基于hlarti的摆式列车多学科协同仿真技术

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1、第一部分大会报告11基于HLA/RTI的摆式列车多学科协同仿真技术范文慧肖田元（清华大学自动化系，北京，100084）摘要：介绍了摆式列车为了解的基本原理，分析了摆式列车仿真技术现状和难点，提出了基于HLA/RTI摆式列车多学科协同仿真环境体系结构。建立了基于HLA/RTI摆式列车多学科协同仿真的团队、任务分解和工作流程，通过对摆式列车多学科系统分析，在Matlab中建立了摆式列车控制模型，在Hopsan软件中建立了液压模型，在Adams软件中建立了动力学模型。基于适配器构成了基于HLA/RTI摆式列车多学科协同仿真环境，仿真运行结

2、果可以看出倾摆装置在进入弯道后较短的时间内进入了稳定状态。关键词：摆式列车；HLA/RTI；协同仿真中图分类号：TP14HLA/RTIbasedMultidisciplinaryCollaborativeSimulationforTiltingTrainFanWen-huiXiaoTan-yuan（DepartmentofAutomation，TsinghuaUniversity，Beijing，100084）Abstracts：ThePrincipleoftiltingtrainisintroduced,thetechnology

3、oftiltingtrainsimulationisanalyzed,andarchitectureofHLA/RTIbasedMultidisciplinaryCollaborativeSimulationEnvironmentforTiltingTrainisproposed.Team,taskandworkflowofMultidisciplinaryCollaborativeSimulationarebuilt.BydecouplingMultidisciplinarysystemofTiltingTrain,control

4、model,hydraulicmodelanddynamicmodelinMatlab,HopsanandAdamsarecreated.ThreeadaptorsbasedHLA/RTIbasedMultidisciplinaryCollaborativeSimulationEnvironmentareestablished.Fromthesimulationcalculateresult,asthecollaborativesimulationsystem,itisveryusefulforTiltingTraindesign.

5、Keywords：TiltingTrain；HLA/RTI；协同仿真第一部分大会报告111引言基金项目：国家863/cims项目资助（NO.2006AA04Z160）作者简介：范文慧（1966-），男，副教授，从事复杂产品协同仿真与协同优化的研究、开发与应用工作。经过多年的发展与完善，目前已经出现了大量成熟的商用仿真软件，典型的如Adams、Nastran、Matlab、QUEST等等，可以分别对动力学、热力学、控制系统、生产线等各个过程进行仿真分析。这些仿真软件广泛应用到产品开发过程中，极大地提高了企业的产品设计开发能力。但随着需

6、求的进一步发展，传统的单学科仿真技术的不足也组件显露出来。一般来说，现实世界中的复杂产品通常都是多学科的，由多种工具设计出来的属于不同领域的多个分系统组成[1]，如图1所示。随着产品规模和复杂程度的不断增长，产品设计过程中涉及到的学科领域越来越多，分系统间的关系也越来越复杂。虽然现有的仿真工具可以有效辅助产品某个功能单元的设计开发，能够很好地解决大部分单领域的分析评估问题，但对于涉及到多学科知识的复杂系统(整个产品或其某个复杂子系统)仿真支持不够。仅靠传统的单领域仿真已经很难满足对整个产品或其某个复杂子系统的功能/行为分析，仿真工具

7、之间相互协同的需求开始逐渐变得强烈。第一部分大会报告11为了解决传统的单领域仿真模式在复杂产品设计过程中遇到的困难，人们开始将协同仿真的思想引入产品设计领域，多学科协同仿真技术开始受到重视并成为研究的热点。图1复杂产品通常涉及多学科知识协同仿真是随着计算机环境协作能力的提高和仿真方法论的进步发展起来的一种先进的系统仿真方法，主要面向复杂系统的分析和设计。协同仿真可以将位于不同地点、基于不同计算机平台、采用不同建模方法建立的混合异构层次化仿真模型，在分布式环境中进行仿真运行。协同仿真是一个处于发展中的概念，目前尚未形成统一的观点。Vi

8、cter和Paul认为，协同仿真是一种复杂系统仿真方法，它支持处于不同地点、基于不同计算机平台的仿真人员,采用不同建模方法建立混合异构层次化的仿真模型[2]，并在分布环境上进行仿真运行。在产品设计领域，协同仿真主要出现在不同学科领域之