飞控系统数字化设计中面向工程的模型重用与管理技术

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1、中图分类号：TP392论文编号：102870312-S025学科分类号：081101硕士学位论文飞控系统数字化设计中面向工程的模型重用与管理技术研究生姓名周在华学科、专业控制理论与控制工程研究方向数字化设计指导教师王彪副教授南京航空航天大学研究生院自动化学院二○一二年三月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofAutomationEngineeringResearchonReusabilityandManagementofmodelfor

2、DigitalDesignprojectofFlightControlSystemAThesisinControlScienceandEngineeringbyZhouZaihuaAdvisedbyAssociateProfessor.WangBiaoSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMarch,2012承诺书本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地

3、方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）作者签名：日期：南京航空航天大学硕士学位论文摘要随着飞机越来越复杂、以及计算机性能的不断提高，为了提高飞机的设计效率，我国航空工业系统提出了“飞机数字化工程”的设计理念，本课题组在此背景下以Rhapsody和Simulink为核心设计搭建了一个飞控系

4、统数字化设计初级平台。本文即在该平台的基础上，为了提高飞控系统的设计效率，研究了如何从已设计的飞控系统中挖掘可重用模型并应用到新的飞控系统设计中。本文的主要内容如下：首先，在分析数字化设计初级平台中的软件结构和数据模型基础上，研究了模型重用在该平台中实现的可行性。指出了单纯依赖设计平台无法有效地实现模型重用的弊端，提出了开发重用模型管理系统的必要性。其次，研究了不依赖设计环境获取飞控模型的方法，即从工程描述文件中获取模型数据的方法。鉴于描述文件的内容采用文本形式记录，本文在保留原有飞控模型关系的条件下研究并设计了从描述文件中读取飞控模型的

5、结点结构和提取算法。再次，为了便于管理从描述文件中提取的飞控模型信息，本文完成了用于存储此类信息的后台数据库的设计；同时设计开发了操作和处理重用模型的交互环境，包括用例模型、静态模型、交互模型等多种模型管理模块。最后，针对案例无人机Predator飞行控制系统纵向运动控制逻辑，在模型管理系统提供支持和引导下，完成了对其的重用设计，开发出了PredatorⅡ的飞行控制系统纵向运动控制逻辑。由PredatorⅡ的飞行控制系统设计的成果验证了模型管理系统在支持飞控系统模型重用设计的性能。经验证，PredatorⅡ飞行控制系统的设计达到了用户提出

6、的要求；同时也验证模型管理系统能够有效地管理数字化设计初级平台中的模型数据、挖掘潜在的重用模型，能够引导设计人员完成飞控系统的模型重用设计，能够为飞控模型重用在数字化设计初级平台中的应用启到重要的促进作用。关键字：飞控系统，数字化技术，模型重用，信息提取，模型管理I飞控系统数字化设计中面向工程的模型重用与管理技术ABSTRACTWiththedevelopmentofcomputerperformance,theplaneisbecomingmoreandmorecomplicated.China'saviationindustrysys

7、temproposedthe“AircraftDigitalDesign&ManufactureEngineering(ADDME)”designconcept,inordertoimproveefficiencyofplanedesign.Underthisbackground,ourgrouphasbuiltaprimarydigitaldesignanddevelopmentplatformbefore,withthecoreofRhapsodyandSimulink.Thearticlestudyhowtoachievereuse

8、ofengineeringdesignbasedontheplatform.Themaincontentsofthisarticleareasfollows:First,thefeasibil