分布式综合仿真平台软件结构设计

基金项目：国家自然科学基金（!""#!""!）资助项目收稿日期：$""$%"&%&"

第$"卷第&期

计算机仿真

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分布式综合仿真平台软件结构设计

陈显锋，裘丽华，王占林

（北京航空航天大学自动化学院，北京&"""+’）

摘要：该文介绍了分布式机载机电设备综合仿真平台的软件结构和模型库设计及仿真实例运行过程。仿真平台提供机载机电设备仿真中所要使用的各种通用模型库及完整的仿真实验框架，利用仿真平台可以进行各种型号的机载机电系统仿真，验证系统可靠性、余度及重构方案。仿真平台各组成节点的系统管理由软件,-./0实现。关键词：分布式；仿真平台；软件；模型库中图分类号：12’&&3!(

文献标识码：4

!引言

分布式航空机载机电设备综合控制管理系统的实时仿

真平台，需要提供进行机电子系统综合控制管理研究的实时仿真环境，包括机载机电子系统控制与管理、处理机监控、处理机任务调度及资源分配、处理机间通讯、分布式系统故障检测与诊断、系统数据库管理等，仿真平台中的处理机对系统中的各种需求要适时处理，以满足整个系统综合控制管理要求。因此，我们设计了基于多,-./0的分布式综合平台原型结构。

多,-./0系统源自分布式人工智能，,-./0是指在多处理机协同计算环境中持续自主发挥作用的计算实体，通常由一组相互关联的并发进程实现。一般来说，一个,-./0应具有如下的特点：

自主性：无需人为干预，能够实现对自我的行为与状态的控制；

社会能力：具有与同类（或人）的交互能力；

反应能力：感知外部环境，并在一定时间内对此作出改变；

积极性：有意识地执行那些能够帮助自己实现目标的行为。

多,-./0是一个集合，它由相互协作的,-./0组成，这些,-./0通过自身的能力和相互间的交流活动来实现系统的整体功能。根据机载机电设备综合仿真平台的功能要求，我们设计了仿真平台中相应的,-./0结构，各,-./0对等分布在系统各处理机节点，仿真平台各处理机通过,-./0之间的协同合作完成系统并行仿真。

本文介绍了综合仿真平台的系统结构设计、通用模型库设计及利用仿真平台进行仿真实验的过程。

"系统管理结构设计

机载机电系统综合仿真平台由多台处理机以网络互连

形成分布式仿真系统，系统中的各处理机根据其执行的功能划分为用户域、协调控制域及对象域’个功能域，而各处理机节点上的软件进程分为应用层及管理层。应用层面向仿真实例，包括为完成仿真实例本仿真平台所提供的有关进程；管理层面向节点事务，包括协调节点内部事件的处理及协调节点与系统其它节点间的联系等。管理层进程的处理优先权高于应用层。应用层实现仿真平台的具体应用功能，本文不做详细介绍，下面主要介绍管理层设计。"#!

管理层的设计

仿真平台管理层在节点内处理事件，包括处理系统资源、数据的一致性管理与维护，并与其它节点协同完成仿真实例并行运行。由于分布式仿真平台的结构及任务复杂性，需要各处理机管理层具有完善的处理能力，并对节点的突发事件，能综合系统资源、环境状况进行适应处理，因此要求管理层具有相应的智能，为此我们采用多,-./0系统进行仿真平台管理。

软件,-./0是指活动于软件环境中的,-./0系统，它通过下达命令和分析环境反馈同环境进行交互，能够在协同计算环境中持续自主发挥作用，从而实现支持应用间的互访及实现网络通讯资源与资源物理分布的透明性。多,-./0系统中的,-./0具有主动性与学习能力，因而能满足仿真平台管理层智能化要求。仿真平台各节点管理层软件,-./0根据所处的功能域不同，其处理事件的方法有所区别，但基本结构相同。以下以协调控制域的处理节点上的,-./0为例介绍仿真平台软件,-./0结构。

针对仿真平台节点管理系统任务特点，设计了图&所示的软件,-./0基本结构。

由图&知，仿真平台中的软件,-./0由事件感知器、决策匹配与处理器及通讯机制组成，仿真平台节点事件通过软件

,-./0各部分的合作进行决策处理。

"事件感知器

捕捉处理机内部、外部信息，并根据需要调用相应的历

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)万方数据