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基于FPGA和模型化设计的图像处理实验平台 被引量：15
1
作者 范哲意 周治国 刘志文 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2013年第4期63-66,共4页
给出了一种基于FPGA和System Generator模型化设计方法的图像处理实验平台,适用于图像处理方向的实验教学和创新活动,为高校创新人才培养提供了良好的途径。基于该实验平台实现了一种基于Sobel算子的实时图像的边缘检测算法。实验结果... 给出了一种基于FPGA和System Generator模型化设计方法的图像处理实验平台,适用于图像处理方向的实验教学和创新活动,为高校创新人才培养提供了良好的途径。基于该实验平台实现了一种基于Sobel算子的实时图像的边缘检测算法。实验结果表明了仿真方法和实验平台的有效性。 展开更多
关键词 FPGA SYSTEM GENERATOR 模型化设计 图像处理 边缘检测
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基于模型的汽车电控系统设计 被引量：14
2
作者 陈虹 褚洪庆 +1 位作者 刘奇芳 高炳钊 《控制工程》 CSCD 北大核心 2016年第12期1867-1873,共7页
汽车智能化和网联化使电控系统开发流程变得日益复杂,如何提高控制性能并降低开发成本已经成为汽车电控系统开发亟待解决的关键问题。在汽车电控系统开发过程中,由于领域和分工的不同,系统设计和控制算法被分离研究,使得先进控制算法无... 汽车智能化和网联化使电控系统开发流程变得日益复杂,如何提高控制性能并降低开发成本已经成为汽车电控系统开发亟待解决的关键问题。在汽车电控系统开发过程中,由于领域和分工的不同,系统设计和控制算法被分离研究,使得先进控制算法无法在汽车系统中发挥实际作用。基于模型的控制系统设计为解决这些问题提供了有效手段。结合缸内直喷汽油机燃油共轨控制系统的开发,给出了从工程控制需求分析、性能描述、系统设计到模型建立、性能验证与评价的基于模型的具体设计过程,同时也充分说明了采用这种设计流程可以实现控制算法、系统设计和工程应用的有效结合。 展开更多
关键词 控制系统设计 汽车控制 基于模型的设计 V流程 燃油共轨系统
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基于模型的设计在PLC控制系统开发中的应用 被引量：13
3
作者 刘贤 梁慧敏 +1 位作者 李国良 王稚惠 《电气自动化》 2014年第2期86-88,共3页
以电梯控制为例,介绍了一种新的PLC控制系统的开发方式:基于模型的设计。先用Simulink/Stateflow建立了四层电梯模型,然后用MATLAB自带的代码自动转换工具Simulink PLC Coder将模型转换为符合PLC编程标准的结构化文本,导入到PLC编程软件... 以电梯控制为例,介绍了一种新的PLC控制系统的开发方式:基于模型的设计。先用Simulink/Stateflow建立了四层电梯模型,然后用MATLAB自带的代码自动转换工具Simulink PLC Coder将模型转换为符合PLC编程标准的结构化文本,导入到PLC编程软件RSLogix 5000中,得到电梯模型的功能块,并以此为基础编写电梯的控制程序。实验结果证明了这种PLC控制系统开发方式的可行性及高效性。 展开更多
关键词 PLC 基于模型的设计 电梯控制 代码自动转换
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基于角加速度估计的非线性增量动态逆控制及试飞 被引量：10
4
作者 党小为 唐鹏 +1 位作者 孙洪强 郑琛 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期188-196,共9页
针对非线性增量动态逆(INDI)控制方法运用到飞行试验时需要进行状态量导数(角加速度)的实时估计并且存在延迟等问题进行了研究,并给出了工程应用上的实际解决方案。对试飞无人机(UAV)平台进行了动力学建模,利用非线性增量动态逆控制方... 针对非线性增量动态逆(INDI)控制方法运用到飞行试验时需要进行状态量导数(角加速度)的实时估计并且存在延迟等问题进行了研究,并给出了工程应用上的实际解决方案。对试飞无人机(UAV)平台进行了动力学建模,利用非线性增量动态逆控制方法和控制器分层设计方法设计了无人机姿态控制系统。采用卡尔曼滤波器设计了角加速度估计器为控制律提供角加速度实时反馈。通过基于模型的控制系统设计方法将控制律实现,并进行实际试飞试验。结果表明:该控制方法工程上可实现,具备良好的鲁棒性和指令跟踪能力。 展开更多
关键词 飞行控制 非线性增量动态逆 角加速度估计 卡尔曼滤波 基于模型设计
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嵌入式实时软件的任务构造 被引量：8
5
作者 武海燕 晏立 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第7期39-41,共3页
基于模型的设计方法能缩小从软件功能模型到任务模型的差距。用模型转换的方法构造实时任务,从软件设计模型的组件变换为进程/线程可执行的任务。该方法适用于嵌入式软件设计。在模型中考虑时序一致性的问题,绝对时序一致性能保证数据... 基于模型的设计方法能缩小从软件功能模型到任务模型的差距。用模型转换的方法构造实时任务,从软件设计模型的组件变换为进程/线程可执行的任务。该方法适用于嵌入式软件设计。在模型中考虑时序一致性的问题,绝对时序一致性能保证数据的有效期,相对时序一致性能保证数据的可用性。 展开更多
关键词 嵌入式软件设计 基于模型的设计 模型转换 任务构造 时序一致性
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基于模型设计的处理器在回路联合仿真系统 被引量：9
6
作者 邓焱弢 骆光照 +1 位作者 陈哲 闫要岗 《测控技术》 CSCD 北大核心 2011年第3期45-48,共4页
运用基于模型设计方法开展处理器在回路联合仿真系统的设计研究。针对该方法在模型定点化重构及参数定标过程中存在的参数收敛不一致及工作量大等问题,提出一种迭代参数定标方法,设计了定标比较模块和迭代参数调整模块。建立了基于Matla... 运用基于模型设计方法开展处理器在回路联合仿真系统的设计研究。针对该方法在模型定点化重构及参数定标过程中存在的参数收敛不一致及工作量大等问题,提出一种迭代参数定标方法,设计了定标比较模块和迭代参数调整模块。建立了基于Matlab/Simulink联合仿真系统模型,以TMS320C6416为核心处理器建立联合仿真目标板平台,通过MBD方法生成自动代码,实现了PIL联合仿真。 展开更多
关键词 基于模型设计 处理器在回路 联合仿真 自动代码生成
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基于MBD的商用航空发动机控制软件架构设计 被引量：8
7
作者 马恩 刘富荣 王鸿钧 《航空计算技术》 2013年第6期95-99,共5页
发动机全权限数控技术(FADEC)在商用航空发动机中广泛应用,软件是核心。基于模型设计(MBD)是FADEC软件开发的趋势,但考虑发动机电子控制器(EEC)硬件资源、扩展性等因素,对软件结构设计、MBD与非MBD接口定义等架构问题带来新挑战。在大... 发动机全权限数控技术(FADEC)在商用航空发动机中广泛应用,软件是核心。基于模型设计(MBD)是FADEC软件开发的趋势,但考虑发动机电子控制器(EEC)硬件资源、扩展性等因素,对软件结构设计、MBD与非MBD接口定义等架构问题带来新挑战。在大客发动机验证机电子控制器先期试验平台上,对基于MBD的发动机控制软件设计问题进行了研究,开展了基于MBD的软件架构设计、集成工作,验证结果表明,软件架构设计方案合理可行。 展开更多
关键词 民用航空发动机 控制系统软件 基于模型设计 架构设计
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基于STM32-MAT的交流永磁同步电机驱动控制系统开发 被引量：6
8
作者 徐建明 汪晨浩 《浙江工业大学学报》 CAS 北大核心 2022年第5期581-590,共10页
针对传统交流电机控制开发存在开发过程孤立,当人工编写软件规模较大、复杂程度较高的代码时存在要求高、难度大和效率低等问题,研制了一种基于模型设计(Model-based design,MBD)的STM32实验开发平台。以Matlab/Simulink为软件平台,利用... 针对传统交流电机控制开发存在开发过程孤立,当人工编写软件规模较大、复杂程度较高的代码时存在要求高、难度大和效率低等问题,研制了一种基于模型设计(Model-based design,MBD)的STM32实验开发平台。以Matlab/Simulink为软件平台,利用STM32-MAT与Matlab embedded coder等工具,首先,对控制模型进行包括软件在环、处理器在环等多种方式的在环测试;其次,将控制模型生成为符合设计要求的STM32工程文件,通过Keil编译并下载进STM32中;最后,验证该工程在实际环境中运行的可行性。通过结合永磁同步电机的矢量控制算法模型验证了Matlab/Simulink和STM32-MAT结合的工程设计方式能够在满足项目开发需求的同时,提高了开发效率,避免了传统人工编写代码带来的不规范、效率低和周期长等问题,增强了开发过程的关联性。 展开更多
关键词 STM32-MAT 交流电机 基于模型设计 代码自动生成 STM32系列芯片
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复杂系统测试性设计与故障诊断策略研究进展
9
作者 陆宁云 李洋 +2 位作者 姜斌 黄守金 马坤 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第7期2359-2373,共15页
测试性设计是提高系统可靠性、安全性、维修性、保障性的重要前沿技术,决定了系统故障检测率和隔离率,直接影响系统的维护(测试)成本。系统测试性设计包含结构化设计、模型化设计、数据驱动设计等多种设计策略。其中,数据驱动设计于近... 测试性设计是提高系统可靠性、安全性、维修性、保障性的重要前沿技术,决定了系统故障检测率和隔离率,直接影响系统的维护(测试)成本。系统测试性设计包含结构化设计、模型化设计、数据驱动设计等多种设计策略。其中,数据驱动设计于近年逐渐兴起并成为重要发展方向之一,该类方法通过对系统测试与故障之间的关系进行建模,依据测试结果进行故障推理,形成故障诊断方案。首先,简要回顾了系统测试性设计的发展历程;其次,重点介绍了测试性设计的研究进展,分析总结了结构化、模型化、数据驱动3类测试方案;然后,介绍了测试性诊断策略构建,根据测试方案中的建模方法确定诊断策略的构建技术,并总结归纳了每类技术的研究特点和适用性;最后,探讨了当前复杂系统测试性设计面临的挑战性问题和可能的未来研究方向。 展开更多
关键词 测试性设计 模型化设计 数据驱动 测试性诊断策略
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代码自动生成技术在实验教学中的应用 被引量：6
10
作者 张磊 《电气电子教学学报》 2019年第5期141-143,共3页
文中提出利用Matlab/Simulink框图模型设计环境及其代码自动生成功能,简化学生对控制系统当中处理器硬件、编程方法的学习过程,并针对原有“自动控制元件实验”教学内容,提出以开环控制系统替代孤立元件设备作为实验对象,以适应元件设... 文中提出利用Matlab/Simulink框图模型设计环境及其代码自动生成功能,简化学生对控制系统当中处理器硬件、编程方法的学习过程,并针对原有“自动控制元件实验”教学内容,提出以开环控制系统替代孤立元件设备作为实验对象,以适应元件设备实际应用情况,同时向学生提供可自主操作的实验环境,为培养学生工程实践与创新能力、建立系统级思维方式创造了良好的实验条件。 展开更多
关键词 基于模型的设计 代码自动生成 实践教学
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基于Matlab的运动控制系统实验平台设计
11
作者 徐建明 支文龙 周家豪 《计算机测量与控制》 2024年第3期146-152,共7页
针对运动控制系统课程在传统教学中,学生在课程理论知识学习和利用Matlab/Simulink仿真阶段,缺少实际控制单元设计与开发实际工程训练的问题,设计了一个基于Matlab的运动控制系统实验平台,在实验平台使用基于模型设计的方法可实现从仿... 针对运动控制系统课程在传统教学中,学生在课程理论知识学习和利用Matlab/Simulink仿真阶段,缺少实际控制单元设计与开发实际工程训练的问题,设计了一个基于Matlab的运动控制系统实验平台,在实验平台使用基于模型设计的方法可实现从仿真测试到实物测试一体化;通过介绍实验平台中的PC端环境配置流程以及实验平台中驱动器的构成给出了实验平台的总体设计方案;说明了实验平台应用基于模型设计的方法实现代码自动生成的流程,并对基于模型设计的开发流程进行了详细的阐述;通过案例永磁同步电机转速、电流双闭环控制系统在实验平台经过模型在环仿真、软件在环仿真、处理器在环仿真,最后到实验平台进行实物测试的流程与实验结果来达到验证实验平台的优点及其可行性和有效性的目的。 展开更多
关键词 实验平台 MATLAB/SIMULINK 基于模型设计 代码自动生成 永磁同步电机
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基于模型设计与传统方式的联合设计开发 被引量：6
12
作者 郭丹 刘杰 《单片机与嵌入式系统应用》 2012年第9期16-19,共4页
充分结合基于模型设计与传统嵌入式开发模式的特点,以流水灯和乘法器为例,采用MATLAB/Simulink和DSPBuilder等设计工具,进行基于模型的设计开发;同时使用HDL import模块将传统手写的HDL代码集成到MATLAB平台上的模型中,经验证后,直接产... 充分结合基于模型设计与传统嵌入式开发模式的特点,以流水灯和乘法器为例,采用MATLAB/Simulink和DSPBuilder等设计工具,进行基于模型的设计开发;同时使用HDL import模块将传统手写的HDL代码集成到MATLAB平台上的模型中,经验证后,直接产生嵌入式代码、下载文件以及传统开发模式下的工程。 展开更多
关键词 基于模型设计 联合开发 DSP BUILDER
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基于模型的Buck-Boost变换器协同无源控制 被引量：6
13
作者 李红梅 叶帮红 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第2期86-91,共6页
为了改善Buck-Boost变换器的动态性能和静态性能,基于无源控制实现变换器电感电流期望值的实时观测,再与协同控制相结合得出控制律,提出了协同无源控制的Buck-Boost变换器实现其高性能控制并使之兼具强鲁棒性。为了简化控制器结构,选取... 为了改善Buck-Boost变换器的动态性能和静态性能,基于无源控制实现变换器电感电流期望值的实时观测,再与协同控制相结合得出控制律,提出了协同无源控制的Buck-Boost变换器实现其高性能控制并使之兼具强鲁棒性。为了简化控制器结构,选取协同控制宏变量时未引入积分环节,易于实时实现。最后,采用基于模型设计的开发流程和自动代码生成技术,开发协同无源控制的Buck-Boost变换器样机,通过系统的仿真研究和样机的实验测试,验证该变换器的动态和静态控制性能。 展开更多
关键词 BUCK-BOOST变换器 协同无源控制 鲁棒性 基于模型设计 自动代码生成
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基于模型的设计方法在运动控制实验中的研究 被引量：6
14
作者 董靖川 王太勇 +2 位作者 陆钢庆 李晓奇 闫传滨 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2018年第8期171-175,共5页
基于模型设计方法是一种高效的嵌入式控制系统设计新方法,该方法应用了建模、仿真、自动代码生成、测试验证等作为支持技术。采用Matlab/Simulink软件作为基于模型的设计平台,以MCU为核心的运动控制板及直角坐标运动机构作为验证平台,... 基于模型设计方法是一种高效的嵌入式控制系统设计新方法,该方法应用了建模、仿真、自动代码生成、测试验证等作为支持技术。采用Matlab/Simulink软件作为基于模型的设计平台,以MCU为核心的运动控制板及直角坐标运动机构作为验证平台,构建了实验环境。开发了支持自动代码生成的Simulink模块库,含有AD、DA、编码器、通用输入、通用输出等接口。利用Simulink实现图形化的建模与仿真,使用Simulink coder自动生成控制代码,下载到运动控制板上进行实验验证。开发了数据采集和传输库函数,用于上传实验数据供进一步分析。实验表明,基于模型的设计方法使运动控制理论与实验无缝连接,能够快速构建起实验控制系统,有利于培养学生的工程实践和创新能力。 展开更多
关键词 基于模型的设计 运动控制 实验装置 自动代码生成
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基于AADL2SPN的飞行控制系统可靠性分析
15
作者 罗文斌 陆中 +1 位作者 程大炜 缪炜润 《航空工程进展》 CSCD 2024年第4期100-112,120,共14页
飞行控制系统是典型的安全关键系统,其可靠性对保证飞机安全运行具有重要作用。传统的可靠性分析方法过于依赖分析人员的经验,主观性强,极易导致可靠性模型与设计模型之间存在不一致性。综合利用架构分析设计语言(AADL)和随机Petri网(S... 飞行控制系统是典型的安全关键系统,其可靠性对保证飞机安全运行具有重要作用。传统的可靠性分析方法过于依赖分析人员的经验,主观性强,极易导致可靠性模型与设计模型之间存在不一致性。综合利用架构分析设计语言(AADL)和随机Petri网(SPN)描述系统的故障传播行为,提出一种基于模型的可靠性分析方法;利用AADL构建某横侧向电传飞控系统的名义模型和错误模型,提出AADL模型中错误传播相关信息的提取方法,利用所提取信息自动生成描述系统故障传播行为的SPN模型;在此基础上,通过蒙特卡洛仿真完成该横侧向电传飞控系统的可靠性评估。经与故障树分析方法对比,结果表明:最大相对误差小于0.018%,满足工程需要;所构建的可靠性模型由AADL模型自动生成,能够确保可靠性模型与设计模型的一致性,避免了对设计人员经验的依赖。 展开更多
关键词 系统可靠性 基于模型的设计 架构分析设计语言(AADL) 随机Petri网(SPN) 飞行控制系统
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声学释放器机械释放单元多域物理建模与试验研究
16
作者 陈凯云 许可 赵晓 《黑龙江科技大学学报》 CAS 2024年第2期207-215,共9页
声学释放器机械释放单元的释放过程决定着声学释放器的释放成功率。为验证研制的声学释放器机械释放单元样机的释放过程和使用性能,采用基于模型设计的方法,建立声学释放器机械释放单元的多域物理模型,通过仿真试验验证声学释放器机械... 声学释放器机械释放单元的释放过程决定着声学释放器的释放成功率。为验证研制的声学释放器机械释放单元样机的释放过程和使用性能,采用基于模型设计的方法,建立声学释放器机械释放单元的多域物理模型,通过仿真试验验证声学释放器机械释放单元的结构性能,并对声学释放器机械释放单元样机进行压力釜、抗负载拉力试验和万米海试。结果表明,通过仿真试验、压力釜试验、抗负载拉力试验和万米海试,证实了研制的声学释放器机械释放单元样机可以在最大工作深度11 km和最大有效载荷10 t的工作条件下实现释放功能。 展开更多
关键词 声学释放器 机械释放单元 基于模型设计 多域物理建模
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低成本小批量微纳卫星控制系统的研制实践
17
作者 蒋庆华 王绍凯 +5 位作者 马昆 王鸿 李明群 李鹤 刘祥 徐阳 《先进小卫星技术（中英文）》 2024年第1期87-94,共8页
针对微纳卫星的研制特点,结合控制系统研制过程中的具体实践,从单机产品设计、系统方案设计、测试和环境试验,以及软件开发方面,给出了微纳卫星降低成本、提高可靠性与研制效率的措施和建议.通过采用控制系统内部的冗余备份设计,以及系... 针对微纳卫星的研制特点,结合控制系统研制过程中的具体实践,从单机产品设计、系统方案设计、测试和环境试验,以及软件开发方面,给出了微纳卫星降低成本、提高可靠性与研制效率的措施和建议.通过采用控制系统内部的冗余备份设计,以及系统级可靠性措施,简化了系统配置,并提高了系统可靠性.通过进行系统级的热循环试验可降低研制成本,并达到可靠性试验筛选的目的.通过开展平台化和通用化设计,完善和改进软件开发流程,提高了研制效率.所述方法和措施在卫星研制中取得了较好的效果. 展开更多
关键词 微纳卫星 控制系统 低成本 可靠性 环境试验 基于模型开发 平台化
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基于模型设计的拖拉机整机控制系统的设计与开发 被引量：6
18
作者 王培金 李军伟 +3 位作者 高松 张鹏 李德芳 季宇杰 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2018年第5期1695-1703,共9页
针对传统拖拉机自动化程度低、操作复杂、缺少整机控制器的现状,在分析拖拉机整机控制系统结构组成及功能需求的基础上制定了整机控制器的控制策略,使用Simulink软件搭建了整机控制策略模型,利用代码自动生成技术生成应用层代码并结合... 针对传统拖拉机自动化程度低、操作复杂、缺少整机控制器的现状,在分析拖拉机整机控制系统结构组成及功能需求的基础上制定了整机控制器的控制策略,使用Simulink软件搭建了整机控制策略模型,利用代码自动生成技术生成应用层代码并结合底层驱动代码一并下载到整机控制器中,以实现整机控制程序的开发;使用美国NI公司的Veri Stand软件搭建上位机控制系统,进行整机控制器的硬件在环仿真,验证了整机控制器的功能;道路试验表明,基于模型设计方法开发的拖拉机整机控制器实现了整机控制功能,满足了拖拉机对整机控制器的需求。基于模型设计自动生成的代码完全可以替代人工手写的代码,以缩短整机控制器的开发周期,提高开发效率,降低开发成本。 展开更多
关键词 整机控制系统 基于模型的设计 自动代码生成 硬件在环仿真
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基于模型的双电机驱动电动汽车控制系统开发 被引量：5
19
作者 宋振斌 李军伟 +2 位作者 孙宾宾 王培金 陈静 《山东理工大学学报（自然科学版）》 CAS 2020年第2期31-36,共6页
为充分挖掘双电机双轴驱动电动汽车的潜力,针对其构型特点进行了整车控制系统的开发研究。采用基于模型设计的方法建立了各个模块的控制模型,并在此基础上进行了整车控制策略模型的集成开发;利用嵌入式代码生成技术,实现了由Simulink环... 为充分挖掘双电机双轴驱动电动汽车的潜力,针对其构型特点进行了整车控制系统的开发研究。采用基于模型设计的方法建立了各个模块的控制模型,并在此基础上进行了整车控制策略模型的集成开发;利用嵌入式代码生成技术,实现了由Simulink环境下的整车控制策略模型到系统控制应用层软件代码的自动生成。设计了整车控制器的硬件系统,完成了应用层软件与底层软件的集成设计。在NEDC工况下进行了控制系统硬件在环测试,结果表明本文开发的控制系统能够满足实际需求。 展开更多
关键词 双电机双轴驱动 电动汽车控制系统 模型设计 嵌入式代码自动生成 硬件在环测试
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四旋翼虚拟仿真实验平台开发与实践 被引量：1
20
作者 常广晖 苏攀 +1 位作者 张亚超 刘树勇 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2023年第8期106-113,119,共9页
传统的四旋翼飞行器控制实验平台价格昂贵,实验开展过程容易受场地、学生数量和气候等条件的限制,该矛盾在“控制原理与技术”课程教学中尤为突出。针对以上问题,该文提出一种基于半物理仿真的四旋翼虚拟实验平台设计方案,并详细介绍了... 传统的四旋翼飞行器控制实验平台价格昂贵,实验开展过程容易受场地、学生数量和气候等条件的限制,该矛盾在“控制原理与技术”课程教学中尤为突出。针对以上问题,该文提出一种基于半物理仿真的四旋翼虚拟实验平台设计方案,并详细介绍了平台的关键技术,包括四旋翼物理模型建立、自定义目标软硬件实现,以及虚拟四旋翼与嵌入式目标之间的通信方法等。通过该虚拟仿真实验平台,可开展飞行器建模和飞行姿态控制等综合性实验,让学生掌握控制技术的实际应用方法,激发学生学习兴趣。 展开更多
关键词 四旋翼 半物理仿真 基于模型设计 嵌入式目标 虚拟实验
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