本文關(guān)鍵詞：深水環(huán)境下應(yīng)急維修半物理仿真系統(tǒng)的實時性檢測及實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著人類對深水環(huán)境開展的各項活動的增加,水下機器人的應(yīng)用變得越來越廣泛。然而,由于水下環(huán)境十分復(fù)雜,特別是在深水環(huán)境下(水深大于1500米)缺少監(jiān)測機器人運行狀態(tài)的有效辦法,這使得操作水下機器人十分困難,由于操作不當(dāng)而引發(fā)問題的概率也大大增加。而水下機器人的科技含量與成本都很高,一個微小的操作錯誤都可能導(dǎo)致浪費大量的時間與金錢。因此,必須對操作員先進行仿真訓(xùn)練,熟練后才能讓其操作實物。為了應(yīng)對這種需求,越來越多的水下機器人仿真控制系統(tǒng)被建立起來。其中,可靠性較高的就是半物理仿真系統(tǒng),其特點是將虛擬設(shè)備與控制器實物相連接,以替代純粹的數(shù)學(xué)模型或軟件仿真,這樣做能減少仿真誤差、更接近實際情況。但每一個仿真系統(tǒng)最終都要進行可信度評估,一個不可靠的、與真實系統(tǒng)差異過大的仿真系統(tǒng)是沒有意義的。本文主要工作即是圍繞仿真可信度評估展開的研究。對仿真系統(tǒng)可信度的評估是一個龐大而復(fù)雜的過程,其涉及到的指標(biāo)有很多,例如:仿真精度,仿真可靠性、仿真系統(tǒng)實時性程度等,本文只圍繞可信度評估中的一項,即仿真系統(tǒng)實時性程度開展研究。針對被測半物理仿真系統(tǒng),本文提出了一種測量其系統(tǒng)延時的方法,并且根據(jù)該方法,建立了一套半物理仿真系統(tǒng)專用檢測平臺。該檢測平臺主要由兩個部分組成,第一部分為控制臺部分。所有的外設(shè)(例如:步進電機和電磁鐵)都與之相連�？刂婆_的核心部分是一個單片機,其主要功能是接收來自上位機的命令,并按照命令控制外部設(shè)備的運行狀態(tài),目的是使用外部設(shè)備模擬人對仿真系統(tǒng)的操作;另一個部分為上位機部分,主要硬件單元為一臺計算機,計算機與控制臺之間采用串口通信,計算機可以通過網(wǎng)絡(luò)接收來自半物理仿真系統(tǒng)服務(wù)器的響應(yīng)信號。本文為檢測半物理仿真系統(tǒng)編寫了一套檢測程序,通過此程序可以計算出半物理仿真系統(tǒng)的延時時間。該檢測程序的核心思想為:用微控器控制一些設(shè)備,模擬人對半物理仿真系統(tǒng)的操作,同時記下開始的時間,待從半物理仿真系統(tǒng)服務(wù)器收到響應(yīng)信息時,記下結(jié)束時間,最終以二者之差反映出整個仿真系統(tǒng)的延時。本文設(shè)計并完成了整個檢測系統(tǒng),并且對檢測系統(tǒng)進行了誤差分析。通過檢測系統(tǒng)對被測仿真系統(tǒng)的大量檢測實驗表明,該檢測系統(tǒng)能很好地反映被測仿真系統(tǒng)實時性程度的可信度是否符合要求。
【關(guān)鍵詞】：仿真可信度評估 半物理仿真系統(tǒng) 實時性程度
【學(xué)位授予單位】：湖南科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP391.9;TP242
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 課題背景及研究意義10-11
• 1.2 仿真可信度評估理論的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3 本文研究主要內(nèi)容13
• 1.4 本文主體架構(gòu)13-16
• 第二章 仿真可信度理論16-22
• 2.1 基本理論16-17
• 2.1.1 仿真系統(tǒng)校核、驗證與驗收的基本定義16
• 2.1.2 仿真可信度與仿真可信度的評估16-17
• 2.1.3 VV&A與可信度之間的關(guān)系17
• 2.2 仿真可信度評估方法17-21
• 2.2.1 評價指標(biāo)17-18
• 2.2.2 可信度評估方法18-21
• 2.3 本章小結(jié)21-22
• 第三章 用于半物理仿真系統(tǒng)實時性檢測的框架設(shè)計22-48
• 3.1 項目背景介紹22-25
• 3.2 設(shè)計內(nèi)容簡介25-27
• 3.3 半物理仿真系統(tǒng)專用檢測平臺硬件部分設(shè)計27-37
• 3.3.1 主要外部設(shè)備27-29
• 3.3.2 半物理仿真系統(tǒng)專用檢測平臺29-31
• 3.3.3 半物理仿真系統(tǒng)專用檢測平臺內(nèi)部電路設(shè)計31-37
• 3.4 半物理仿真系統(tǒng)專用檢測平臺與上位機間的通信協(xié)議37-40
• 3.4.1 基本介紹37
• 3.4.2 上傳指令與下傳指令37-40
• 3.5 半物理仿真系統(tǒng)專用檢測平臺軟件部分設(shè)計40-47
• 3.5.1 下位機程序設(shè)計40-43
• 3.5.2 上位機程序設(shè)計43-47
• 3.6 本章小結(jié)47-48
• 第四章 檢測系統(tǒng)誤差分析48-54
• 4.1 誤差分析基本理論48-49
• 4.2 本檢測系統(tǒng)的誤差分析49-51
• 4.2.1 本檢測系統(tǒng)誤差來源分析49-50
• 4.2.2 對本檢測系統(tǒng)誤差的檢測方法50-51
• 4.3 本章小結(jié)51-54
• 第五章 實時性程度檢測流程及結(jié)果分析54-62
• 5.1 對被測系統(tǒng)進行實時性程度檢測的流程54-59
• 5.2 測量結(jié)果分析59-61
• 5.2.1 檢測結(jié)果59
• 5.2.2 結(jié)果分析59-60
• 5.2.3 仿真系統(tǒng)可信度分析60-61
• 5.3 本章小結(jié)61-62
• 第六章 總結(jié)與展望62-64
• 6.1 工作總結(jié)62
• 6.2 未來展望62-64
• 參考文獻64-68
• 致謝68-70
• 附錄A 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文70-72
• 附錄B 攻讀碩士學(xué)位期間獲批的專利及獲獎72

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前9條

1 陳永興;吳曉燕;卜祥偉;唐冬麗;;基于風(fēng)險分析的仿真可信性控制[J];系統(tǒng)工程理論與實踐;2014年09期

2 黃華;徐幼平;鄧志武;;基于HLA的大氣環(huán)境仿真聯(lián)邦開發(fā)與應(yīng)用(英文)[J];系統(tǒng)仿真學(xué)報;2010年02期

3 孫雅峰;王朝陽;黃芝平;;仿真可信度的研究[J];電子測量技術(shù);2009年11期

4 吳靜;吳曉燕;高忠長;;復(fù)雜仿真系統(tǒng)可信性評估的特點及評估對策[J];系統(tǒng)仿真技術(shù);2009年04期

5 趙加敏,徐玉如,雷磊;用于水下機器人智能路徑規(guī)劃的仿真器的建立[J];系統(tǒng)仿真學(xué)報;2004年11期

6 王子才;關(guān)于仿真理論的探討[J];系統(tǒng)仿真學(xué)報;2000年06期

7 魏華梁,王肇敏,劉藻珍,李鐘武;系統(tǒng)仿真置信度研究中的若干問題與準(zhǔn)則[J];系統(tǒng)仿真學(xué)報;2000年01期

8 李鵬波,謝紅衛(wèi);現(xiàn)代譜估計方法在仿真可信性研究中的應(yīng)用[J];計算機仿真;1999年01期

9 黃柯棣,查亞兵;系統(tǒng)仿真可信性研究綜述[J];系統(tǒng)仿真學(xué)報;1997年01期

  本文關(guān)鍵詞：深水環(huán)境下應(yīng)急維修半物理仿真系統(tǒng)的實時性檢測及實現(xiàn)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：302751