基于实时操作系统的电子控制器仿真验证环境设计

本文研究了基于实时操作系统的电子控制器仿真验证环境设计，旨在为航空发动机电子控制器的研制提供全方位的迭代验证。文章指出，航空发动机是飞机的核心部件，其电子控制器承担着发动机控制和紧急响应等关键任务。为了确保控制器的可靠性和高效性，需要进行全方面的验证。硬件在环仿真平台能够模拟电子控制器的全部功能和性能，有效节约成本、缩短研发周期、降低试车风险，成为发动机控制器研制的关键技术。 研究团队开发了一套仿真验证平台，该平台结合LabView与VeriStand软件，配合各类板卡，实现了涡轴发动机控制系统的实时仿真，并对电子控制器进行了全功能、性能的仿真验证。平台采用上、下位机结构，上位机利用LabView软件环境搭建可视化人机界面，实现多种被控对象模型部署，并与下位机各类总线硬线信号交互，包括发动机模拟、系统执行机构模拟、飞机航电上位模拟等，同时具备灵活的状态条件更改和多维度测试验证。下位机利用VeriStand软件环境，采用PXI总线架构，实现各类传感器、执行机构、负载等装置的功能模拟。 文章还详细介绍了仿真验证平台的总体架构、硬件设计、被控对象建模和软件设计。硬件设计包括传感器与作动器模拟组件、控制器信号采集组件、故障注入组件。软件设计由上位机与下位机组成，下位机负责硬件资源调度及硬线、总线信号解析，上位机负责执行机构模型、人机交互界面及航电仿真模块，同时完成硬件资源的配置管理。仿真验证平台软件架构包括航电模拟、控制与仿真、数据采集、数值变更以及显示模块。