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| 基于FMI的飞行器联合仿真技术研究 摘 要 由于科技技术的飞速发展，导致一些科研工程从简单到复杂，内聚性变得越来越低，耦合性变得越来越高，这也就是说明在今后的科研工作中，会出现几个项目一起合作的情况，那么随之而来的是什么呢？研究这些项目的各类仿真模型都得从之前的低端水平变得越来越高端，只有这样，才能更好的进行项目的开展，但是一个等待突破的难题又摆在了我们面前，怎样才能将复杂的项目与更高端的仿真模型有效地结合在一起呢？比如飞行器系统与仿真技术之间的测试，这已经成为我们最想攻破的方向。要想解决这个难题，首先我们得意识到仿真模型的不兼容性，由于市面上的仿真测试类型数不胜数，导致每个公司的仿真测试软件都有一定的不同，只有在这些不同中求得一个共同的测试方案，才能让我们的项目进一步开展，那主要从以下方面考虑：仿真测试应该具有以下标准：（1）通用性（2）集成性（3）扩展性，具备了上述这些标准，接下来就构建仿真测试的框架和调整策略，这样更能在项目实施的过程中提高效率。在对飞行器系统建模之前，项目人员应该首先选定建模时需要遵守的规范，防止出现数据不匹配的情况，另外，还得选定在这个过程中的接口函数，这样会使建模数据更加的准确，了解了这些之后就可以根据项目的背景知识以及仿真测试的技术高低情况选择合适的建模参数了，最后再结合其他一些高端的技术，与之配合就行。在飞行器仿真测试期间，最重要的一步就是学会简化模型，模型越简单，操作起来就越方便，对于数据的采集就越有效，得到的结果也就越真实，对我们的项目帮助越大，那在这个过程中，就需要我们制定相应的调整战略，设计不同的仿真算法。在本次论文中，基于之前的分布式架构，我们在此基础上又新设计了一种静态集中式调整策略，主要是通过对论文设计的测试，发现了在技术标准，方法策略和算法上都具有高度的吻合性和有效性，所以我们认定这种方法的实施是特别有益于我们论文开展的，具有很强的实际操作性。 关键词：联合仿真技术，FMI标准，模型封装与集成，分布式，仿真调度 目 录 第一章 绪 论 1 1.1 研究背景 1 1.2 国内外研究历史与现状 2 1.3 研究内容和意义 6 1.4 论文章节安排 7 第二章 飞行器建模技术分析 8 2.1 典型飞行器建模仿真方法 8 2.2 飞行器联合仿真特性分析 9 2.3 通用模型接口标准（FMI）技术 10 2.3.1 FMI标准分类 10 2.3.2 FMI模型解析 13 2.3.3 FMI仿真阶段划分 17 2.3.4 FMI仿真流程设计 18 2.4 本章小结 20 第三章 SIMULINK与FMU模型转换的研究与实现 21 3.1 SIMULINK与FMU模型转换的技术理论研究 21 3.1.1 S_Function表达机制 21 3.1.2 FMU的规范化表达 23 3.2 SIMULINK到FMU的转换流程 25 3.3 SIMULINK模型的FMU自动生成技术 26 3.3.1 模型描述文件的生成实现 26 3.3.2 模型实现文件的生成实现 29 3.4 本章小结 36 第四章 飞行器联合仿真调度算法研究 38 4.1 飞行器联合仿真架构与功能分析 38 4.2 客户端上的仿真算法研究 41 4.3 分布式调度策略研究 48 4.4 本章小结 50 第五章 基于FMI的飞行器联合仿真平台设计实现与实例验证 51 5.1 飞行器联合仿真需求分析 51 5.1.1 功能需求分析 53 5.1.2 性能需求分析 54 5.2 联合仿真平台设计与实现 54 5.2.1 客户端架构设计 54 5.2.1.1 配置工具软件架构 55 5.2.1.2 仿真引擎软件架构 56 5.2.1.3 视景工具软件架构 56 5.2.2 配置工具的设计与实现 57 5.2.3 仿真引擎的设计与实现 59 5.2.4 视景工具的设计与实现 59 5.3 联合仿真平台的系统测试与功能验证 59 第六章 全文总结与展望 69 6.1 全文总结 69 6.2 后续工作展望 70 致 谢 71 参考文献 72 |
