基于實時Linux系統(tǒng)的飛機剎車半實物仿真系統(tǒng)研究.pdf

1、通過目前我國飛機剎車系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀和實驗測試手段的詳細(xì)分析，考慮到仿真系統(tǒng)的實現(xiàn)條件和經(jīng)濟適應(yīng)性，本文提出了一種基于實時Linux操作系統(tǒng)的飛機剎車系統(tǒng)半實物仿真設(shè)計方案，并給出了整個系統(tǒng)的軟硬件實現(xiàn)過程。 論文首先分析了飛機滑跑的動力特性、起落架及載荷的影響、剎車裝置的工作特性以及跑道與輪胎摩擦特性，建立了系統(tǒng)半實物仿真的整體數(shù)學(xué)模型。針對仿真計算機與實物設(shè)備的接口，完成了設(shè)備硬件接口電路和設(shè)備驅(qū)動S函數(shù)的程序設(shè)計，以及仿真

2、系統(tǒng)中實時通訊網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計。 其次針對半實物仿真的實時性要求，利用Matlab實時工作間RTW，并結(jié)合實時Linux操作系統(tǒng)內(nèi)核的特性，給出了系統(tǒng)半實物仿真軟件的實時代碼生成方法；以RTW的外部方式實現(xiàn)了基于TCP\IP協(xié)議的實時網(wǎng)絡(luò)通訊模塊；利用Matlab提供用戶自定義模型的S函數(shù)完成了Linux環(huán)境下多線程實時模塊代碼的設(shè)計。 另外，論文還較深入地研究了實時Linux系統(tǒng)支持SMP(對稱多處理器)結(jié)構(gòu)的并行計算的

3、特性，介紹了基于并行消息傳遞接口MPI的并行程序編程，并以跑道模型中地面結(jié)合系數(shù)的遺傳規(guī)劃辨識方法為例，給出了地面結(jié)合系數(shù)模型參數(shù)估計的并行處理算法，有效地解決了仿真過程中復(fù)雜數(shù)學(xué)模型的實時解算問題。 最后，針對本文提出的實時Linux系統(tǒng)環(huán)境下半實物仿真設(shè)計方案，以典型飛機為例，對機剎車系統(tǒng)進行了仿真實驗研究。實驗結(jié)果表明：本文所提出了飛機剎車系統(tǒng)半實物仿真設(shè)計方案合理可行，利用地面結(jié)合系數(shù)的遺傳規(guī)劃并行算法得到的跑道模型能