半實物仿真的先進性及其特點

　半實物仿真，又稱為硬件在回路中的仿真(Hardware in the Loop Simulation)，是指在仿真實驗系統的仿真回路中接入部分實物的實時仿真。實時性是進行半實物仿真的必要前提。
　　半實物仿真同其它類型的仿真方法相比具有經濟地實現更高真實度的可能性。從系統的觀點來看，半實物仿真允許在系統中接入部分實物，意味著可以把部分實物放在系統中進行考察，從而使部件能在滿足系統整體性能指標的環境中得到檢驗，因此半實物仿真是提高系統設計的可靠性和研制質量的必要手段。
　　半實物仿真的先進性及其特點
　　半實物仿真技術自20世紀60年代問世直到目前美國研制航天飛機，始終盛行不衰。美國大多數國防項目承包商都有一個或多個半實物仿真實驗室，這些實驗室代表了當前世界先進水平。其先進性體現在：
　　(1)有高速高精度的仿真機；
　　(2)有先進完備的環境模擬設備。國內半實物仿真技術在導彈制導、火箭控制、衛星姿態控制等應用研究方面也達到了較高水平。
　　半實物仿真的特點是：
　　(3)在回路中接入實物，必須實時運行，即仿真模型的時間標尺和自然時間標尺相同。
　　(4)需要解決控制器與仿真計算機之間的接口問題。
　　(5)半實物仿真的實驗結果比數學仿真更接近實際
　　1.3半實物仿真系統的基本組成與原理
　　半實物仿真系統屬于實時仿真系統。它是一種硬件在環實時技術，把實物利用計算機接口嵌入到軟件環境中去，并要求系統的軟件和硬件都要實時運行，從而模擬整個系統的運行狀態，
　　(1)仿真計算機
　　仿真計算機是實時仿真系統的核心部分，它運行實體對象和仿真環境的數學模型和程序。一般來說，采用層次化、模塊化的建模法，將模塊化程序劃分為不同的速率塊，在仿真計算機中按速率塊實時調度運行。對于復雜的大型仿真系統，可用多臺計算機聯網實時運行。
　　(2)物理效應設備
　　物理效應設備的作用是模擬復現真實世界的物理環境，形成仿真環境或稱為虛擬環境。物理效應設備實現的技術途徑多種多樣，方案之一是采用伺服控制回路，通過伺服控制回路控制形成相應的物理量，方案之二是在已儲存好的數據庫中搜索相應的數據，轉化為相應的物理量。
　　(3)接口設備
　　仿真計算機輸出的驅動信號經接口變換后驅動相應的物理效應設備。接口設備同時將操作人員或實物系統的控制輸入信號饋入仿真計算機。