PAC應用于某動(dòng)力系統訓練模擬器中

　　摘 要：介紹了某型艦艇動(dòng)力系統訓練模擬器的組成與基本工作原理。詳細介紹了I/O設備的選型依據，給出了ADAM5510-E/TCP 的基本性能，并詳細介紹了其在模擬器中的硬件配置方法和主要軟件的編制思想。實(shí)踐證明，基于A(yíng)DAM5510-E/TCP 所設計的訓練模擬器運行穩定、擴展靈活，完全滿(mǎn)足軍事訓練需求。
　　0 引言

　　上世紀九十年代以來(lái)，由于計算機技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和仿真技術(shù)的飛速發(fā)展，訓練模擬器在各個(gè)領(lǐng)域特別是航海、航天、軍事領(lǐng)域得到了廣泛的應用并取得了很好的應用成果。動(dòng)力系統是艦艇的重要系統之一，其操作人員的操作水平對艦艇能否遂行各項戰斗任務(wù)影響重大。因此，動(dòng)力系統訓練模擬器在我國海軍已得到較廣泛應用。這些訓練模擬器大都采用半實(shí)物仿真的模式，模擬器在設備外觀(guān)上與被仿真設備完全一致，但其內部為計算機控制，并沒(méi)有真實(shí)設備。這種訓練模式的優(yōu)點(diǎn)是學(xué)員的操作手感與被仿真設備完全一致，學(xué)員完成訓練后完全可以達到操作實(shí)際裝備所需的操作技能，能顯著(zhù)提高軍事訓練的質(zhì)量與速度。

　　半實(shí)物仿真設備面板上有各類(lèi)操作與顯示部件，必須用數據采集設備采集操作人員操作開(kāi)關(guān)等部件產(chǎn)生的數據，同時(shí)還要驅動(dòng)指示燈、儀表等顯示部件將計算結果進(jìn)行輸出。因此，設計一套可靠工作的數據采集與控制系統是研制半實(shí)物訓練模擬器的關(guān)鍵技術(shù)之一。

　　1 系統概述

　　動(dòng)力系統設備多而且關(guān)系復雜，筆者開(kāi)發(fā)的模擬器包括37 臺模擬設備，合計開(kāi)關(guān)量輸入點(diǎn)733 個(gè)，開(kāi)關(guān)量輸出點(diǎn)1115 個(gè)，模擬量輸入點(diǎn)19 個(gè)，模擬量輸出點(diǎn)149 個(gè)。系統的核心是仿真服務(wù)器（該服務(wù)器同時(shí)作為模擬器的教練員臺）。服務(wù)器上運行SimuEngine 仿真引擎，系統中所有的數學(xué)模型都由仿真引擎調度。I/O 設備采集半實(shí)物設備上的操作，由通信程序將操作數據通過(guò)以太網(wǎng)上傳至服務(wù)器上的實(shí)時(shí)數據庫，服務(wù)器根據實(shí)時(shí)數據庫對數學(xué)模型進(jìn)行計算，計算結果也寫(xiě)入實(shí)時(shí)數據庫。通信程序將最新計算結果發(fā)送給I/O 設備，I/O 設備驅動(dòng)相應的指示燈或儀表進(jìn)行顯示。系統總體結構如圖1 所示。

　　2 設備選型

　　接口系統的設計有四種方案可供選擇：

　?。?）基于某種型號的微處理器或單片機設計專(zhuān)用的接口硬件。該方案的優(yōu)點(diǎn)是成本低，但設計周期長(cháng)，可靠性難以保證，且開(kāi)發(fā)調試困難。

　?。?） 采用工業(yè)控制計算機以及配套的硬件接口。該方案的優(yōu)點(diǎn)是成本較低，選型方便快捷、開(kāi)發(fā)調試方便。但由于這種接口系統依賴(lài)于WINDOWS 操作系統運行，可靠性不高。

　　圖 1 系統總體結構