[發(fā)明專利]基于PDM/Matlab的飛行器控制系統(tǒng)異地協(xié)同設(shè)計方法

在審

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• 申請日: 2007-09-25
• 公開（公告）號: CN101398860A
• 公開（公告）日: 2009-04-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫勇;宋曉;龔光紅;韓亮
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;B64F5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于PDM/Matlab的飛行器控制系統(tǒng)異地協(xié)同設(shè)計方法，屬于計算機仿真與集成制造領(lǐng)域。

背景技術(shù)

飛行器控制系統(tǒng)的設(shè)計包括設(shè)計裝配，結(jié)構(gòu)性能分析，動力學分析和控制系統(tǒng)設(shè)計等幾個部分，設(shè)計裝配主要通過Pro/E和CATIA來實現(xiàn)，結(jié)構(gòu)性能分析主要通過Patran和Nastran來實現(xiàn)，動力學分析主要通過Adams來實現(xiàn)，控制系統(tǒng)設(shè)計主要通過Matlab來實現(xiàn)，然后通過PDM來管理各個部分。產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(PDM：Product?Data?Management)是近年來發(fā)展起來的一門新技術(shù)，其目的是在產(chǎn)品的整個開發(fā)周期內(nèi)，為工程設(shè)計的各個單元系統(tǒng)提供統(tǒng)一的、安全的信息共享平臺，從而實現(xiàn)縮短產(chǎn)品的研制開發(fā)周期、降低開發(fā)成本、提高設(shè)計質(zhì)量、為企業(yè)贏得競爭的市場主動權(quán)和競爭優(yōu)勢。因而它在飛行器系統(tǒng)設(shè)計領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。作為一種典型的PDM工具，IBM公司的SmarTeam提供了完備的、使用便捷的、完全用戶化的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理功能。

PDM系統(tǒng)的六大基本功能包括：圖紙文檔管理、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與配置管理、零部件管理、屬性數(shù)據(jù)與結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)管理、項目與流程管理、系統(tǒng)集成。由于Matlab文件的特殊性，更多是以圖形格式的形式來觀察相應(yīng)的特性或系統(tǒng)參數(shù)，所以在PDM系統(tǒng)中涉及到Matlab文件的主要是文檔管理。

PDM系統(tǒng)中的文檔類信息是最有價值的，它提供了豐富的信息，包括了圖片、表格、圖紙、網(wǎng)頁等多種信息。SmarTeam有著完整的文檔管理功能，包括新建、更新、瀏覽、刪除等功能，滿足了開發(fā)、設(shè)計、管理人員的相關(guān)需求。其內(nèi)嵌的瀏覽器可以在不打開外部應(yīng)用程序的基礎(chǔ)上直接瀏覽包括Office和CAD系列軟件在內(nèi)的200多種文件，同時它提供了圈紅功能，可以對文檔資料進行批注和圈閱。

但是，目前在飛行器控制系統(tǒng)設(shè)計領(lǐng)域，尤其是飛行器控制系統(tǒng)異地協(xié)同設(shè)計方面存在著PDM系統(tǒng)不支持Matlab的技術(shù)問題，SmarTeam內(nèi)嵌的瀏覽器不支持Matlab的兩種主要的文件格式：圖形格式(以下簡稱fig格式)和模型格式(由Simulink工具箱建模生成，以下簡稱mdl格式)。所以在SmarTeam中加入這兩類的文檔時，只有相應(yīng)的啟動Matlab后才能對文件進行瀏覽，而且不能進行圈紅操作，這在很大程度上延長了產(chǎn)品開發(fā)、管理的時間，降低了異地協(xié)同設(shè)計的效率，無法體現(xiàn)出SmarTeam在文檔管理方面的優(yōu)越性。

無論是異地協(xié)同還是產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理都涉及了多方面的知識，因此這類系統(tǒng)的開發(fā)是相當困難的，要深入了解各方面的相關(guān)知識。另外，我國的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理技術(shù)起步時間晚，很多科研院所、企業(yè)對其還不是很了解，但是應(yīng)用要求卻很迫切。因此，如何開發(fā)在不同專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理就成為一個亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決上述問題，利用PDM與Matlab等相關(guān)技術(shù)，結(jié)合飛行器控制系統(tǒng)設(shè)計領(lǐng)域的相關(guān)知識，提供一種基于PDM/Matlab的飛行器控制系統(tǒng)異地協(xié)同設(shè)計方法，以解決在飛行器控制系統(tǒng)設(shè)計過程中PDM系統(tǒng)不支持Matlab的技術(shù)問題，從而快速、便捷地使用PDM系統(tǒng)在飛行器系統(tǒng)異地協(xié)同設(shè)計中進行管理，達到提高飛行器設(shè)計及制造效率的目的。。

為完成發(fā)明目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：

主要通過Pro/E和CATIA來實現(xiàn)設(shè)計裝配，主要通過Patran和Nastran來實現(xiàn)結(jié)構(gòu)性能分析，主要通過Adams來實現(xiàn)動力學分析，主要通過Matlab來實現(xiàn)控制系統(tǒng)設(shè)計，然后通過PDM來管理各個部分；其中通過Matlab實現(xiàn)的控制系統(tǒng)設(shè)計是基于PDM/Matlab的飛行器控制系統(tǒng)異地協(xié)同設(shè)計方法，它包括以下幾個步驟：

在PDM中利用自身的工具集成模塊調(diào)用Matlab，實現(xiàn)控制系統(tǒng)模塊格式轉(zhuǎn)換的步驟，首先，在PDM的文檔管理模塊下，以其自身的工具集成模塊作為開發(fā)接口，將控制系統(tǒng)組件化顯示模塊傳遞給Matlab。其次，通過PDM的工具集成模塊作用，在Matlab環(huán)境中將控制系統(tǒng)組件化顯示模塊轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的PDM可以瀏覽的格式。最后，再通過PDM工具集成模塊的作用，將控制系統(tǒng)組件化顯示模塊轉(zhuǎn)換后的格式傳遞回PDM。

在PDM中將轉(zhuǎn)換后的控制系統(tǒng)模塊添加到相應(yīng)的模塊中，實現(xiàn)與PDM管理下的控制模塊的鏈接。

所說的調(diào)用Matlab使用的是以Matlab為自動化服務(wù)器，以自身的工具集成模塊為自動化控制器的集成方法。

所說的控制系統(tǒng)模塊主要是指Matlab的圖形格式和模型格式，在Matlab中將其轉(zhuǎn)換為位圖格式和EPS格式。