基于Unity3D的草坪毯修补机器人半物理仿真系统 被引量：2

1

作者 吴昊 邹鲲 +1 位作者 唐龙 闵康尧 《东华大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第1期85-92,共8页

机电一体化纺织机械的研发普遍存在现场调试工作量大、周期长及成本高等问题,针对目前主流仿真软件存在的三维展示效果差,或实时性不足,或无法连接机械电子软件进行综合仿真等缺点,研究设计了一套半物理仿真系统。基于Unity3D虚拟现实... 机电一体化纺织机械的研发普遍存在现场调试工作量大、周期长及成本高等问题,针对目前主流仿真软件存在的三维展示效果差,或实时性不足,或无法连接机械电子软件进行综合仿真等缺点,研究设计了一套半物理仿真系统。基于Unity3D虚拟现实引擎搭建了仿真平台,以仿真电路板为载体,实现了虚拟机械与控制系统间数据的实时交互;以草坪毯自动修补机器人为仿真对象,证明该半物理仿真系统具有较好的实时性及三维展示效果;通过输出修补机器人关键结构的运动时序图、空间轨迹图,验证了修补机器人机电系统的工艺仿真可行性,可替代部分现场调试工作,减少工作量、缩短研发周期、节约成本,提高设备的研发效率。 展开更多

关键词 半物理仿真系统 草坪毯修补 仿真电路板 工艺仿真 UNITY3D 机器人

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星载TDI CCD动态成像全物理仿真系统设计 被引量：10

2

作者 张刘 孙志远 金光 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期641-650,共10页

基于高精度卫星姿态控制仿真三轴气浮台，研制了高精度卫星姿态控制仿真子系统，用于为地面TDICCD动态成像仿真系统提供真实的仿真环境。根据TDICCD实际成像原理，采用软件模拟替代实际线阵相机的TDI电荷转移迭加过程，研制了基于面阵CC... 基于高精度卫星姿态控制仿真三轴气浮台，研制了高精度卫星姿态控制仿真子系统，用于为地面TDICCD动态成像仿真系统提供真实的仿真环境。根据TDICCD实际成像原理，采用软件模拟替代实际线阵相机的TDI电荷转移迭加过程，研制了基于面阵CCD的星载TDICCD动态成像仿真系统。利用该系统，实现了最高指向控制精度为0．1°，姿态稳定度为0．01（°）／s的卫星姿态控制仿真实验，模拟了积分时间为0．1S的TDICCD相机4～16级动态成像过程。研究了卫星姿态对TDICCD相机拍照的影响，分析了实际航天高性能TDICCD相机成像建模理论。像移速度匹配误差为0，姿态稳定度大于0．01（°）／s的实验显示了物理仿真与数学仿真结果与理论分析基本一致，不仅验证了该平台物理仿真方案的正确性，也初步验证了航天CCD成像建模理论的正确性。 展开更多

关键词 TDI CCD 物理仿真系统 姿态控制 像移

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机器人视觉伺服控制半物理仿真系统的研制 被引量：6

3

作者 张瀚 徐科军 +2 位作者 赵明 高学海 刘晓丽 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第1期68-72,共5页

为了模拟机器人在自由运动的工作状态,验证实际物理手眼视觉伺服控制算法的效果,在4台PC机的基础上,用三维图形库OpenGL开发了仿真应用软件,组建了机器人视觉伺服控制半物理仿真系统。该仿真系统利用计算机三维图形学、机器人运动学和... 为了模拟机器人在自由运动的工作状态,验证实际物理手眼视觉伺服控制算法的效果,在4台PC机的基础上,用三维图形库OpenGL开发了仿真应用软件,组建了机器人视觉伺服控制半物理仿真系统。该仿真系统利用计算机三维图形学、机器人运动学和动力学、视觉测量以及视觉伺服控制等技术,成功仿真了在空间自由运动状态中,机器人对目标物体的捕获。 展开更多

关键词 半物理仿真系统 视觉伺服控制 手眼视觉 位姿测量

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大型卫星三轴气浮台全物理仿真系统 被引量：16

4

作者 李季苏 牟小刚 +2 位作者 孙维德 杨天安 李通生 《控制工程（北京）》 2001年第3期22-26,9,共6页

系统仿真是从方案验证、产品性能检验到故障仿真等卫星研制全过程中的一个极其重要的手段。卫星控制系统全物理仿真是研制卫星特有的一种仿真方法,它利用气浮台来仿真卫星在外层空间的低摩擦运动。三轴气浮台是卫星全物理仿真的主要设... 系统仿真是从方案验证、产品性能检验到故障仿真等卫星研制全过程中的一个极其重要的手段。卫星控制系统全物理仿真是研制卫星特有的一种仿真方法,它利用气浮台来仿真卫星在外层空间的低摩擦运动。三轴气浮台是卫星全物理仿真的主要设备。本文在叙述卫星控制系统全物理仿真的功能和作用之后,简要介绍大型卫星三轴气浮台全物理仿真系统组成,主要技术指标以及几个关键技术问题,最后说明该仿真系统的主要用途。 展开更多

关键词 卫星控制系统 三轴气浮台 全物理仿真系统 系统技术指标

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多模式混合推进悬停控制与半物理仿真系统

5

作者 任家栋 张大力 +1 位作者 夏红伟 曾庆双 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期538-545,共8页

随着空间任务复杂度的提高,相对运动控制地面验证系统的设计难度日益增加,尤其对于地球静止轨道卫星,相对运动构型涉及伴飞、绕飞、悬停等各种形式。针对静止轨道卫星悬停控制的新需求,基于相对轨道参数描述方法,采用半长轴差和偏心率... 随着空间任务复杂度的提高,相对运动控制地面验证系统的设计难度日益增加,尤其对于地球静止轨道卫星,相对运动构型涉及伴飞、绕飞、悬停等各种形式。针对静止轨道卫星悬停控制的新需求,基于相对轨道参数描述方法,采用半长轴差和偏心率差两个参数对面内“水滴”悬停构型的形成进行了深入研究,提出了一种多模式混合推进模式下的面内悬停两参数设计方法,并设计了一套通用的空间运动仿真验证系统,位置精度达毫米量级。对该构型的制导控制律进行了半物理验证,半实物仿真位置估计误差约为20 m(3σ),结果表明制导控制律正确,所提出的验证方法可推广应用于其它相对运动控制技术的地面验证。 展开更多

关键词 相对运动 水滴悬停 多模式电推进 半物理仿真系统

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UAV组合导航半物理仿真系统设计与研究

6

作者 胡奕明 卢虎 牛江龙 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2016年第2期11-14,共4页

为了验证GNSS/MLS/VNS/INS/RA构成的UAV五组合导航系统的航电综合、导航解算算法以及飞行控制律性能,设计了集机载导航传感器实物、物理效应器、飞行仿真系统、无人机地面站模拟系统、试验总控评估系统、视景与展示系统等的UAV导航与控... 为了验证GNSS/MLS/VNS/INS/RA构成的UAV五组合导航系统的航电综合、导航解算算法以及飞行控制律性能,设计了集机载导航传感器实物、物理效应器、飞行仿真系统、无人机地面站模拟系统、试验总控评估系统、视景与展示系统等的UAV导航与控制半物理仿真试验系统平台。平台能够考核组合导航系统的性能和功能。 展开更多

关键词 组合导航 航电综合 半物理仿真系统 飞行仿真

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机械臂柔性对接半物理仿真系统特性分析 被引量：5

7

作者 于思淼 郑淑涛 +2 位作者 杨宇 曲智勇 韩俊伟 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期24-32,共9页

机械臂为数学模型的机械臂对接半物理(HIL)仿真系统会因为对接机构的高接触刚度导致系统不稳定,为准确模拟对接过程,提出将机械臂等效为六维弹簧机构实物来模拟机械臂的对接过程,并对该HIL系统特性进行分析.用根轨迹法对比分析机械臂为... 机械臂为数学模型的机械臂对接半物理(HIL)仿真系统会因为对接机构的高接触刚度导致系统不稳定,为准确模拟对接过程,提出将机械臂等效为六维弹簧机构实物来模拟机械臂的对接过程,并对该HIL系统特性进行分析.用根轨迹法对比分析机械臂为数学模型和六维弹簧机构实物的HIL系统参数对稳定性的影响;应用-20dB/dec段穿越理论得到系统具有良好特性时的参数配置关系,利用稳定判据得到HIL仿真系统的稳定条件,采用3D根轨迹法和仿真分析得到系统对接动力学频率模拟能力,分析了提出的HIL仿真系统的稳定性和复现精度.实验结果表明:在对接机构接触刚度较高时,机械臂为数学模型的HIL仿真系统不稳定,而机械臂为实物的HIL仿真系统保持稳定;仿真分析结果与实验结果吻合,说明了机械臂由数学模型变为六维弹簧机构实物对改善系统特性的有效性,以及提出的HIL仿真系统分析结论的正确性. 展开更多

关键词 对接半物理仿真系统 机械臂 六维弹簧机构 参数配置关系 系统稳定条件 动力学频率模拟能力 稳定性 复现精度

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卫星半物理仿真系统实时接口研究与实现 被引量：2

8

作者 赵玉清 张新邦 夏全 《系统仿真学报》 CAS CSCD 1995年第2期31-35,共5页

本文介绍了卫星半物理仿真系统的组成及实时接口方案设计，给出了其硬件设计技术及软件设计技术，提出了采用以太网将各种数据采集计算机及数据处理计算机联在一起的设计方案，并进行了可靠性分析。

关键词 卫星 半物理仿真系统 实时接口 卫星轨道

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FMS物理仿真系统

9

作者 杨玉忠 耿也 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 1990年第3期41-43,46,共4页

物理仿真是建立FMS的实物模型,在模型上显示FMS主机软件的功能,因而有许多单纯数字仿真所不能比拟的优点。该物理仿真系统经过两年多的使用证明,它是开发、调试FMS主机软件的有力工具。本文介绍了该系统的组成、输送系统的仿真与模型控... 物理仿真是建立FMS的实物模型,在模型上显示FMS主机软件的功能,因而有许多单纯数字仿真所不能比拟的优点。该物理仿真系统经过两年多的使用证明,它是开发、调试FMS主机软件的有力工具。本文介绍了该系统的组成、输送系统的仿真与模型控制和机床的仿真与模型控制等内容。图4幅。 展开更多

关键词 物理仿真系统 FMS

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基于3D几何特征深度表达学习的物理系统仿真 被引量：1

10

作者 林滏 石稼晟 +4 位作者 高泽 楚遵康 马琼敏 余海燕 饶卫雄 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2024年第11期3548-3555,共8页

针对现有深度学习方法在物理系统仿真中无法处理几何边界与初始条件同时变化的场景的问题,提出将几何边界约束的表达与物理系统仿真解耦的技术思路,设计了几何特征表达学习和物理系统仿真双步骤的技术路线。在构建与外部物理条件无关的... 针对现有深度学习方法在物理系统仿真中无法处理几何边界与初始条件同时变化的场景的问题,提出将几何边界约束的表达与物理系统仿真解耦的技术思路,设计了几何特征表达学习和物理系统仿真双步骤的技术路线。在构建与外部物理条件无关的几何特征提取模块之后,融合提取的几何特征与物理特征,最后设计基于神经网络的物理系统仿真方法。在应力场预测实验中,所提方法的预测时间为2.63 ms,远低于有限元法(FEM)的0.6 s,且平均绝对误差(MAE)仅为MeshNet的0.389倍。实验结果表明,所提方法能够保持较高仿真精度,同时能够较好地适应不同的几何边界与初始条件。 展开更多

关键词 有限元法 物理系统仿真 3D网格 特征表达 平均绝对误差

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仿真物理实验教学系统的设计与实现 被引量：29

11

作者 郭雷 霍剑青 王晓蒲 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第3期373-380,共8页

论文综述了大学物理仿真实验教学系统的体系结构和设计方法 ,并结合系统中的具体实例介绍了实验仪器的仿真建模及其他实验模块的实现 :实验内容用面向对象的仿真模型实现 (三维造型模型和虚拟仪器模型相结合 ) ,实验要求、背景介绍和实... 论文综述了大学物理仿真实验教学系统的体系结构和设计方法 ,并结合系统中的具体实例介绍了实验仪器的仿真建模及其他实验模块的实现 :实验内容用面向对象的仿真模型实现 (三维造型模型和虚拟仪器模型相结合 ) ,实验要求、背景介绍和实验指导用超文本实现 ,实验报告用局域网数据库实现 . 展开更多

关键词 仿真物理实验教学系统 计算机仿真 计算机辅助教学 系统设计 面向对象 实验仪器

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多体卫星复合控制地面物理仿真试验系统 被引量：2

12

作者 李季苏 曾海波 +2 位作者 李铁寿 赵宏 吕振铎 《控制工程（北京）》 2002年第6期14-18,共5页

对于具有星间链路天线的多体卫星而言,进行星体姿态和天线指向复合控制的地面物理仿真试验研究是一个重要课题。本文主要叙述利用单轴气浮台模拟卫星姿态运动,由天线框架驱动机构实物连接组成多体卫星平面运动动力学环境下的物理仿真试... 对于具有星间链路天线的多体卫星而言,进行星体姿态和天线指向复合控制的地面物理仿真试验研究是一个重要课题。本文主要叙述利用单轴气浮台模拟卫星姿态运动,由天线框架驱动机构实物连接组成多体卫星平面运动动力学环境下的物理仿真试验系统。 展开更多

关键词 多体卫星 复合控制 物理仿真试验系统 姿态控制 航天器

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大型挠性结构卫星全物理仿真技术研究 被引量：3

13

作者 李季苏 牟小刚 汪春涛 《系统仿真学报》 CAS CSCD 1995年第2期36-39,共4页

本文提出一种以单轴气浮台作为卫星刚性主体，其上附带有大型挠性结构的全物理仿真试验系统，其目的是进行大型挠性结构卫星全物理仿真试验的研究。文中详细介绍了该系统的设计方案并给出了数学仿真结果。

关键词 卫星 气浮台 挠性结构 物理仿真系统 设计

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小卫星姿态控制系统半物理仿真关键技术研究 被引量：4

14

作者 周健 张静 +1 位作者 朱振才 王建宇 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第z2期17-23,共7页

对姿控系统半物理仿真做了深入探讨.首先提出系统的设计方案,即利用微机组网协同工作来完成通常由昂贵的工业实时仿真系统才能胜任的任务.进而讨论各主要组成模块在工程研制中的关键技术,所设计的实时仿真系统通过了严格的工程考验.

关键词 姿态控制一半物理仿真-实时仿真系统

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空间引力波探测系统数值与半物理仿真技术综述

15

作者 王继河 孟云鹤 +5 位作者 宋佳凝 陆璐 张鑫 郭兴 周金灵 张居正 《中山大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期233-238,共6页

空间引力波探测系统具有超高精度指标需求、子系统间强耦合等特点,造成传统的航天器数值和半物理仿真技术难以直接应用到空间引力波探测系统的数值和半物理仿真验证中。为促进适用于空间引力波探测系统的数值和半物理仿真技术的研究,本... 空间引力波探测系统具有超高精度指标需求、子系统间强耦合等特点,造成传统的航天器数值和半物理仿真技术难以直接应用到空间引力波探测系统的数值和半物理仿真验证中。为促进适用于空间引力波探测系统的数值和半物理仿真技术的研究,本文首先调研了空间引力波探测系统所涉及的数值和半物理仿真技术国内外研究现状,包括:数值仿真系统、光/机/热/自引力多场耦合仿真技术、地面半物理仿真验证技术等。而后,总结提出空间引力波探测系统在数值和半物理仿真技术方面需重点解决的关键技术,包括:空间引力波探测系统数值仿真体系架构设计技术、全任务流程仿真技术、高速高精度的多场耦合仿真技术和高置信度的空间引力波探测系统地面半物理仿真技术。 展开更多

关键词 空间引力探测系统数值与半物理仿真 仿真体系结构设计 全任务流程仿真 多场耦合仿真

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基于虚拟电阻补偿的柔性直流输电数模混合仿真系统的功率接口建模方法 被引量：7

16

作者 乐健 张好 +2 位作者 李星锐 周文俊 刘开培 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第18期5352-5360,共9页

该文提出基于虚拟电阻补偿的功率接口建模方法,以提高用于MMC-HVDC的数字物理混合仿真系统的稳定性。通过分析现有采用电压源型理想变压器法建立功率接口模型的混合仿真系统的稳定性条件,在数字仿真系统受控电流源的控制量中引入虚拟电... 该文提出基于虚拟电阻补偿的功率接口建模方法,以提高用于MMC-HVDC的数字物理混合仿真系统的稳定性。通过分析现有采用电压源型理想变压器法建立功率接口模型的混合仿真系统的稳定性条件,在数字仿真系统受控电流源的控制量中引入虚拟电阻电流补偿,分析含改进功率接口模型的仿真系统的稳定性。综合考虑稳定性和仿真精度,对虚拟电阻取值进行优化设计。搭建含所提改进功率接口的双端双极柔性直流输电系统的仿真模型,进行稳态及暂态运行条件下的仿真结果对比。所提方法可有效提高混合仿真系统的稳定性,同时具有仿真精度高、易于实现的特点。 展开更多

关键词 数字物理混合仿真系统 模块化多电平换流器 理想变压器法 系统稳定性 虚拟电阻补偿

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空间机器人协调控制全物理仿真设计与验证 被引量：3

17

作者 王颖 韩冬 刘涛 《空间控制技术与应用》 CSCD 北大核心 2015年第2期30-35,共6页

机械手在空间运动时,对卫星本体会产生干扰,卫星本体采用协调控制方法,减少机械手运动对本体的影响.设计基于气浮台的全物理仿真试验系统,通过气足漂浮支撑机械手和三自由度气浮台,来模拟卫星在空间微重力环境下一个平面内的协调控制运... 机械手在空间运动时,对卫星本体会产生干扰,卫星本体采用协调控制方法,减少机械手运动对本体的影响.设计基于气浮台的全物理仿真试验系统,通过气足漂浮支撑机械手和三自由度气浮台,来模拟卫星在空间微重力环境下一个平面内的协调控制运动,采用星上部件、控制器和控制软件,对协调控制进行了验证. 展开更多

关键词 空间机器人 协调控制 全物理仿真试验系统

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基于虚拟阻抗补偿的数模混合仿真系统功率接口建模方法 被引量：3

18

作者 乐健 张好 +2 位作者 周谦 冉晓红 周文俊 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第7期1996-2005,共10页

该文提出了基于虚拟阻抗补偿的功率接口建模方法,以提高用于模块化多电平换流器高压直流输电的数字物理混合仿真系统的稳定性和仿真精度。在分析电压源型理想变压器法的原理及稳定性条件的基础上,提出在数字仿真系统受控电流源的控制量... 该文提出了基于虚拟阻抗补偿的功率接口建模方法,以提高用于模块化多电平换流器高压直流输电的数字物理混合仿真系统的稳定性和仿真精度。在分析电压源型理想变压器法的原理及稳定性条件的基础上,提出在数字仿真系统受控电流源的控制量中加入虚拟阻抗电流补偿的方法。给出基于虚拟阻抗法的数模混合仿真系统稳定性条件,得出虚拟阻抗可能的取值范围。综合考虑系统稳定性和仿真精度,提出虚拟阻抗参数的优化方法。搭建用于简单系统和柔性直流输电系统的混合仿真系统的仿真模型,进行稳态运行条件下不同接口建模方法仿真结果的比较,验证了文中所提方法对于同时提高数字物理混合仿真系统稳定性仿真精度的正确性和有效性。 展开更多

关键词 模块化多电平换流器 数字物理混合仿真系统 功率接口 系统稳定性 虚拟阻抗补偿

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集群航天器自主拼接控制地面实验系统设计

19

作者 许传晓 康国华 +4 位作者 武俊峰 陶新勇 吴佳奇 周佳艺 吴阳 《光学精密工程》 CSCD 北大核心 2024年第24期3566-3579,共14页

针对地面三自由度气浮平台模拟集群航天器自主拼接实验精度不高和实验系统过于复杂的问题,基于嵌入式系统和串级PID旋翼推进控制设计了一套连续小推力高精度全物理仿真系统。首先根据集群航天器在轨相对动力学,结合地面仿真环境扰动分析... 针对地面三自由度气浮平台模拟集群航天器自主拼接实验精度不高和实验系统过于复杂的问题,基于嵌入式系统和串级PID旋翼推进控制设计了一套连续小推力高精度全物理仿真系统。首先根据集群航天器在轨相对动力学,结合地面仿真环境扰动分析,建立了带扰动修正的地面全物理仿真系统动力学模型;设计了一套位姿解耦旋翼式推进系统,结合运动捕捉系统和主控上位机与底层下位机平台,设计了基于μCOS操作系统的仿真航天器单体和基于串级PID算法的三自由度运动控制系统。后续的双航天器自主拼接气浮实验表明,本文建立的全物理仿真系统动力学模型仿真数据与实验数据吻合,地面仿真航天器的实测姿态指向控制精度不低于0.1°,位置控制精度不低于1 mm,达到了集群航天器自主拼接半物理仿真的高精度需求,为大规模卫星集群仿真实验系统的搭建提供了借鉴方案。 展开更多

关键词 集群航天器 自主拼接 全物理仿真系统 PID控制 旋翼推进

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建模仿真技术在机载雷达工程中的应用 被引量：1

20

作者 许建峰 谢立 《计算机应用与软件》 CSCD 北大核心 2001年第10期31-35,共5页

建模仿真在机载雷达工程中发挥着十分重要的作用,本文分别介绍了雷达工程中面向算法研究的数学仿真系统和面向测试验证的半物理仿真系统等两个应用实例,进而提出了支持机载雷达系统的分布式仿真系统模型和相关的关键技术问题。

关键词 建模仿真 机载雷达 半物理仿真系统 计算机仿真

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