一种模拟训练系统电路建模方法与流程

本发明涉及一种模拟训练系统电路建模方法。

背景技术：

现代化的模拟训练已经成为军事训练手段的重要组成部分。进入21世纪以来，计算机仿真技术、网络技术和虚拟现实技术取得了快速的发展，为模拟仿真训练提供了重要的技术支持，使得模拟仿真训练系统以其特有的逼真性、交互性和经济性，逐步取代实际装备成为信息化时代军事训练的新手段。

某型导弹综合测试系统主要用来完成对导弹的综合测试，它是集电子、精密机械、计算机、自动控制等技术于一体的大型复杂设备。目前，由于未配备训练装备和器材，部队只能运用作战装备进行训练，但由于该系统价格昂贵、操作复杂、实装损耗较大、维护保养费用高，且操作不当会造成装备损坏，若难以及时修复将影响部队正常训练和战备工作；另外，作战装备只能按照装备操作规程进行正常操作，能够满足装备操作技能训练的需要，但无法进行装备故障诊断与处理训练，不能满足装备保障人员训练的需要，因此极大地影响了部队的训练效果。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于提供一种模拟训练系统电路建模方法，用于实现某型导弹综合测试系统的操作和维修模拟训练。

本发明的技术方案可以通过以下技术措施来实现：一种模拟训练系统电路建模方法，包括以下步骤:

S1，系统原理图数字化，包括

分解电路，将训练系统电路根据功能划分为多个图形，每个图形对应一个或多个电路，电路由混联电路组成，混联电路由并联电路或串联电路组成，并联电路由串联电路组成，串联电路连接有元器件，以及

建立层次关系，根据电路中各元器件、串联电路、并联电路的层次关系进行分级编号，以及

以层次关系存储元器件信息，对应编号存储各元器件、串联电路、并联电路的信息，得到数字化原理图；

S2，系统原理图的计算机重建,将S1中所得的数字化原理图在计算机内建模并显示出来，包括原理图及元器件建模、原理图与元器件动态生成和显示；

S3，系统逻辑推理实现,接收外部信号，并通过逻辑推理模拟系统功能按要求发出各种控制信号，包括

状态改变部分，包括故障设置时状态改变、模拟操作时状态改变及模拟操作平台开关输入状态，以及

推理部分，状态改变时，电路推理，并发出控制指示信号，以及

输出接口部分，当状态发生变化时，主要将信号送给元件状态改变、模拟操作界面、模拟操作平台、电路演示及多媒体演示系统。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：根据部队进行综合测试系统故障诊断与排除能力训练的需要，采用面向对象技术设计电路中串联电路、并联电路、混联电路及各类元器件，赋予一定的属性、方法和事件，通过属性进行状态设置，通过方法实现其功能，通过事件触发其动作，将系统电路原理图建模后以结构图形的方式显示并实时显示电路工作状态，实现了综合测试过程的逻辑推理；通过系统状态设置对元件和电路属性进行故障设置，改变各类元器件的属性，实现综合测试系统各设备故障的模拟，解决了长期困扰部队的某型导弹综合测试设备维修训练无技术手段的难题。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制。

图1是发控供电电路的原理图；

图2是发控供电电路的数字化层次结构；

图3是发控供电电路的计算机重建图。

具体实施方式

为使本发明更加容易理解，下面将进一步阐述本发明的具体实施例。

一种模拟训练系统电路建模方法，包括：

S1，系统原理图数字化，包括分解电路、建立其结构关系、以层次关系存储元器件信息。

系统在进行电路虚拟时，首先将系统电路根据功能划分为多个图形，每个图形对应一个或多个电路,每个电路由一个混联电路组成，一个混联电路由串联或并联电路组成，其中并联电路由串联电路组成，串联电路可由并联电路和元器件组成，各类型电路的元器件组成包括：电压源(液压源)、控制元件、执行元件和辅助元件等。

串联电路的特点是电流从高电压到低电压，因此，在设计时所处于同一个串联电路上的元器件在存储时处于同一级别上，高电压处于初始位置，低电压处于终端位置。当该串联电路高电压为要求电压、控制元器件处于可工作状态、所有元件功能正常时，则此串联电路工作。

每个并联电路均由至少一个以上的串联电路组成。因此，在设计时并联电路是一个只包含有串联电路的容器，当并联电路中只要有一个串联电路处于工作状态时，则此并联电路处于可工作状态。当并联电路处于工作状态时，则为通的串联电路处于工作状态。

混联电路由一个或多个串联电路或并联电路组合而成，从其功能上可以看成是一个含有并联电路的串联电路。因此，在设计时混联电路是一个包含有并联电路及元器件的串联电路，当串联电路中各元器件及并联电路处于可工作状态时，则此混联电路处于工作状态。

S2，系统原理图的计算机重建,将S1中所得的数字化原理图在计算机内建模并显示出来，包括原理图及元器件建模、原理图与元器件动态生成和显示。

系统在建模时采用的方法是将系统电路分解成混联电路、并联电路或串联电路，每个电路分别由各种功能的元器件组成，采用面向对象技术设计串联、并联、混联及各类元器件，赋予一定的属性、方法和事件，通过属性来进行状态设置，通过方法来实现其功能，通过事件触发其动作，实现逻辑推理功能。

在电路的重建过程中，图形的主要工作是用于生成电路和电路显示与定位，其生成可分为三部分：串联电路生成模块、并联电路生成模块及混联电路生成模块。通过串联、并联及混联电路生成模块，系统可实现电原理图的定位与显示及系统建模。

在元器件的重建过程中，各元器件分为元件类和信号类，建模共用一个接口，所有元器件类均具有相同的方法和属性，但其实现方法各不相同，属性所表达的含义也不相同。

S3，系统逻辑推理实现,接收外部信号，并通过逻辑推理模拟系统功能按要求发出各种控制信号。

系统逻辑推理分为三部分：一是状态改变部分，主要是故障设置时状态改变、模拟操作时状态改变及模拟操作平台开关输入状态；二是推理部分，主要完成状态改变时，电路推理，并发出控制指示信号；三是输出接口部分，当状态发生变化时，主要将信号送给元件状态改变、模拟操作界面、模拟操作平台、电路演示及多媒体演示系统。

推理过程中，除电路的推理功能外，还有部分元器件的推理，如继电器、电压机构、正电压输入信号、正电压输出信号、指示灯等。

以发控供电电路为例，图1代表发控供电电路的原理图，根据该原理图进行分解得到如图2所示的数字化层次结构，并进一步根据该层次结构得到如下表1所示的存储结构表，其中编号主要用于表达电路中各元器件、串联电路及并联电路的层次关系，接口是与模拟操作台相对应的输入、输出接口地址，初始状态是该元器件在生成时赋初始状态值，元件类型是用于在系统原理图的计算机重建和系统逻辑推理时区分各元器件。

表1发控供电存储结构表

采用面向对象技术将系统原理图进行计算机重建，得到如图3所示的计算机重建图，并通过电路及元器件各自推理实现最终实现模拟训练系统的逻辑推理，接收电信号，并发出相应的控制信号。

综上所述，本发明提出了一种采用面向对象技术通过元器件、电路及单机的属性、方法和事件建立综合测试系统电路物理模型的新方法，根据部队进行综合测试系统故障诊断与排除能力训练的需要，采用面向对象技术设计电路中串联电路、并联电路、混联电路及各类元器件，赋予一定的属性、方法和事件，通过属性进行状态设置，通过方法实现其功能，通过事件触发其动作，将系统电路原理图建模后以结构图形的方式显示并实时显示电路工作状态，实现了综合测试过程的逻辑推理；通过系统状态设置对元件和电路属性进行故障设置，改变各类元器件的属性，实现综合测试系统各设备故障的模拟，解决了长期困扰部队的某型导弹综合测试设备维修训练无技术手段的难题。

最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。