CN102436184A - 一种基于嵌入式处理器双目标机的控制实时仿真系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于嵌入式处理器双目标机的控制实时仿真系统，包括目标机(1)、目标机(2)和通信网络；其中目标机(1)用于模拟控制计算机，目标机(2)用于模拟环境和被控对象、感知体系和作动体系；目标机(1)和目标机(2)均包括嵌入式微处理器、输入接口、输出接口和基本外围电路。本发明采用成熟的低成本嵌入式处理器技术，在全面兼顾被控对象、感知体系、控制器和作动体系四大关键环节的同时，作为控制系统实时仿真运行的一种通用结构，既能进行全数字实时仿真，又能进行不同程度实物参与的实时仿真，填补了实时仿真技术领域的空白。

Description

一种基于嵌入式处理器双目标机的控制实时仿真系统

技术领域

本发明涉及一种实时仿真系统，尤其涉及一种基于嵌入式处理器(EMP)实现的双目标机控制实时仿真系统，属于系统仿真技术领域。

背景技术

自从1788年瓦特发明有史可查的第一个自动控制装置-蒸汽机转速调节机构以来，自动控制技术极大地改变了我们的世界。特别是最近几十年，控制系统越来越复杂，而与此同时控制任务对性能指标的要求也越来越高。在投入实际工程批量应用之前，必须进行一系列仿真。控制系统的仿真分为非实时仿真与实时仿真，实时仿真是指仿真系统的逻辑时间尺度同真实系统的物理时间尺度相同。目前，国内外控制学科论文发表的控制新方法多如牛毛，但真正用于工程实际的却很少，一个重要原因就在于大都只进行了非实时仿真，而没有进行实时仿真。

实时仿真包括全数字实时仿真、半实物实时仿真和全实物实时仿真。美国Mathworks公司推出的Matlab软件具有Real-Time Workshop功能，为实时仿真提供了一定的开发环境(参见杨涤编著《系统实时仿真开发环境与应用》，清华大学出版社2002年出版)。现有实时仿真程序的实际运行环境普遍采用x86 CPU通用计算机+xPC实时内核、Power PC CPU或RISC CPU的通用总线(ISA或PCI)或专用总线(VME)工控机+实时操作系统，例如中国发明专利申请201010202480.1提出的一种半实物实时仿真机和半实物实时仿真系统就是基于上述运行环境。但是，此类实时仿真运行环境由于对硬件配置要求较高，因此实施成本都比较高，动辄数十万到数百万。

另一方面，现有的实时仿真系统要么只能进行某种具体的半实物仿真，要么只能进行全数字实时仿真。特别是，实际工程控制系统包括被控对象、感知体系、控制器(控制计算机)和作动体系四大关键环节，但某些现有的实时仿真系统没有全面考虑到实际闭环控制系统的四大关键环节。例如中国发明专利ZL 200810200034.X提出了一种基于触发-延时的实时仿真控制方法，就没有考虑感知体系和作动体系。尽管其考虑了控制计算机的模拟接口，但实际控制系统的控制计算机除了模拟接口外，还有数字串口、数字并口、开关量和脉冲量等接口。

当前，单片机、DSP等嵌入式微处理器(EMP)+嵌入式实时操作系统的成本已经很低，且越来越成熟，是进行实时仿真运行环境的高性价比选择。在陈巨涛的硕士毕业论文《ARM+DSP嵌入式仿真平台的开发及其在实时仿真中的应用》(上海海事大学2004年出版)中，针对用传统的工控PC机作为仿真系统的仿真计算机存在的实时性和精确度无法两全的问题，提出了以ARM+DSP的单目标机嵌入式系统作为仿真计算机的新思路，并以此为指导进行该嵌入式系统的开发。但是，该技术方案主要适用于船舶推进系统仿真，通用性并不高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种基于嵌入式处理器双目标机的控制实时仿真系统(简称实时仿真系统)。该实时仿真系统的实施成本较低，但具有很好的通用性。

为实现上述的发明目的，本发明采用下述的技术方案：

一种基于嵌入式处理器双目标机的控制实时仿真系统，其特征在于：

所述控制实时仿真系统包括第一目标机、第二目标机和通信网络；其中所述第一目标机用于模拟控制计算机，所述第二目标机用于模拟环境和被控对象、感知体系和作动体系；

所述第一目标机和所述第二目标机均包括嵌入式微处理器、输入接口、输出接口和基本外围电路，所述第一目标机的输出接口连接所述第二目标机的输入接口，所述第一目标机的输入接口连接所述第二目标机的输出接口，所述第一目标机的基本外围电路通过所述通信网络连接所述第二目标机的基本外围电路。

其中较优地，所述第二目标机中的嵌入式微处理器为嵌入式微处理器和DSP集成的双核处理器或多核处理器。

其中较优地，所述第二目标机中具有环境与被控对象模型、感知体系模型和作动体系模型，各模型均在DSP核上运行。

在存在部件电模拟器的情况下，所述第二目标机中的感知体系模型由外置的感知体系电模拟器实现，所述作动体系模型由外置的作动体系电模拟器实现。

所述感知体系电模拟器分别与所述第一目标机的输出接口、输入接口和所述第二目标机的输出接口连接，所述作动体系电模拟器分别与所述第一目标机的输出接口、输入接口和所述第二目标机的输入接口连接。

在仅有部分传感器电子线路、部分传感器和部分被控对象为实物的半实物实时仿真情况下，所述第二目标机的输出接口连接被控对象仿真实物，所述被控对象仿真实物连接传感器实物，所述传感器实物连接传感器电子线路，所述传感器电子线路分别连接所述第一目标机的输入接口和输出接口。

在仅有部分执行器电子线路、部分执行器和部分被控对象为实物的半实物实时仿真情况下，执行器电子线路分别连接所述第一目标机的输入接口和输出接口、所述第二目标机的输入接口及执行器实物，所述执行器实物连接被控对象仿真实物。

本发明所提供的实时仿真系统采用成熟的低成本嵌入式处理器技术，在全面兼顾被控对象、感知体系、控制器和作动体系四大关键环节的同时，作为控制系统实时仿真运行的一种通用结构，既能进行全数字实时仿真，又能进行不同程度实物参与的实时仿真，填补了实时仿真技术领域的空白。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

图1为作为示例的某个实际控制系统的结构示意图；

图2为本发明所提供的实时仿真系统的结构示意图；

图3为引入宿主机对实时仿真进行管理的结构示意图；

图4为本实时仿真系统用于无输入输出接口全数字实时仿真情况下的结构示意图；

图5为卫星姿态控制飞轮执行组件的仿真示例框图；

图6为本实时仿真系统用于基于输入输出接口的全数字实时仿真情况下的结构示意图；

图7为基于输入输出接口的情况下，卫星姿态控制飞轮执行组件的仿真示例框图；

图8为存在输入输出接口和部件电模拟器的情况下，本实时仿真系统的结构示意图；

图9为仅有部分传感器电子线路、部分传感器和部分被控对象为实物的半实物实时仿真情况下，本实时仿真系统的结构示意图；

图10为仅有部分执行器电子线路、部分执行器和部分被控对象为实物的半实物实时仿真情况下，本实时仿真系统的结构示意图。

具体实施方式

在对控制任务进行实时仿真之前，必须对实际控制系统进行基本分析和设计。参见图1所示的某个工程示例，实际控制系统往往都是实时数字控制系统，包括感知体系、作动体系和控制器三部分。其中，传感器如同步感应器或光电码盘等，配以相应的测量电路，进行信号放大、滤波和转换等。由不同种类和数量的传感器及其测量电路组成感知体系。同样，对于执行器如电动机、阀门等，也要配以相应的驱动电路，进行功率放大和转换等。由不同种类和数量的执行器及其驱动电路组成作动体系。控制器包括控制计算机硬件、操作系统软件和应用软件。应用软件一般要运行四类算法：信息融合算法，用于过滤环境对测量的噪声污染，并将测量输出电信号变成对象的输出量纲数字量；控制策略算法，用于输出对象输入量纲数字量；驱动分配算法，用于产生驱动输入电信号；任务模式调度算法，用于根据工况变化进行工作模式切换、算法和控制结构参数调度，产生对象输出变化的期望目标，并以适当的方式同后台交互。在实际控制系统中，为了让被控对象按照任务要求变化，通过驱动作动体系中的执行器对被控对象产生作用，同时抵御环境对被控对象的干扰影响，控制器通过感知体系中的传感器感知被控对象的运动变化，

作为实时数字控制系统，一定要选择合适的控制周期t_control。为了追求较好的控制性能，控制周期应尽可能小。其原因在于：一是根据采样定理，控制周期应比对象时间常数t_p的一半还小，才能反映动态过程的瞬变特性；二是为了在干扰明显影响过程输出之前就被补偿抑制掉，应确保控制周期远小于扰动信号的周期。另一方面，考虑到系统实现能力的约束，控制周期又不能太小。其原因在于：一是要大于控制器的计算时间消耗和A/D、D/A转换时间；二是为了确保执行器来得及响应，控制周期应大于执行器的响应时间。根据被控对象的特性，一般来说压力、流量、温度等过程控制要选择较大的控制周期，而机电系统等随动控制要选择较小的控制周期。

当被仿真的实际控制系统的控制周期确定以后，就可以采用本发明所提供的实时仿真系统进行实时仿真。如图2所示，本实时仿真系统由目标机1、目标机2和通信网络3三大部分组成。其中，目标机1用于模拟控制计算机。它基于嵌入式微处理器(EMP)实现，例如ARM单片机、用于控制的DSP2000系列处理器等。目标机1包括EMP、输入接口、输出接口和基本外围电路。目标机2用于模拟环境和被控对象、感知体系和作动体系。它可以基于嵌入式微处理器(EMP)和高速DSP(数字信号处理器)集成的双核处理器或多核处理器实现，例如TI达芬奇系列处理器、ARM/DSP多核处理器。目标机2包括双核EMP、输入接口、输出接口和基本外围电路。通信网络3可以采用以太网、CAN总线或USB总线实现，主要有两种用途：一是用于在不基于输入接口和输出接口情形的全数字实时仿真时，目标机1与目标机2之间的通信；二是用于实时仿真系统同宿主机之间的通信。

目标机1的输入接口用于模拟实际控制计算机的输入接口，这些输入接口包括A/D模拟输入接口、DI数字输入接口、串行输入、开关量输入和脉冲输入接口等。它接收来自目标机2输出接口的信号、传感器电子线路的测量电信号和执行器电子线路的反馈电信号。目标机1的输出接口用于模拟实际控制计算机的输出接口，这些输出接口包括D/A模拟输出接口、DO数字输出接口、串行输出、开关量输出和脉冲输出接口等。它给驱动电路和测量电路发送设备开关机电信号，给目标机2的输入接口、执行器电子线路发送电驱动信号。目标机1的基本外围电路主要对目标机1进行电源和时钟管理、存储体系和通信网络接口管理。

目标机2的输入接口包括A/D模拟输入接口、DI数字输入接口、串行输入、开关量输入和脉冲输入接口等，用于接收来自目标机1的输出接口、执行器电子线路实物及被控对象实物的输出信号。目标机2的输出接口包括D/A模拟输出接口、DO数字输出接口、串行输出、开关量输出和脉冲输出接口等，用于将有关信号输出到目标机1的输入接口、传感器电子线路及被控对象仿真实物。目标机2的基本外围电路主要对目标机2进行电源和时钟管理、存储体系和通信网络接口管理。

需要说明的是，图2中的虚线框内容，即驱动电路、测量电路、执行器实物、传感器实物和被控对象仿真实物等是否引入本实时仿真系统中，根据不同仿真情形的具体需要而定，在后文中将进行具体分析。

下面结合不同的实时仿真应用场景，对本实时仿真系统的具体使用方式进行详细的说明。

图3为引入宿主机对实时仿真进行管理的结构示意图。在引入宿主机进行离线仿真和对实时仿真进行管理的情况下，目标机2通过其基本外围电路连接一个DSP仿真器。宿主机采用台式或便携式通用计算机，基于“x86CPU+Windows”的软硬件环境，具有高速以太网口以接入通信网络及DSP仿真器，同双目标机共同构成有线局域网或无线局域网。

为了确保实时仿真的实时性，环境与被控对象模型、感知体系模型和作动体系模型都在高速数字信号处理(DSP)核上运行。为此，首先建立在目标机2运行的仿真系统模型。无论是线性特性，还是非线性特性，仿真系统模型一般都可以用微分方程初值问题来表示

$\left\{\begin{array}{c}\stackrel{\·}{x}\left(t\right)=f(t,u,x),x\left(0\right)=x_0\\ y=g(t,u,x)\end{array}\right.---\left(1\right)$

取步长t_n+1-t_n≡Δt(例如0.001秒甚至更小)，可以采用龙格-库塔法、Adams方法等多种方法求解。

在本发明的一个实施例中，宿主机上进行离线仿真可以采用VisualStudio工具软件或VMware_Workstation虚拟机编写C/C++代码进行编译和离线仿真，也可以采用Matlab Simulink进行离线仿真。

进一步地，可以采用Matlab RTW实时仿真软件工具，对于基于ARM单片机的目标机可以选择“Embeded IDE Link MU(ERT)code generationfor many supported processors”模式生成源文件，然后用编译在嵌入式实时操作系统Linux(或Windows CE)环境运行的可执行文件。对于在目标机2的TI DSP核运行的环境与被控对象模型、感知体系模型和作动体系模型，则可选择“Embeded IDE Link CC(ERT)code generation forTMS320(TM)DSP platform”模式生成源文件，然后用ccs在DSP运行的可执行文件。接下来通过TCP/IP网络、USB或串口将编译好的可执行程序下载到相应的目标机中。对于在目标机2的DSP核运行的可执行程序则通过DSP仿真器下载。

实时仿真管理软件可以采用gcc、EVC，或用Visual Studio等工具软件编写。该管理软件始终在宿主机运行，用于对双目标机实时系统的运行过程进行启动、监控、停止和分析。

图4为本实时仿真系统用于无输入输出接口全数字实时仿真情况下的结构示意图。典型的无输入输出接口仿真应用场景是针对卫星姿态控制的全数字实时仿真。在此情况下，目标机1采用ARM单片机.目标机2采用TI公司的DM81x系列ARM/DSP双核处理器，其ARM核采用CortexA8RISC精简指令集，能够运行Linux、Windows CE等嵌入式实时操作系统，可以同目标机1之间通过模拟IO、数字IO、开关量、脉冲量、串口、USB、以太网和控制器局域网(CAN)总线等多种方式交互。DM81x系列处理器的DSP核能够运行BIOS实时操作系统兼具DSP64x的高性能定点处理能力和DSP67x的高性能浮点处理能力，完全能够满足卫星姿态运动实时仿真要求。

假设从逻辑上看系统的输入u、输出y和状态x的维度分别是l，m，n，其中f，g是维度分别为n，m的函数向量。考虑实时仿真系统物理上实际采用的执行器和传感器数量分别为n_a，n_s，其相应安装矩阵M _a，M _s的维度分别为l×n_a，m×n_s，分配矩阵D _a，D _s是相应安装矩阵的广义逆，维度分别为n_a×l，n_s×m。则：

$\left\{\begin{array}{c}\stackrel{\·}{\underset{\‾}{x}}=\underset{\‾}{f}(t,\underset{\‾}{u},\underset{\‾}{x})\\ \underset{\‾}{y}=\underset{\‾}{g}(t,\underset{\‾}{u},\underset{\‾}{x})\end{array}\right.---\left(2\right)$

第一，目标机1控制决策算法计算出的控制向量u _c是l维输入数字量，于是驱动分配算法的计算结果为n_a维列向量

u _na＝D _a u _c    (3)

记下目标机2从通信网络接收到的作动数据包u _na时刻的时钟。作动体系模型首先需要再现实际接口的变换。在此以卫星姿态控制飞轮执行组件为例进行说明。如图5所示，对应的作动数据包u _na的元素u_ad为期望飞轮产生的控制力矩，实际接口驱动需要将其限幅和数字放大后转换为驱动电压V。由于这里是无接口的全数字仿真，所以D/A变换被忽略，以虚线框表示。飞轮组件模型的输出值为u_am。

作为实时仿真，新增的通信延时t_com、忽略的D/A变换延时和执行器响应延时效应τ_a需要进行补偿。执行器响应延时可以通过直流电源、信号发生器、示波器和逻辑分析仪等设备测试得到，也可根据经验数据得到。补偿的延时为

τ＝τ_a-t_com    (4)

按照延时计时器更新作动向量，强制使u_am滞后时间τ后为

然后将不同执行器组件模型的延时输出模拟值

为元素构成的作动体系输出向量

进行安装矩阵变换，得到作用在被控对象的控制输入向量

${\underset{\‾}{u}}_a={\underset{\‾}{M}}_a{\underset{\‾}{u}}_{\mathrm{na}}^{*}---\left(5\right)$

实际作用在被控对象的输入向量还应考虑环境干扰u _d的影响，即

u＝u _a+u _d    (6)

接下来就是被控对象模型计算。仍是以卫星姿态运动为例，状态向量x＝(q₁ q₂ q₃ q₄ ω₁ ω₂ ω₃)^T由姿态四元素和角速度构成，输出向量

由姿态欧拉角和角速度构成。基本模型由上述的式(2)表示，具体形式和参数容易从相关参考书的动力学方程和运动学方程得到。

目标机2最后运行感知体系模型，对卫星姿态控制系统可以考虑由星敏感器和陀螺组成的感知体系。将输出向量分配到各个敏感器，敏感器的输入向量为

r _ns＝D _s y    (7)

设x _s，r_s，y_s分别为一个具体敏感器的状态向量和输入、输出，其微分方程模型形如

$\left\{\begin{array}{c}{\stackrel{\·}{\underset{\‾}{x}}}_s\left(t\right)={\underset{\‾}{f}}_s(r_s,{\underset{\‾}{x}}_s)\\ y_s=g_s(r_s,{\underset{\‾}{x}}_s)+y_{\mathrm{noise}}\end{array}\right.---\left(8\right)$

其中y_noise是测量噪声。

目标机2采用的逻辑计算步长为Δt。每完成一个计算步长的计算，查看嵌入式微处理器的物理时钟是否满一个步长。如果刚好满一个步长，就向目标机1发送感知数据包，同时开始下一步循环计算。目标机2充分利用高速DSP核多级流水线并行处理能力，实现多执行器、多传感器和被控对象的并行计算。计算步长Δt的大小，应该通过实际测试进行选取，一定要留有适当的余地。

目标机1的信息融合算法在进行估计滤波的同时，最基本的任务实现n_s维感知数据包y _s通过安装矩阵M _s向m维信息融合向量y _f转换。目标机1通过同其物理时钟比对，实现每个控制周期t_control进行一次控制计算并向目标机2发送作动数据包的循环。

图6为本实时仿真系统用于基于输入输出接口的全数字实时仿真情况下的结构示意图。在此应用场景中，通信网络不再用于在两个目标机之间收发数据包，而仅用于同宿主机通信。目标机1尽量采用相同于真实控制计算机的I/O接口属性配置，并通过I/O接口同目标机2之间交换实时控制数据。为此，目标机2也必须配置相应的接口。

下面仍以上述的卫星姿态控制飞轮执行组件为例进行说明。在基于输入输出接口的全数字实时仿真情况下，原来图5所示的在目标机2中实现的功能需要由目标机1和目标机2适当分担，如图7所示。对u_ad的限幅和数字放大后转换为驱动电压V应由目标机1完成，然后通过目标机1的D/A输出口向目标机2发送电压模拟量。目标机2的A/D输入口将电压模拟量变换为数字量后，运行飞轮组件的仿真模型。在目标机2中不再需要对原来忽略的D/A变换进行延时补偿，应该对目标机2中新增的A/D变换进行延时补偿。

在航空航天和船舶等重大工程领域，通常按照真实设备同控制计算机之间的电接口规范和功能要求，由各种电路板来模拟真实的感知部件和作动部件。图8所示为存在输入输出接口和部件电模拟器的情况下，本发明所提供的实时仿真系统的结构示意图。其中，在存在部件电模拟器的情况下，目标机2中的感知体系模型由外置的感知体系电模拟器实现，作动体系模型由外置的作动体系电模拟器实现。感知体系电模拟器分别与目标机1的输出接口、输入接口和目标机2的输出接口连接，作动体系电模拟器分别与目标机1的输出接口、输入接口和目标机2的输入接口连接。目标机2将输入输出接口按照电模拟器的预留接口进行相对应的配置。同时，由于作动体系模型与感知体系模型已由相应的电模拟器实现，在目标机2中只需用到运行环境及被控对象仿真模型。

图9为仅有部分传感器电子线路、部分传感器和部分被控对象为实物的半实物实时仿真情况下，本实时仿真系统的结构示意图。此时目标机2的输出接口连接被控对象仿真实物，被控对象仿真实物连接传感器实物，传感器实物连接传感器电子线路，传感器电子线路分别连接目标机1的输入接口和输出接口。这种半实物实时仿真的典型应用场景是卫星姿态控制。假如要对某一个角速度分量采用真实陀螺进行半物理仿真，这时可配以单轴气浮或磁悬浮自由转台作为被控对象仿真实物。在目标机2中运行环境及被控对象模型计算后，从中提取出需测试通道的姿态运动欧拉角与角速度分量，通过适当的输出接口传输到单轴气浮或磁悬浮自由转台，作为单轴力矩控制转台的控制输入，安装在单轴气浮或磁悬浮自由转台上的真实陀螺采集转台的真实角速度，并通过陀螺电路传输到目标机1相应的输入接口。其他各部分的操作均可按照带接口的全数字仿真模式配合运行，在此不予赘述。

图10为仅有部分执行器电子线路、部分执行器和部分被控对象为实物的半实物实时仿真情况下，本实时仿真系统的结构示意图。此时执行器电子线路分别连接目标机1的输入接口和输出接口、目标机2的输入接口及执行器实物，执行器实物连接被控对象仿真实物。此时仍以卫星姿态控制为例进行说明。假如要对某一个姿态运动采用真实飞轮驱动进行半物理仿真，可配以单轴气浮或磁悬浮自由转台作为被控对象仿真实物。目标机1通过相应的输出接口驱动安装在单轴气浮或磁悬浮自由转台上的真实飞轮电路，由真实飞轮驱动该自由转台转动，飞轮电路将飞轮转速信号传送给目标机2的相应输入接口，目标机2通过该转速信号复现对应的控制力矩作为被控对象模型该通道的控制力矩输入。其他各部分的操作均可按照带接口的全数字仿真模式配合运行，在此不予赘述。

对于带部分执行组件、部分被控对象实物和部分测量组件的实时仿真，仍以卫星姿态控制为例进行说明。对某一个姿态运动的测量、执行组件均可采用真实飞轮、陀螺及其电路，并都安装在单轴气浮或磁悬浮自由转台上，同目标机1形成单通道闭环控制回路。其他各部分的操作均可按照带接口的全数字仿真模式配合运行，在此不予赘述。

以上对本发明所提供的基于嵌入式处理器双目标机的控制实时仿真系统进行了详细的说明。对本领域的技术人员而言，在不背离本发明实质精神的前提下对它所做的任何显而易见的改动，都将构成对本发明专利权的侵犯，将承担相应的法律责任。

Claims (9)

1.一种基于嵌入式处理器双目标机的控制实时仿真系统，其特征在于：

所述控制实时仿真系统包括第一目标机、第二目标机和通信网络；其中所述第一目标机用于模拟控制计算机，所述第二目标机用于模拟环境和被控对象、感知体系和作动体系；

所述第一目标机和所述第二目标机均包括嵌入式微处理器、输入接口、输出接口和基本外围电路，所述第一目标机的输出接口连接所述第二目标机的输入接口，所述第一目标机的输入接口连接所述第二目标机的输出接口，所述第一目标机的基本外围电路通过所述通信网络连接所述第二目标机的基本外围电路。

2.如权利要求1所述的控制实时仿真系统，其特征在于：

所述第二目标机中的嵌入式微处理器为嵌入式微处理器和DSP集成的双核处理器或多核处理器。

3.如权利要求1所述的控制实时仿真系统，其特征在于：

在引入宿主机进行离线仿真的情况下，所述第二目标机通过其基本外围电路连接DSP仿真器。

4.如权利要求3所述的控制实时仿真系统，其特征在于：

所述宿主机为通用计算机，通过以太网口连接所述通信网络及所述DSP仿真器。

5.如权利要求2所述的控制实时仿真系统，其特征在于：

所述第二目标机中具有环境与被控对象模型、感知体系模型和作动体系模型，各模型均在DSP核上运行。

6.如权利要求5所述的控制实时仿真系统，其特征在于：

在存在部件电模拟器的情况下，所述第二目标机中的感知体系模型由外置的感知体系电模拟器实现，所述作动体系模型由外置的作动体系电模拟器实现。

7.如权利要求6所述的控制实时仿真系统，其特征在于：

所述感知体系电模拟器分别与所述第一目标机的输出接口、输入接口和所述第二目标机的输出接口连接，所述作动体系电模拟器分别与所述第一目标机的输出接口、输入接口和所述第二目标机的输入接口连接。

8.如权利要求1所述的控制实时仿真系统，其特征在于：

在仅有部分传感器电子线路、部分传感器和部分被控对象为实物的半实物实时仿真情况下，所述第二目标机的输出接口连接被控对象仿真实物，所述被控对象仿真实物连接传感器实物，所述传感器实物连接传感器电子线路，所述传感器电子线路分别连接所述第一目标机的输入接口和输出接口。

9.如权利要求1所述的控制实时仿真系统，其特征在于：

在仅有部分执行器电子线路、部分执行器和部分被控对象为实物的半实物实时仿真情况下，执行器电子线路分别连接所述第一目标机的输入接口和输出接口、所述第二目标机的输入接口及执行器实物，所述执行器实物连接被控对象仿真实物。

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