磁浮車輛半實物仿真測試系統的所有實時仿真機上運行統一的分布實時仿真引擎，支持模型間數據的同步交互。仿真系統主要由試驗管理系統、視景系統、牽引仿真系統、車輛仿真系統、運控仿真系統、仿真接口平臺、故障注入系統、控制器真件組成。

1.概述

磁浮車輛控制器的控制回路仿真試驗和產品動態測試是磁浮交通系統研發中的關鍵環節。這些測試旨在驗證車輛控制器的設計是否滿足運行要求，并評估其在實際運行中的動態性能。

首先，控制回路仿真試驗通過在仿真環境中模擬不同工況和場景下的控制回路運行，檢驗控制系統的穩定性、響應速度和抗干擾能力等關鍵指標。這有助于發現和解決潛在的控制問題，優化控制算法，并確保車輛在各種工況下能夠穩定、安全地運行。

其次，產品動態測試則是將車輛控制器安裝在實際磁浮車輛上，通過在實際運行中采集數據并進行分析，評估控制器的實際性能。這種測試能夠驗證仿真試驗的結果是否與實際運行情況一致，發現潛在的問題并及時調整優化，從而確保磁浮車輛的運行安全性和穩定性。

2.磁浮車輛半實物仿真測試系統總體設計

仿真系統的所有實時仿真機上運行統一的分布實時仿真引擎，支持模型間數據的同步交互。仿真系統主要由試驗管理系統、視景系統、牽引仿真系統、車輛仿真系統、運控仿真系統、仿真接口平臺、故障注入系統、控制器真件組成。

圖1系統架構圖

2.1. 磁浮車輛半實物仿真測試系統異構多目標實時仿真系統

仿真機之間通過反射內存組網通信，反射內存提供了高速低延時的數據通訊機制，同時也支持事件機制實現主從時鐘同步。

該系統共9臺實時仿真機，其中一臺做主節點，8臺做從節點，9臺仿真機內均插有反射內存卡，組成光纖網絡。

圖2 異構多目標實時仿真系統架構圖

2.2.   硬件構成

異構多目標實時仿真環境采用LINKS-RT位目標機，構成如下：

實時仿真機：Links-Box-03仿真機，采用酷睿I7主頻4.2GHz的高性能處理器；

通訊接口：高速光纖接口的反射內存接口卡。

2.3.   軟件構成

RT-sim 仿真管理軟件包提供 Matlab Simulink 模型與 VxWorks 目標機的無縫連接。

RT-sim 仿真管理軟件包支持如下功能：

Links-RT實時仿真軟件包由6個模塊組成：

1)    主控軟件RT-Sim Plus：運行于Windows操作系統，實現仿真全過程管理；

2)    IO模塊庫RT-Lib：集成于MATLAB Simulink環境中，提供IO模塊的配置；

3)    實時代碼生成組件RT-Coder：集成于MATLAB Simulink環境中，實現由MATLAB Simulink模型自動生成VxWorks目標代碼；

4)    目標機實時仿真引擎RT-Engine：運行于VxWorks操作系統之上的仿真引擎，為模型提供實時運行環境；

5)    分布式仿真組件RT-MP：基于反射內存網，支持多節點分布式并行仿真；

6)    RTLabview軟件：通過RTSimplus的watcher接口鏈接至模型，支持用戶利用Labview開發環境自行搭建測試面板與RTSimplus中的模型進行數據交互，為RTSimplus提供了更高的靈活性及人機交互性能。

RTLabview工作流程圖

2.4.   工作流程

1)    用戶采用 Matlab Simulink上通過模塊庫RT-Lib，完成分布式模型系統模型組建。

2)    通過集成在Simulink環境中的RT-Coder組件進行代碼生成文件，將系統模型轉換為VxWorks目標代碼。

3)    仿真主軟件RT-Sim Plus，將生成的目標代碼加載到9臺VxWorks實時仿真機中，其中一臺做主節點，8臺做從節點。

4)    在模型的運行過程中，用戶可通過仿真主軟件RT-Sim Plus，實時監視模型信號并在線修改參數；也可用RTLabview自行搭建測試面板對模型信號和參數進行監視和修改。

5)     仿真主軟件也支持離線仿真模式，可以在脫離硬件環境的條件下進行模擬運行。

6)     實時仿真結束后，可以實時保存數據，自動從目標機上傳數據，支持在 Matlab、Excel 等軟件中進行數據分析。支持數據回放。

3.Links-RT對SimPack的支持

Links-RT 實時仿真平臺 集成 SimPack 實時解算器，simpack 構建仿真模型后可導出 .spck 文件，通過RTSimPlus 管理軟件快速部署到目標機，支持多線程配置、關聯控制器模型輸入輸出接口，構成控制器模型-對象物理模型的聯合仿真， 同時可與simpack軟件 實時通訊，實時顯示仿真動畫。如下圖所示：