[發明專利]超高速電磁推進控制半實物仿真系統及仿真方法

在審

• 申請號: 201811624156.1
• 申請日: 2018-12-28
• 公開（公告）號: CN111381513A
• 公開（公告）日: 2020-07-07
• 發明（設計）人: 張慶杰;毛凱;張艷清;馬遜;郭永勇;鄒東升;陳松;蔡華;季旭;楊光;楊志鴻
• 申請（專利權）人: 中國航天科工飛航技術研究院（中國航天海鷹機電技術研究院）
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于RT-LAB的超高速電磁推進控制半實物仿真系統，其特征在于，所述超高速電磁推進控制半實物仿真系統包括：

開發主機(10)，所述開發主機(10)運行仿真管理軟件RT-LAB，所述開發主機(10)用于超高速電磁推進控制系統仿真模型的開發并生成可實時執行的模型代碼、仿真試驗管理以及試驗數據的監控記錄；

實時仿真目標機(20)和IO擴展箱(30)，所述實時仿真目標機(20)分別與所述開發主機(10)和所述IO擴展箱(30)連接，所述IO擴展箱(30)用于對所述實時仿真目標機(20)的輸入輸出端口進行擴展，所述實時仿真目標機(20)用于接收并運行所述開發主機(10)加載的可實時執行的模型代碼；

變流控制器(40)，所述變流控制器(40)分別與所述實時仿真目標機(20)以及所述IO擴展箱(30)連接，所述變流控制器(40)用于發出控制信號以及接收所述實時仿真目標機(20)和所述IO擴展箱(30)發出的信號，所述實時仿真目標機(20)和所述IO擴展箱(30)根據所述變流控制器(40)發出的控制信號模擬變流器的變流效果。

2.根據權利要求1所述的基于RT-LAB的超高速電磁推進控制半實物仿真系統，其特征在于，所述超高速電磁推進控制系統仿真模型包括變流器功率單元模型、直線電機模型和數據同步模型。

3.根據權利要求2所述的基于RT-LAB的超高速電磁推進控制半實物仿真系統，其特征在于，所述變流器功率單元模型和所述直線電機模型運行在所述實時仿真目標機(20)上，所述數據同步模型運行在所述實時仿真目標機(20)上，所述數據同步模型用于實現整個仿真過程的數據同步。

4.根據權利要求3所述的基于RT-LAB的超高速電磁推進控制半實物仿真系統，其特征在于，所述超高速電磁推進控制半實物仿真系統基于Simulink建立所述超高速電磁推進控制系統仿真模型。

5.根據權利要求1至4中任一項所述的基于RT-LAB的超高速電磁推進控制半實物仿真系統，其特征在于，所述開發主機(10)的操作系統為Windows 7Pro。

6.根據權利要求5所述的基于RT-LAB的超高速電磁推進控制半實物仿真系統，其特征在于，所述IO擴展箱(30)基于FPGA架構，所述IO擴展箱(30)包括數字量輸入輸出模塊、模擬量輸入輸出模塊以及與所述實時仿真目標機(20)聯合仿真的PCIe通訊同步卡。

7.根據權利要求6所述的基于RT-LAB的超高速電磁推進控制半實物仿真系統，其特征在于，所述實時仿真目標機(20)基于X86硬件平臺且運行Redhat實時操作系統，所述實時仿真目標機(20)的處理器為英特爾Xeon。

8.一種超高速電磁推進控制系統仿真方法，其特征在于，所述超高速電磁推進控制系統仿真方法使用如權利要求1至7中任一項所述的超高速電磁推進控制半實物仿真系統。

9.根據權利要求8所述的超高速電磁推進控制系統仿真方法，其特征在于，所述超高速電磁推進控制系統仿真方法包括：

變流控制器(40)輸出控制信號，實時仿真目標機(20)根據所述控制信號使得所述變流器功率單元模型輸出要求的電壓電流至所述直線電機模型，所述直線電機模型輸出要求的電磁推力并達到要求的超高速度以驗證超高速電磁推進控制算法；

所述實時仿真目標機(20)輸出模擬量信號，所述變流控制器(40)接收所述模擬量信號并根據所述模擬量信號進行數據調理；

所述實時仿真目標機(20)輸出模擬故障信號，所述變流控制器(40)接收所述模擬故障信號并進行故障信號處理。