【技术实现步骤摘要】
一种控制器硬件在环仿真平台建立方法
本专利技术属于控制系统仿真
，尤其涉及一种控制器硬件在环仿真平台建立方法。
技术介绍
航空发动机、内燃机等复杂系统的控制逻辑、控制算法以及控制规律等构成的控制系统，需要经过一系列验证后才能进行工程实际应用，控制系统设计及验证流程一般包含数字仿真、硬件在环、半物理试验、台架试车验证等。其中硬件在环仿真验证平台中的控制器是真实控制器，在整个控制器开发验证环节中至关重要。根据目前工业界应用最广泛的V型开发模式，第一步，离线仿真，由研究人员在MATLAB/Simulink里设计具体的信号接口类型和设计数学模型以满足实际需求；第二步，快速原型控制，将第一步设计出的MATLAB/Simulink数学模型导入到实时的硬件设备(如dSPACE、实时工控机等)里面，模拟实际被控对象的特性；第三步，代码生成，将第一步的控制模型加入实际的硬件电路设计与软件平台开发，以完成实际控制器的设计；第四步，硬件在环仿真测试是将实际控制器与其对应的仿真被控系统进行互联，形成闭环控制回路，以验证控制器的可靠性，同时验证第二步中MATLAB/Simulink模...
【技术保护点】
1.一种控制器硬件在环仿真平台建立方法，其特征在于，步骤如下：步骤A、建立被控系统的非线性机理模型、传感器模型、执行机构模型与控制器的硬件在环仿真平台，用于完成闭环的纯数字仿真；被控系统的非线性机理模型是根据发动机部件级机理建立的非线性模型；传感器模型采用分段线性变换、饱和和死区限制的数学表达形式，以模拟出真实转速、温度、压力的采集特性；执行机构模型采用一阶惯性积分、时滞、饱和和死区限制的数学表达形式，以模拟出真实电磁阀、电液伺服阀的运动特性；控制器实现对被控系统的非线性机理模型的控制；闭环的形式体现为：执行机构模型的输出数据作为被控系统的非线性机理模型的输入数据，被控系统...
【技术特征摘要】
1.一种控制器硬件在环仿真平台建立方法，其特征在于，步骤如下：步骤A、建立被控系统的非线性机理模型、传感器模型、执行机构模型与控制器的硬件在环仿真平台，用于完成闭环的纯数字仿真；被控系统的非线性机理模型是根据发动机部件级机理建立的非线性模型；传感器模型采用分段线性变换、饱和和死区限制的数学表达形式，以模拟出真实转速、温度、压力的采集特性；执行机构模型采用一阶惯性积分、时滞、饱和和死区限制的数学表达形式，以模拟出真实电磁阀、电液伺服阀的运动特性；控制器实现对被控系统的非线性机理模型的控制；闭环的形式体现为：执行机构模型的输出数据作为被控系统的非线性机理模型的输入数据，被控系统的非线性机理模型的输出数据作为传感器模型的输入数据，传感器模型的输出数据作为控制器的输入数据，控制器的输出数据作为执行机构模型的输入数据；从而以闭环反馈控制的形式，测试与验证控制器对被控系统的非线性机理模型动态和稳态的控制效果，完成纯数字仿真；步骤B、根据步骤A中各个模型的输入、输出变量的范围，进行量程逆转换、转换，与物理信号量程进行匹配，为硬件在环仿真做准备；将被控系统的非线性机理模型、传感器模型、执行机构模型和控制器的输入、输出引脚数据分别加入量程逆转换、转换；设执行机构模型的一个输出变量的数值范围为[a，b]，传输该输出变量的物理信号的范围为[c，d]，当待输出变量数值为x，则在实际传输过程中该输出变量输出y时的量程转换公式为：当被控系统的非线性机理模型获取执行机构模型的输出变量y后，要对该输出变量y进行量程逆转换，采用的量程逆转换公式为：则得到执行机构模型的输出变量x，即通过量程逆转换、转换以便在硬件在环仿真阶段将各模型数据通过物理信号进行传输；并以此类推，至控制器的输出数据作为执行机构模型的输入数据，形成数据传输的闭环；物理信号量程包括-10V～+10V的标准电压、0～65535的通信数值范围；步骤C、利用RTW技术实现硬件在环仿真平台的一键式代码生成，利用后台脚本方法实现代码的编译和下载，将被控系统的非线性机理模型下载到实时下位机里，在实时操作系统里运行被控系统的非线性机理模型，以模拟出被控系统的稳态及动态特性；执行一键式代码生成前...
【专利技术属性】
技术研发人员：温思歆，杜宪，孙希明，郝育闻，刘小雨，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21
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