面向数字化设计的无人机飞行控制系统建模与重用技术研究

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论文以无人机飞行控制系统数字化设计为应用背景,对面向数字化设计的飞控系统建模和模型重用进行了深入研究,具体内容包括:(1)首先介绍了课题的研究背景,提出数字化设计中遇到的模型重用困难问题和原因,然后针对这些问题对国内外的相关研究现状进行了介绍,最后引出了本文的主要内容与结构安排。(2)针对无人机飞控系统对象,对面向数字化设计的建模方法和模型重用理论进行了介绍,最后给出本文的总体设计方案。(3)对飞控系统数字化过程模型描述方法与规范进行深入研究:首先将飞控系统模型按照离散事件系统和连续系统分类描述,基于数字化开发环境在不同开发工具中设计了两类异构模型,然后分情况讨论了两种异构模型的数字化集成封装方法,最后在建模工具中进行了设计阶段模型的验证。(4)针对数字化设计的阶段性,对不同阶段的飞控系统模型重用进行了深入研究:首先研究了在数字化设计中概念、逻辑和数学建模阶段模型的重用方法,其次研究了面向仿真重用的模型组织技术即组件建模,最后为实现仿真阶段的模型重用,研究了仿真模型与组件文件的映射、仿真模型自动化提取和搜索方法。(5)开发了数字化模型重用和模型验证交互平台,以案例无人机飞控系统部件的重用为例,进行了模型库中不同型号的部件模型在模型层和交互仿真层所见即所得的替换实验,部件替换前后的飞控系统的仿真结果论证了模型重用和验证平台在支持飞控系统模型重用方面的性能。
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