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半实物仿真技术发展综述

半实物仿真技术发展综述

1、半实物仿真技术

1.1半实物仿真系统定义

半实物仿真,又称为硬件在回路中的仿真(Hardware in the Loop Simulation),是指在仿真实验系统的仿真回路中接入部分实物的实时仿真。实时性是进行半实物仿真的必要前提。

半实物仿真同其它类型的仿真方法相比具有经济地实现更高真实度的可能性。从系统的观点来看,半实物仿真允许在系统中接入部分实物,意味着可以把部分实物放在系统中进行考察,从而使部件能在满足系统整体性能指标的环境中得到检验,因此半实物仿真是提高系统设计的可靠性和研制质量的必要手段。

1.2 半实物仿真的先进性及其特点

半实物仿真技术自20世纪60年代问世直到目前美国研制航天飞机,始终盛行不衰。美国大多数国防项目承包商都有一个或多个半实物仿真实验室,这些实验室代表了当前世界先进水平。其先进性体现在:

(1) 有高速高精度的仿真机;

(2) 有先进完备的环境模拟设备。国内半实物仿真技术在导弹制导、火箭控制、卫星姿态控制等应用研究方面也达到了较高水平。

半实物仿真的特点是:

(3) 在回路中接入实物,必须实时运行,即仿真模型的时间标尺和自然时间标尺相同。

(4) 需要解决控制器与仿真计算机之间的接口问题。

(5) 半实物仿真的实验结果比数学仿真更接近实际

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