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高性能RISC微处理器硬件仿真器设计 被引量:2
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作者 刘振宇 齐家月 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2004年第8期1436-1441,共6页
在微处理器设计中 ,为了系统级软硬件协同仿真 ,在后端设计前必须采用硬件仿真器对设计进行系统验证 为此 ,采用FPGA设计 32位RISC流水线结构微处理器的硬件仿真器 此设计主要包括以下特点 :采用内存管理单元(MMU)可以实现虚拟地址管... 在微处理器设计中 ,为了系统级软硬件协同仿真 ,在后端设计前必须采用硬件仿真器对设计进行系统验证 为此 ,采用FPGA设计 32位RISC流水线结构微处理器的硬件仿真器 此设计主要包括以下特点 :采用内存管理单元(MMU)可以实现虚拟地址管理 ;包括片上Cache ,其中包括指令Cache(I Cache)和数据Cache(D Cache) ;采用标准SYSAD接口设计 ;包括片上乘除处理单元 (MDU) ;实现精确异常处理 设计采用XILINX公司的xc2v2 0 0 0实现 ,其工作频率为 展开更多
关键词 微处理器 RISC FPGA 硬件仿真
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测井信号有线传输的FPGA硬件仿真研究
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作者 郑津 张平 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2013年第2期480-484,514,共6页
针对传统仿真方法难以描述复杂地质环境下测井信号有线传输过程的问题,提出了一种利用FPGA对该过程进行硬件仿真的方法。充分考虑该过程中影响传输效率的信道干扰和地质背景干扰,严格推导了该过程硬件仿真模型的实现方案。介绍了有限元... 针对传统仿真方法难以描述复杂地质环境下测井信号有线传输过程的问题,提出了一种利用FPGA对该过程进行硬件仿真的方法。充分考虑该过程中影响传输效率的信道干扰和地质背景干扰,严格推导了该过程硬件仿真模型的实现方案。介绍了有限元硬件仿真的概念,实现了多基干扰模型耦合情况下精确仿真的方法。对设计方案的效率、计算误差及硬件资源的消耗情况进行了详细的测试分析,结果表明该方法可有效仿真测井信号有线传输的情况。 展开更多
关键词 测井信号传输 信道干扰 地质背景干扰 硬件仿真 现场可编程门阵列 有限元
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一种激励函数的硬件仿真实现
3
作者 刘利强 于富功 《现代电子技术》 2008年第2期77-78,共2页
现在对神经网络的研究以神经网络模型及算法的模拟实现为主,较少考虑硬件实现问题。以模拟器件为主,分析设计了BP神经网络各环节的硬件电路。介绍其中的一种Sigmoid激励函数电路实现,该电路以差分器件为主要部分,通过调整相应的参数可... 现在对神经网络的研究以神经网络模型及算法的模拟实现为主,较少考虑硬件实现问题。以模拟器件为主,分析设计了BP神经网络各环节的硬件电路。介绍其中的一种Sigmoid激励函数电路实现,该电路以差分器件为主要部分,通过调整相应的参数可以调节输入电压的范围和改变激励函数的增益,并在EDA环境下仿真验证了电路的有效性。 展开更多
关键词 神经网络 激励函数 硬件仿真 差分电路
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硬件仿真与软件模拟 被引量:2
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作者 孙绪红 曾献君 +1 位作者 陈吉华 李思昆 《计算机应用》 CSCD 2000年第S1期163-164,共2页
描述了软件模拟和硬件仿真在ASIC设计中的几项应用技术 ,并对它们进行了比较。
关键词 硬件仿真 仿真 软件模拟 ASIC验证
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数控系统小线段平滑过渡算法的半硬件仿真与验证 被引量:1
5
作者 高体红 林立峰 +1 位作者 周凯汀 郑力新 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2016年第5期740-746,共7页
为了满足数控系统中加工精度和速度的要求,提出了小线段平滑过渡算法。首先建立小线段平滑过渡的数学模型,并求取过渡圆弧参数和旋转方向;然后以加工平台的机械特性来限制其进给速度,采用半硬件仿真系统测试其运动轨迹,在误差允许的范围... 为了满足数控系统中加工精度和速度的要求,提出了小线段平滑过渡算法。首先建立小线段平滑过渡的数学模型,并求取过渡圆弧参数和旋转方向;然后以加工平台的机械特性来限制其进给速度,采用半硬件仿真系统测试其运动轨迹,在误差允许的范围内,仿真轨迹与实验加工图形一致;最后搭建测试平台测试其运动速度,在保证加工精度和加工平台机械特性的情况下,该算法能够较大程度地提高加工效率。 展开更多
关键词 数控系统 平滑过渡 过渡圆弧 硬件仿真
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基于分层结构的硬件仿真器设计 被引量:1
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作者 陆俊峰 洪一 黄光红 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第11期215-216,220,共3页
基于JTAG调试系统的硬件仿真器结构特点,提出分层结构的设计方法,将硬件仿真器划分为协议层和物理层。协议层负责将软件调试操作命令解析成一组基本的硬件微操作,物理层负责将硬件微操作的数据按照JTAG信号定义进行编码和解码操作。分... 基于JTAG调试系统的硬件仿真器结构特点,提出分层结构的设计方法,将硬件仿真器划分为协议层和物理层。协议层负责将软件调试操作命令解析成一组基本的硬件微操作,物理层负责将硬件微操作的数据按照JTAG信号定义进行编码和解码操作。分层设计可以使各层根据自己的特点进行独立设计与优化,便于团队进行协作开发从而提高设计效率。 展开更多
关键词 JTAG接口 硬件仿真 分层设计方法
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一种用于毫米波引信硬件仿真的通用射频平台 被引量:1
7
作者 叶荣钦 李晓 《航空兵器》 2007年第3期34-37,共4页
介绍了一种用于毫米波引信硬件仿真的通用射频平台,通过对平台硬件的重组以及对必要的时序等控制信号的重新设定,可实现三种典型的无线电引信基本体制。
关键词 毫米波引信 硬件仿真装置 通用射频平台
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虚拟GDB远程调试技术及其在硬件仿真器中的应用 被引量:2
8
作者 黄侃 徐勇 李艳荣 《河北科技大学学报》 CAS 北大核心 2023年第3期211-218,共8页
为了解决当前硬件仿真器采用测试激励与探针采样调试方法导致的额外硬件资源需求增加以及调试方法复杂死板的问题,研究出一种虚拟GDB远程调试技术提高硬件仿真器的调试能力。首先,使用JTAG的消息代理器与事务处理器进行软件与硬件的信... 为了解决当前硬件仿真器采用测试激励与探针采样调试方法导致的额外硬件资源需求增加以及调试方法复杂死板的问题,研究出一种虚拟GDB远程调试技术提高硬件仿真器的调试能力。首先,使用JTAG的消息代理器与事务处理器进行软件与硬件的信息交互,实现计算机与硬件仿真器的通信;然后,通过VPI接口实现GDB与JTAG代理器的软件信息交互,完成虚拟GDB调试;最后,在硬件仿真器中进行应用实验。结果表明,虚拟GDB远程调试系统可支持断点插入、单步运行、寄存器读写等功能,与插入探针的调试方法相比,使用虚拟GDB调试提速近百倍。虚拟GDB远程调试技术丰富了硬件仿真器的软件调试手段,增强了硬件仿真器的调试能力,提升了芯片设计验证效率。 展开更多
关键词 计算机仿真 远程调试技术 硬件仿真加速器 SCEMI JTAG事务器 OpenOCD
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VHDL硬件仿真结果的MATLAB分析法 被引量:1
9
作者 魏敏 《计算机应用与软件》 CSCD 北大核心 2003年第8期20-21,71,共3页
使用硬件描述语言VHDL以及相应的仿真工具已成为硬件系统设计的流行方法。在一般情况下 ,通过仿真工具的仿真就可以验证硬件系统的功能是否正确。但是 ,在有些应用场合 ,这种方法还不能直观地看出仿真结果的正确性。本文介绍了一种采用M... 使用硬件描述语言VHDL以及相应的仿真工具已成为硬件系统设计的流行方法。在一般情况下 ,通过仿真工具的仿真就可以验证硬件系统的功能是否正确。但是 ,在有些应用场合 ,这种方法还不能直观地看出仿真结果的正确性。本文介绍了一种采用MATLAB对VHDL仿真结果进行进一步分析的方法。 展开更多
关键词 VHDL语言 硬件描述语言 硬件仿真 MATLAB 铁路信号 自动闭塞系统
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故障攻击硬件仿真中低成本电路状态控制方法
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作者 刘强 李博超 《河海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期555-559,共5页
为了解决基于FPGA的故障注入攻击仿真中,由于使用全扫描方法处理待测电路造成的逻辑资源消耗大的问题,提出一种用部分扫描电路实现电路状态完全可控的方法,即在任何时刻都可以改变电路中所有触发器的值,模拟故障注入攻击,进而在设计阶... 为了解决基于FPGA的故障注入攻击仿真中,由于使用全扫描方法处理待测电路造成的逻辑资源消耗大的问题,提出一种用部分扫描电路实现电路状态完全可控的方法,即在任何时刻都可以改变电路中所有触发器的值,模拟故障注入攻击,进而在设计阶段对集成电路的安全性进行早期评估。将电路抽象为图,扩展平衡结构部分扫描测试方法,通过扫描触发器选择和触发器使能添加实现对所有触发器的同时控制。采用SAT可满足性算法,基于电路逻辑产生故障测试矢量集,实现故障注入仿真。结果表明,相较于全扫描电路,部分扫描方法以新增少量输入端口为代价,平均减少28.04%的扫描触发器,进而降低故障注入攻击硬件仿真的逻辑资源消耗。 展开更多
关键词 计算机辅助技术 部分扫描 故障注入攻击 硬件仿真 状态控制 可满足性问题
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风光氢储微电网系统多控制器硬件在环仿真实验平台设计
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作者 赵建勇 于彦雪 +3 位作者 陈磊磊 吴敏 年珩 孙丹 《实验室研究与探索》 北大核心 2025年第6期55-60,共6页
为了弥补风光氢储微电网纯实物实验平台搭建难、成本高昂、安全可靠性不足的缺点,并填补暂态控制策略与多时间尺度稳态能量管理策略协同验证的空白,采用Typhoon HIL实时仿真器,设计开发了风光氢储微电网系统多控制器硬件在环仿真实验平... 为了弥补风光氢储微电网纯实物实验平台搭建难、成本高昂、安全可靠性不足的缺点,并填补暂态控制策略与多时间尺度稳态能量管理策略协同验证的空白,采用Typhoon HIL实时仿真器,设计开发了风光氢储微电网系统多控制器硬件在环仿真实验平台。基于该实验平台,面向本科生的电力电子技术类课程,设计了验证性实验、探究性实验与综合创新实验3个维度的实验内容;面向研究生的新能源发电技术类课程,设计了微电网技术相关的实践内容。实践结果表明,该平台可快捷高效地验证微电网各类高性能控制及优化算法效果,弥补了传统稳态与暂态控制实验的不足,具备较强的可扩展性,支持多层次实验内容的灵活设计。 展开更多
关键词 风光氢储微电网系统 硬件在环仿真 实验平台 多维度实验内容
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基于电力公用信息模型的配电网电压调控及其硬件在环仿真
12
作者 张靖 王枭 +2 位作者 马恒瑞 高天露 徐维懋 《电力自动化设备》 北大核心 2025年第8期164-171,共8页
针对配电网电压调控仿真中缺乏实际电网数据支撑的问题,提出了一种基于电力公用信息模型(CIME)的硬件在环平台构建方法。构建基于CIME的配电网高保真仿真模型,实现了实际配电网的拓扑识别、重构与潮流模拟;提出了滚动时域控制框架下的... 针对配电网电压调控仿真中缺乏实际电网数据支撑的问题,提出了一种基于电力公用信息模型(CIME)的硬件在环平台构建方法。构建基于CIME的配电网高保真仿真模型,实现了实际配电网的拓扑识别、重构与潮流模拟;提出了滚动时域控制框架下的储能优化调度模型,利用计及线损的DistFlow模型有效提高了模型的在线求解效率与电压控制效果;面向实际电网场景搭建硬件在环平台,以我国南方某10 kV配电网和IEEE标准系统建立仿真算例,验证基于CIME硬件在环平台的有效性,并分析了控制策略对实际储能设备的调控效果。研究成果提供利用实际电网数据搭建仿真测试平台的解决方案,能够有效支撑面向实际电网场景的系统仿真与控制算法集成验证。 展开更多
关键词 电力公用信息模型 硬件在环仿真 配电网 电压调控 高保真仿真模型 DistFlow模型
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基于硬件在环仿真的DFIG并网系统开环模式谐振风险及验证
13
作者 陈江 杜文娟 杨佳 《南方电网技术》 CSCD 北大核心 2024年第2期98-105,132,共9页
开环模式谐振理论是阐释风电并网引起的电力系统振荡机理的研究成果,其中基于平均模型的离线时域仿真结果可信度存疑。为提升开环模式谐振的工程指导可靠度,首先基于硬件在环仿真,组建了用于验证开环模式谐振的半实物实验平台;其次建立... 开环模式谐振理论是阐释风电并网引起的电力系统振荡机理的研究成果,其中基于平均模型的离线时域仿真结果可信度存疑。为提升开环模式谐振的工程指导可靠度,首先基于硬件在环仿真,组建了用于验证开环模式谐振的半实物实验平台;其次建立双馈风电场并网系统的小信号模型,提出开环模式分析通用方法评估系统振荡风险;最后以两个算例进行了开环模式谐振现象的分析与实验。得到结论:硬件在环仿真的结果符合开环模式分析的结果,在开环模式谐振条件下,系统稳定性下降。留数法可以较为准确地预测系统闭环模式,系统参数的合理整定可以减小开环模式谐振带来的影响。 展开更多
关键词 开环模式谐振 硬件在环仿真 双馈感应发电风电场 振荡风险 稳定性分析
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基于事务级协同仿真的AXI4交易器设计与验证
14
作者 计润五 黄正峰 +1 位作者 杨滔 孙亮 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第9期1201-1207,共7页
针对软硬件协同仿真过程中通信时间不同步和硬件仿真速度受限的难题,文章设计实现了一种高级可扩展接口(Advanced eXtensible Interface 4,AXI4)协议的交易器。基于事务级的软硬件协同仿真,结合硬件描述语言特性以及函数式编程的软件特... 针对软硬件协同仿真过程中通信时间不同步和硬件仿真速度受限的难题,文章设计实现了一种高级可扩展接口(Advanced eXtensible Interface 4,AXI4)协议的交易器。基于事务级的软硬件协同仿真,结合硬件描述语言特性以及函数式编程的软件特性,使用SpinalHDL硬件描述语言设计一种AXI4接口协议的交易器,利用高级语言的敏捷特性对交易器生成流程进行高效处理,加速仿真验证阶段的编译流程。基于通用验证方法学(universal verification methodology,UVM)搭建验证平台对设计的交易器进行功能验证,结果显示交易器的代码覆盖率综合达到99.17%,功能覆盖率达到100%,符合交易器的功能要求。调用AXI Interconnect IP作为待测设计(design under test,DUT)在国产硬件仿真器-HyperSemu上实现事务级传输,结果显示,相较于纯软件仿真加速比达29.94,加快了协同仿真的验证速度,提升了仿真性能。 展开更多
关键词 交易器 高级可扩展接口(AXI4) 通用验证方法学(UVM) 硬件仿真 SpinalHDL硬件描述语言
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船闸工控系统硬件在环仿真平台设计与实现 被引量:1
15
作者 王忠民 齐俊麟 李乐新 《水利水电技术(中英文)》 北大核心 2024年第S2期887-892,共6页
围绕高效开展船闸工控系统软硬件开发及技术迭代的需要,设计了一套基于硬件在环仿真技术的船闸工业控制系统开发测试仿真平台。仿真平台以船闸控制器及船闸运行实时仿真器为基本架构,提供了包含硬故障注入、软故障注入的故障测试功能以... 围绕高效开展船闸工控系统软硬件开发及技术迭代的需要,设计了一套基于硬件在环仿真技术的船闸工业控制系统开发测试仿真平台。仿真平台以船闸控制器及船闸运行实时仿真器为基本架构,提供了包含硬故障注入、软故障注入的故障测试功能以及基于标准运行工艺的船闸控制器工艺验证功能,分析了基本的仿真建模方法。 展开更多
关键词 硬件在环仿真 仿真平台 船闸控制器 船闸实时仿真
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超高速1bit采样系统的硬件设计及仿真 被引量:1
16
作者 黄炳国 张在琛 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2009年第S1期269-273,共5页
脉冲超宽带(IR-UWB)信号的脉冲宽度一般为亚纳秒级,带宽非常宽。对其进行采样,需要高达上吉赫兹的采样频率,这对采样器的性能提出很大的挑战。时间交错采样方法能够很好地解决这个问题,它可以方便地提高采样频率。本文针对IR-UWB通信系... 脉冲超宽带(IR-UWB)信号的脉冲宽度一般为亚纳秒级,带宽非常宽。对其进行采样,需要高达上吉赫兹的采样频率,这对采样器的性能提出很大的挑战。时间交错采样方法能够很好地解决这个问题,它可以方便地提高采样频率。本文针对IR-UWB通信系统,设计和实现了一种基于时间交错采样的超高速1bit采样系统。系统等效采样频率可以达到3.2GHz,并且可以方便的将采样数据输入到处理器FPGA中。最后,本文进行了系统硬件的仿真,并进行了相应的分析。 展开更多
关键词 超宽带 时间交错采样 硬件仿真
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重型车辆AMT硬件在环仿真试验研究 被引量:10
17
作者 邓涛 孙冬野 +2 位作者 秦大同 刘振军 胡建军 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期245-251,共7页
以重型车辆电控机械式自动变速器(permanent magent synchronous motor,AMT)样机开发为应用背景,基于MATLAB/Simulink/Stateflow/RTW与dSPACE软硬件系统,开发了重型车辆AMT硬件在环仿真试验系统。利用该系统实时验证组合型两参数换挡控... 以重型车辆电控机械式自动变速器(permanent magent synchronous motor,AMT)样机开发为应用背景,基于MATLAB/Simulink/Stateflow/RTW与dSPACE软硬件系统,开发了重型车辆AMT硬件在环仿真试验系统。利用该系统实时验证组合型两参数换挡控制策略,并进行了平路起步、坡道起步以及连续加、减挡AMT样车道路试验。结果表明:所开发的硬件在环仿真系统能快速、有效地验证重型车辆AMT控制策略,正确评估其综合性能,为重型车辆AMT控制器的开发提供了很好的系统测试平台。 展开更多
关键词 重型车辆 AMT 换挡控制 硬件在环仿真
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柴油机高压共轨供油系统硬件在环仿真的设计 被引量:19
18
作者 谭文春 唐航波 +2 位作者 梁锋 龚元明 卓斌 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第10期1647-1650,1655,共5页
在对柴油机高压共轨电控供油系统进行分析的基础上,设计了硬件在环仿真系统.仿真系统的设计包括方案设计、硬件设计、软件设计、通信系统设计、发动机仿真模型的建立等.由于采用了CAN通信协议,系统的输入和输出全部可从PC机上得出,在减... 在对柴油机高压共轨电控供油系统进行分析的基础上,设计了硬件在环仿真系统.仿真系统的设计包括方案设计、硬件设计、软件设计、通信系统设计、发动机仿真模型的建立等.由于采用了CAN通信协议,系统的输入和输出全部可从PC机上得出,在减少设计成本的同时,提高了系统的灵活性.柴油机高压共轨电控供油系统的开发过程表明,运用硬件在环仿真系统进行硬件和软件的开发和测试,节约了开发成本,缩短了开发周期. 展开更多
关键词 柴油机 硬件在环仿真 电控系统 发动机仿真模型
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基于硬件在环仿真技术的无级变速器试验系统研究 被引量:12
19
作者 蔡源春 周云山 +1 位作者 张飞铁 刘金刚 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期960-966,共7页
为合理评价CVT车辆的燃油经济性,结合了路面试验数据与软件仿真,建立基于硬件在环仿真技术的无级变速器(CVT)试验系统。CVT硬件在环仿真试验系统包括负载模拟,驾驶员模拟和油耗测量。负载模拟首先利用车辆路面试验数据,建立道路负载模型... 为合理评价CVT车辆的燃油经济性,结合了路面试验数据与软件仿真,建立基于硬件在环仿真技术的无级变速器(CVT)试验系统。CVT硬件在环仿真试验系统包括负载模拟,驾驶员模拟和油耗测量。负载模拟首先利用车辆路面试验数据,建立道路负载模型,再通过复合控制的方法,抑制多余力矩的产生,合理控制负载电机输出扭矩,模拟汽车行驶时的道路负载。驾驶员模型是将循环工况的目标车速和实际的车速作为模型的输入,目标节气门开度作为模型的输出,再通过电子控制器控制节气门开度模拟驾驶员动作。最后通过完成标准循环工况下的油耗测试和评价,验证系统的合理性。 展开更多
关键词 试验系统 硬件在环仿真 无级变速器 评价
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基于dSPACE的ASR硬件在环仿真平台开发及ECU性能试验 被引量:9
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作者 张为 王伟达 +2 位作者 丁能根 刘辉 徐向阳 《汽车技术》 北大核心 2009年第10期4-8,共5页
简述了ASR硬件在环仿真平台的基本组成和工作原理,利用dSPACE实时仿真系统与所建立的车辆模型连接构成了ASRECU硬件在环仿真系统。在该系统上验证了所开发ASRECU的控制逻辑并对其参数进行了优化。将利用硬件在环仿真技术开发的ECU安装... 简述了ASR硬件在环仿真平台的基本组成和工作原理,利用dSPACE实时仿真系统与所建立的车辆模型连接构成了ASRECU硬件在环仿真系统。在该系统上验证了所开发ASRECU的控制逻辑并对其参数进行了优化。将利用硬件在环仿真技术开发的ECU安装在某轻型车辆上进行试验,结果表明,该车驱动轮的过度滑转情况得到抑制;该系统可较好地模拟车辆系统和试验环境,并可替代部分实车试验。 展开更多
关键词 ASR 硬件在环仿真 ECU 试验
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