PAC應用于某動力系統(tǒng)訓練模擬器中

　　摘 要：介紹了某型艦艇動力系統(tǒng)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(jù)，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。實踐證明，基于ADAM5510-E/TCP 所設計的訓練模擬器運行穩(wěn)定、擴展靈活，完全滿足軍事訓練需求。
　　0 引言

　　上世紀九十年代以來，由于計算機技術、自動控制技術和仿真技術的飛速發(fā)展，訓練模擬器在各個領域特別是航海、航天、軍事領域得到了廣泛的應用并取得了很好的應用成果。動力系統(tǒng)是艦艇的重要系統(tǒng)之一，其操作人員的操作水平對艦艇能否遂行各項戰(zhàn)斗任務影響重大。因此，動力系統(tǒng)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物仿真的模式，模擬器在設備外觀上與被仿真設備完全一致，但其內(nèi)部為計算機控制，并沒有真實設備。這種訓練模式的優(yōu)點是學員的操作手感與被仿真設備完全一致，學員完成訓練后完全可以達到操作實際裝備所需的操作技能，能顯著提高軍事訓練的質(zhì)量與速度。

　　半實物仿真設備面板上有各類操作與顯示部件，必須用數(shù)據(jù)采集設備采集操作人員操作開關等部件產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，同時還要驅(qū)動指示燈、儀表等顯示部件將計算結(jié)果進行輸出。因此，設計一套可靠工作的數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)是研制半實物訓練模擬器的關鍵技術之一。

　　1 系統(tǒng)概述

　　動力系統(tǒng)設備多而且關系復雜，筆者開發(fā)的模擬器包括37 臺模擬設備，合計開關量輸入點733 個，開關量輸出點1115 個，模擬量輸入點19 個，模擬量輸出點149 個。系統(tǒng)的核心是仿真服務器（該服務器同時作為模擬器的教練員臺）。服務器上運行SimuEngine 仿真引擎，系統(tǒng)中所有的數(shù)學模型都由仿真引擎調(diào)度。I/O 設備采集半實物設備上的操作，由通信程序?qū)⒉僮鲾?shù)據(jù)通過以太網(wǎng)上傳至服務器上的實時數(shù)據(jù)庫，服務器根據(jù)實時數(shù)據(jù)庫對數(shù)學模型進行計算，計算結(jié)果也寫入實時數(shù)據(jù)庫。通信程序?qū)⒆钚掠嬎憬Y(jié)果發(fā)送給I/O 設備，I/O 設備驅(qū)動相應的指示燈或儀表進行顯示。系統(tǒng)總體結(jié)構如圖1 所示。

　　2 設備選型

　　接口系統(tǒng)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用的接口硬件。該方案的優(yōu)點是成本低，但設計周期長，可靠性難以保證，且開發(fā)調(diào)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)點是成本較低，選型方便快捷、開發(fā)調(diào)試方便。但由于這種接口系統(tǒng)依賴于WINDOWS 操作系統(tǒng)運行，可靠性不高。

　　圖 1 系統(tǒng)總體結(jié)構