法7/2/20214飞行器工程系单家元博士半实物仿真系统组成仿真设备：如各种目标模拟器、

3、仿真计算机、飞行模拟转台、线加速度模器、负载力矩模拟器、卫星导航信号模拟器等等。参试设备：如制导控制计算机、陀螺仪、组合导航系统、舵机等。各种接口设备：模拟量接口、数字量接口、实时数字通讯系统等。试验控制台：监视控制试验状态进程的装置。包括试验设备、试件状态信号监视系统、设备试件转台控制系统、仿真试验进程控制等。支持服务系统：如显示、记录、文档处理等事后处理应用软件。7/2/20215飞行器工程系单家元博士半实物仿真系统半实物仿真系统中的模型对象模型与环境模型：包括环境效应模型物理模型与数学模型尽量多的物理模型不可实现的数学模型7

4、/2/20216飞行器工程系单家元博士半实物仿真系统相似原理与相似方法相似原理：几何相似、感觉信息相似、数学相似、逻辑相似相似方法模式相似、模糊相似、组合相似、坐标变换相似实现方法时间与逻辑相似几何相似：空间几何关系相似（六个自由度）环境相似：力学、光学、电磁7/2/20217飞行器工程系单家元博士物理模拟设备与技术飞行模拟器舵负载模拟器线加速度模拟器目标/环境模拟器红外激光雷达电视声场7/2/20218飞行器工程系单家元博士飞行模拟器飞行模拟器分类飞行模拟转台的工作原理飞行模拟转台的技术指标飞行模拟转台的组成分析模拟转台的计算机

5、控制7/2/20219飞行器工程系单家元博士飞行模拟器分类飞行模拟平台：功能：模拟飞行器姿态和过载用途：飞行训练模拟器飞行模拟转台：功能：模拟飞行器姿态用途：惯性器件、导引头等制导控制部件的测试与仿真7/2/202110飞行器工程系单家元博士三自由度航向、姿态和倾斜六自由度航向、姿态和倾斜及三个方向的过载（线加速度）飞行模拟平台7/2/202111飞行器工程系单家元博士7/2/202112飞行器工程系单家元博士7/2/202113飞行器工程系单家元博士7/2/202114飞行器工程系单家元博士7/2/202115飞行器工程系单家元

6、博士飞行模拟转台用途：仿真转台、测试转台结构形式：O,U,Y,T驱动形式：液压、电动控制方式：模拟、数字轴数：单轴、双轴、三轴、四轴、五轴性质：位置、速率7/2/202116飞行器工程系单家元博士7/2/202117飞行器工程系单家元博士7/2/202118飞行器工程系单家元博士7/2/202119飞行器工程系单家元博士7/2/202120飞行器工程系单家元博士飞行模拟转台的工作原理基本构成：动力系统、伺服控制系统、机械系统工作原理：在动力系统支持下，伺服控制系统控制机械系统作角度转动，为安装在机械系统上的惯性测量部件提供姿态运动

7、环境。伺服控制系统：保证转台实现一定性能指标的控制系统：一般由测速机构成速度内环，提高系统的抗干扰能力，由测角元件构成位置外环进行位置控制，同时对位置输入进行微分，实现复合前馈控制，提高系统响应。7/2/202121飞行器工程系单家元博士飞行模拟转台伺服控制系统7/2/202122飞行器工程系单家元博士飞行模拟转台的技术指标性能指标：约束转台角运动静态和动态性能的技术参数。功能要求：规范转台在使用、维护方面的功能。7/2/202123飞行器工程系单家元博士飞行模拟转台性能指标项目单位内框中框外框备注最大角加速度Rad/s24541

8、26106最大角速度Rad/s43.33.3转角范围度±200±150±150最小平滑速度度/秒±0.05±0.05±0.05位置精度度±0.01±0.01±0.01速度精度1%1%1%位置系统频响Hz151290.1-1度双10速度系统频响Hz2