运行环境仿真测试系统

• 概述
• 问题反馈

◆仿真技术简单介绍：       现代工业面临着越来越多的挑战：激烈的市场竞争 和政府对环境保护的严格约束。应对这些挑战的主要策 略是缩短新产品的设计和测试时间，减少开发成本， 加快产品投入市场速度。解决这些问题的主要方法是在 产品开发和设计过程中有效利用CAD/CAE/CAM技术。 目前，最困扰机电产品设计和开发人员的有两个问题， 第一是如何合理选择部件和子系统来满足系统需求；第 二是如何在低成本条件下测试系统性能。
    仿真技术是解决上述问题的答案。仿真实验分析技 术有助于利用实际部件和系统的实验数据获得深入的知 识和了解。计算机仿真为在变化条件下和不同参数的情 况下描述和分析系统行为提供了可能，同时还可以获得 足够数量和质量的分析数据。它具有不需要实际工作环 境，不需要复杂加载系统等许多优点。
    过去，仿真技术的研究主要集中于仿真工具方面， 相对忽略了现代机电系统对仿真模型精度和功能准确度 的要求。不管仿真工具如何先进，不合适的仿真模型 肯定会导致错误的仿真结果。这是现代仿真技术面对的 主要问题。 ◆测试系统概述：       本系统主要针对各种工业、民用设备和系统的部件 （包括控制器、传感器和执行器等）进行功能和性能 测试，采用系统仿真技术实现设备和系统中与被测部件 相关的其他部件的仿真与模拟功能，从而实现被测部件 的运行环境仿真测试。
    运行环境仿真系统的开发首先集中于仿真模型，精 确建立一个针对机电部件和系统的动态案例仿真模型 库。这个模型库有三个优点：
  ·基于案例推理技术的仿真模型分类结构：它可以 动态调整模型数据库结构以满足实际系统需求。
  ·测试仿真模型和真实系统匹配度的功能
  ·系统辩识工具：可以从实际的实验结果中提取精 确模型，并重构动态模型库。
    这些优点可以有效地解决以前静态模型库带给仿真 实验的问题。动态仿真模型库具有动态和自适应能力， 可以满足更广泛的需求。运行环境仿真系统以虚拟仪器 技术为基础的硬件在环测试系统，这使仿真变得更加容 易。 ◆系统组成：     运行环境仿真系统有两个重要的组成部分：动态案 例仿真模型库和基于虚拟仪器的硬件在环测试系统。前 者主要用于扩展真实部件和系统的数学描述范围，采用 案例推理方式合理分类；后者主要针对如何通过使用数 学描述方法实现实际的测控系统，以减少开发难度、 成本和其他投资。这两部分具有非常密切的关系，但 两者又是相对独立的系统。系统为这两者搭建了一座桥 梁，从而使真实对象与虚拟运行环境中的仿真对象紧密 结合，形成更高层次的测控系统。 ◆系统特点：       ·可实现与被测单元相关的各种部件及信号的仿真 功能，包括传感器信号、通信信号、执行器控制信号 等，最终形成被测单元的仿真运行环境。
    ·可建立动态仿真模型数据库，包含通过仿真功能
形成的各种传感器、执行器等实际部件仿真模型，具 有根据具体需求动态调整数据库结构和数据参数的功 能，可以将所需模型单独提取给具体测试系统。
    ·采用虚拟仪器技术开发的硬件在环测试系统，选 择了N I 公司系列数据采集系统、NI Lab VIEW、LabWindows/CVI软件平台作为自动测试 软件。 ◆系统功能：     ·可模拟多种传感器（如温度、压 力、位移、速度等）、执行器（电机、 液压系统等）、信号处理电路的输入/输 出功能。
    ·可提供多种信号适配和调理功能模 块。
    ·模拟输出信号频率最高可达 100MHz，可以根据需要选择不同的信号 适配电路，以实现多种符合工业标准的电 流、电压输出信号幅值。
    ·具有实时处理能力，最高仿真及控 制周期可达微秒级。 ◆应用范围：     ·航空航天领域系统功能、性能检测
    ·军用雷达综合处理机系统功能、性能检测
    ·武器火控系统功能、性能检测
    ·IC 芯片功能、性能检测
    ·汽车电子产品功能、性能检测
    ·工业自动化控制系统功能、性能检测
    ·家用电器智能控制系统功能、性能检测 ◆仿真技术简单介绍：       现代工业面临着越来越多的挑战：激烈的市场竞争 和政府对环境保护的严格约束。应对这些挑战的主要策 略是缩短新产品的设计和测试时间，减少开发成本， 加快产品投入市场速度。解决这些问题的主要方法是在 产品开发和设计过程中有效利用CAD/CAE/CAM技术。 目前，最困扰机电产品设计和开发人员的有两个问题， 第一是如何合理选择部件和子系统来满足系统需求；第 二是如何在低成本条件下测试系统性能。
    仿真技术是解决上述问题的答案。仿真实验分析技 术有助于利用实际部件和系统的实验数据获得深入的知 识和了解。计算机仿真为在变化条件下和不同参数的情 况下描述和分析系统行为提供了可能，同时还可以获得 足够数量和质量的分析数据。它具有不需要实际工作环 境，不需要复杂加载系统等许多优点。
    过去，仿真技术的研究主要集中于仿真工具方面， 相对忽略了现代机电系统对仿真模型精度和功能准确度 的要求。不管仿真工具如何先进，不合适的仿真模型 肯定会导致错误的仿真结果。这是现代仿真技术面对的 主要问题。 ◆测试系统概述：       本系统主要针对各种工业、民用设备和系统的部件 （包括控制器、传感器和执行器等）进行功能和性能 测试，采用系统仿真技术实现设备和系统中与被测部件 相关的其他部件的仿真与模拟功能，从而实现被测部件 的运行环境仿真测试。
    运行环境仿真系统的开发首先集中于仿真模型，精 确建立一个针对机电部件和系统的动态案例仿真模型 库。这个模型库有三个优点：
  ·基于案例推理技术的仿真模型分类结构：它可以 动态调整模型数据库结构以满足实际系统需求。
  ·测试仿真模型和真实系统匹配度的功能
  ·系统辩识工具：可以从实际的实验结果中提取精 确模型，并重构动态模型库。
    这些优点可以有效地解决以前静态模型库带给仿真 实验的问题。动态仿真模型库具有动态和自适应能力， 可以满足更广泛的需求。运行环境仿真系统以虚拟仪器 技术为基础的硬件在环测试系统，这使仿真变得更加容 易。 ◆系统组成：     运行环境仿真系统有两个重要的组成部分：动态案 例仿真模型库和基于虚拟仪器的硬件在环测试系统。前 者主要用于扩展真实部件和系统的数学描述范围，采用 案例推理方式合理分类；后者主要针对如何通过使用数 学描述方法实现实际的测控系统，以减少开发难度、 成本和其他投资。这两部分具有非常密切的关系，但 两者又是相对独立的系统。系统为这两者搭建了一座桥 梁，从而使真实对象与虚拟运行环境中的仿真对象紧密 结合，形成更高层次的测控系统。 ◆系统特点：       ·可实现与被测单元相关的各种部件及信号的仿真 功能，包括传感器信号、通信信号、执行器控制信号 等，最终形成被测单元的仿真运行环境。
    ·可建立动态仿真模型数据库，包含通过仿真功能
形成的各种传感器、执行器等实际部件仿真模型，具 有根据具体需求动态调整数据库结构和数据参数的功 能，可以将所需模型单独提取给具体测试系统。
    ·采用虚拟仪器技术开发的硬件在环测试系统，选 择了N I 公司系列数据采集系统、NI Lab VIEW、LabWindows/CVI软件平台作为自动测试 软件。 ◆系统功能：     ·可模拟多种传感器（如温度、压 力、位移、速度等）、执行器（电机、 液压系统等）、信号处理电路的输入/输 出功能。
    ·可提供多种信号适配和调理功能模 块。
    ·模拟输出信号频率最高可达 100MHz，可以根据需要选择不同的信号 适配电路，以实现多种符合工业标准的电 流、电压输出信号幅值。
    ·具有实时处理能力，最高仿真及控 制周期可达微秒级。 ◆应用范围：     ·航空航天领域系统功能、性能检测
    ·军用雷达综合处理机系统功能、性能检测
    ·武器火控系统功能、性能检测
    ·IC 芯片功能、性能检测
    ·汽车电子产品功能、性能检测
    ·工业自动化控制系统功能、性能检测
    ·家用电器智能控制系统功能、性能检测