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simulink模型中STL性质的自动抽取及验证方法研究

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Simulink模型中STL性质的自动抽取及验证方法研究

作者：田苗华东师范大学

学位级别：硕士

近年来,嵌入式软件被广泛应用在一些安全关键领域中,嵌入式软件的需求也日益复杂,其中最为关键的就是需求中包括的实时规范。传统的时序逻辑语言如LTL、CTL等无法处理连续时间上实值信号的变化情况。因此,可以描述实值信号特性的STL成... 详细信息

近年来,嵌入式软件被广泛应用在一些安全关键领域中,嵌入式软件的需求也日益复杂,其中最为关键的就是需求中包括的实时规范。传统的时序逻辑语言如LTL、CTL等无法处理连续时间上实值信号的变化情况。因此,可以描述实值信号特性的STL成为了必要的选择。但是由于缺乏支持STL的工具,自动验证系统是否满足STL性质十分困难。另一方面,simulink已被广泛应用于模型驱动的设计与开发中。但simulink本身的验证能力十分有限,不支持验证STL性质。为了解决上述两个问题,我们研究了simulink模型中STL性质的自动抽取和验证方法,以保证模型的安全和可信。本文主要的工作和贡献如下:1.首先我们提出了一个基于自然语言处理技术的从自然语言需求中自动抽取STL性质的方法。我们制定了一套详细的抽取规则,并设计实现了自动生成STL公式的算法。该部分工作可以保证需求和时序性质的一致性。2.基于UPPAAL时间自动机我们提出一个自动验证simulink模型中STL性质的方法。我们对simulink模型进行形式化建模,然后将STL性质和simulink模型转换为UPPAAL时间自动机,由UPPAAL完成自动验证。我们基于符号执行设计的算法可以有效避免转换后的时间自动机出现状态爆炸问题。3.我们在两个工业simulink模型案例上应用了我们的验证框架,实验结果表明了我们验证框架的可行性和有效性,从而为simulink模型上STL性质的验证工作提供了重要参考。

关键词： simulink模型需求信号时序逻辑实时验证 UPPAAL时间自动机

一种在分布交互仿真系统中使用simulink模型的方法

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系统仿真学报 2007年第4期19卷 787-789,933页

作者：唐凯康凤举黄永华西北工业大学航海学院

simulink模型使用自身的时钟步长和数据流,不与其他程序共享。提出了一种在分布式仿真系统中直接使用simulink模型的方法。为了和分布式仿真系统交互仿真数据,设计了一种代理程序的结构。代理程序采用共享内存技术和simulink的S函数作... 详细信息

simulink模型使用自身的时钟步长和数据流,不与其他程序共享。提出了一种在分布式仿真系统中直接使用simulink模型的方法。为了和分布式仿真系统交互仿真数据,设计了一种代理程序的结构。代理程序采用共享内存技术和simulink的S函数作为接口与simulink模型进行数据交互。并使用进程通讯中的共享内存和事件技术来实现代理程序和simulink模型之间的同步。

关键词：分布交互仿真系统 simulink模型代理共享内存

忆容器的simulink模型及其主要特性分析

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电子科技大学学报 2011年第5期40卷 648-651页

作者：何朋飞王丽丹段书凯李传东西南大学电子信息工程学院重庆北碚区400715 重庆大学计算机学院重庆沙坪坝区400033

针对忆容器在数据读写与存储方面可能会更少丢失数据的优势,介绍了一种忆容器的数学模型,为便于对该忆容器的研究,根据其数学模型,搭建了忆容器的simulink仿真模型,对该模型进行仿真研究,得到了关于忆容器的典型特性,验证了其有效性,同... 详细信息

针对忆容器在数据读写与存储方面可能会更少丢失数据的优势,介绍了一种忆容器的数学模型,为便于对该忆容器的研究,根据其数学模型,搭建了忆容器的simulink仿真模型,对该模型进行仿真研究,得到了关于忆容器的典型特性,验证了其有效性,同时,基于忆容器的数学模型,应用matlab研究了输入激励和忆容器的各项参数对忆容器的影响,获得了许多忆容器的新特性和重要的数据,为忆容器应用方面的研究奠定了基础。

关键词：特性分析忆阻器忆容器 simulink模型

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simulink模型的C/C++代码实现

应用科技 2004年第11期31卷 16-18页

作者：田伟熊晋魁哈尔滨工程大学信息与通信工程学院黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工程大学动力与核能工程学院黑龙江哈尔滨150001

介绍了如何利用Matlab/simulink的代码生成功能将simulink模型转换成目标语言模型的方法;既避免了simulink模型在Matlab/simulink环境下仿真速度低下的问题,又能大大降低用目标语言编程建模的工作强度。还探讨了VC++与Matlab/simulink... 详细信息

介绍了如何利用Matlab/simulink的代码生成功能将simulink模型转换成目标语言模型的方法;既避免了simulink模型在Matlab/simulink环境下仿真速度低下的问题,又能大大降低用目标语言编程建模的工作强度。还探讨了VC++与Matlab/simulink进行混合编程的方法,应用这些方法可以在VC++中方便地使用Matlab/simulink的数值计算能力。

关键词： VC++ 代码生成 C/C++ 混合编程 Matlab/simulink 建模仿真 simulink模型功能降低

路面激励simulink模型的建立及其应用

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科学技术与工程 2018年第1期18卷 128-132页

作者：赵旗王培德罗兰李杰吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室长春130025

为了在汽车动力学中应用路面激励,基于滤波白噪声方法建立了路面激励的描述。分析了simulink白噪声生成模块,基于滤波白噪声描述建立了路面激励simulink模型,确定了空间下截止频率。基于路面激励simulink模型,建立了汽车两自由度振动四... 详细信息

为了在汽车动力学中应用路面激励,基于滤波白噪声方法建立了路面激励的描述。分析了simulink白噪声生成模块,基于滤波白噪声描述建立了路面激励simulink模型,确定了空间下截止频率。基于路面激励simulink模型,建立了汽车两自由度振动四分之一系统simulink模型,在城市行驶的B级路面和车速范围对车身加速度、悬架动挠度、车轮动载荷和车轮加速度的车速特性进行了仿真。研究结果表明,基于滤波白噪声描述建立的路面激励simulink模型和汽车两自由度振动四分之一系统的simulink模型,既可以再现路面激励,也可以用于分析汽车振动响应量的车速特性。

关键词：路面激励滤波白噪声方法 simulink模型两自由度振动四分之一系统

基于simulink模型自动DSP代码生成的三相逆变器研制

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基于Simulink模型自动DSP代码生成的三相逆变器研制

作者：王磊安徽理工大学

学位级别：硕士

随着逆变器的发展,逆变器的控制越来越多的使用DSP等数字控制器来实现。功能越来越多的逆变器导致数字控制器的程序编写困难增加,如何加快控制代码的开发进度并降低控制代码的开发难度是当前急需解决的问题。而控制算法的开发中常用的MA... 详细信息

随着逆变器的发展,逆变器的控制越来越多的使用DSP等数字控制器来实现。功能越来越多的逆变器导致数字控制器的程序编写困难增加,如何加快控制代码的开发进度并降低控制代码的开发难度是当前急需解决的问题。而控制算法的开发中常用的MATLAB/simulink仿真运算软件已经非常成熟,但simulink模型搭建的算法模型只针对纯软件环境的仿真,无法直接将模型应用于实际的DSP等数字控制上。控制算法经过simulink模型验证后仍需手动编写控制代码,如何加快算法从模型验证到实际应用的进度仍是需要解决的问题。本文针对逆变器开发中DSP等数字控制器的代码开发任务繁重且simulink仿真模型无法直接应用于实际数字控制器中的问题,提出基于simulink模型自动DSP代码生成的逆变器的研制的课题。使用simulink搭建逆变器控制算法的完整模型,通过安装相应软件以及对模型进行参数设置,将simulink算法模型直接生成DSP可执行的代码工程文件,实现从算法模型生成控制代码。极大的增加了simulink模型的实际应用价值,加快了逆变器中数字控制器的代码开发进度,降低了逆变器控制代码开发的难度,具有较大的实际应用价值。本文进行了基于simulink模型自动DSP代码的三相逆变器研制,使用FOC控制三相异步电动机。首先搭建了基于simulink模型进行代码开发需要的软件平台,然后搭建了基于simulink模型的FOC控制算法且生成了 FOC算法的自动DSP代码文件。针对模型设计了必要的硬件电路,最后在完整的实验平台上验证了本文的研究内容,印证了本课题的可行性和实用性。

关键词： simulink模型自动代码生成三相逆变器 FOC

基于simulink模型的高频轴电流影响因素研究

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建模与仿真 2023年第1期12卷 81-89页

作者：陈威上海理工大学上海

变频调速系统产生的轴电流问题已经成为主要轴承故障,由于轴电流的产生,严重影响到了电驱动系统的稳定性和安全性,因此本文通过Matlab/simulink建立轴向三段式高频轴电流预测模型,研究SPWM控制策略中的载波频率,基础波频率和直流母线电... 详细信息

变频调速系统产生的轴电流问题已经成为主要轴承故障,由于轴电流的产生,严重影响到了电驱动系统的稳定性和安全性,因此本文通过Matlab/simulink建立轴向三段式高频轴电流预测模型,研究SPWM控制策略中的载波频率,基础波频率和直流母线电压对轴电流的影响,根据仿真得到的轴电流波形,在单位时间内,对轴电流的发生的次数和轴电流值进行对比研究,结果表明,随着载波频率的增加,在相同时间内,轴电流产生的频率增加,轴电流增长幅度不大,变化平稳。因此载波频率的改变影响单位时间内轴电流产生的次数,对于轴电流值影响不大。随着直流母线电压的升高,轴电流波形和产生次数几乎不变,轴电流随着母线电压的增大而增大基础波频率对于轴电流的发生次数影响不大,随着基础波频率的增大,产生的轴电流值几乎不变,轴承等效电容的变化,轴电流值不断升高,轴电流波形变化不大。

关键词：轴电流直流母线电压 simulink模型变频调速系统载波频率电流值电驱动系统波形变化

基于simulink模型的车身控制系统设计

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汽车电器 2023年第7期 37-41页

作者：王鑫李惠宇王茹岳智帅安旺质子汽车科技有限公司陕西咸阳713702

针对传统手写编程进行软件开发周期长、调试难度大的问题,本文采用simulink模型搭建并自动生成代码的方式生成应用层软件,为了更好地验证和测试所开发的应用层软件,本文基于合理设计的测试用例通过多次仿真测试后,使应用层与底层代码进... 详细信息

针对传统手写编程进行软件开发周期长、调试难度大的问题,本文采用simulink模型搭建并自动生成代码的方式生成应用层软件,为了更好地验证和测试所开发的应用层软件,本文基于合理设计的测试用例通过多次仿真测试后,使应用层与底层代码进行集成,最后通过硬件实测,验证所开发的车身控制系统软件的可靠性。simulink模型的软件开发方式与传统的开发形式相比,开发时间大大缩短,代码可读性提高,同时还增强了车身控制系统软件的稳定性和可靠性。

关键词： simulink模型车身控制系统应用层软件

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基于simulink模型的汽油机控制系统研究及开发

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汽车制造业 2013年第13期 45-47页

作者：宋力强陈杰长城汽车股份有限公司技术中心/河北省汽车工程技术研究中心

在传统的转矩系统中，存在多种转矩需求，但并没有一个核心功能协调这些转矩。这就意味着发动机控制系统（EMS）内部转矩需求和外部转矩需求处于同一级别，例如通过节气门的关小或者推迟点火，可以使转矩减小，在每个子系统中，相关需... 详细信息

在传统的转矩系统中，存在多种转矩需求，但并没有一个核心功能协调这些转矩。这就意味着发动机控制系统（EMS）内部转矩需求和外部转矩需求处于同一级别，例如通过节气门的关小或者推迟点火，可以使转矩减小，在每个子系统中，相关需求的优先级都是独立的。这种缺乏核心转矩协调的状况会造成不同需求的相互影响，进而导致不同子系统的标定数据产生很强的相互作用（见图1）。

关键词：发动机控制系统 simulink模型汽油机开发相互作用标定数据子系统转矩