哈爾濱工業大學電液伺服仿真及試驗系統研究所，專門從事大型環境模擬和仿真試驗裝備以及分散型過程控制系統的研製，主要產品有六自由度振動系統，六自由度運動系統，三自由度運動系統等等。研究所總部位於北方名城哈爾濱，在北京設有辦事處、液壓源生產廠和總裝車間，哈爾濱宏業信達科技開發有限責任公司是其下屬公司。哈工大電液伺服仿真及試驗系統研究所以穩定可靠的產品和強大的客戶化設計能力，向用戶提供先進的運動控制和電液驅動系統，滿足各種工程套用。
基本介紹
- 中文名：哈爾濱工業大學電液伺服仿真及試驗系統研究所
- 研究所簡介：主要產品包括環境模擬試驗裝備
- 方向簡介：研究所主要以大型電液伺服
- 關鍵技術：模擬與仿真試驗是武器裝備
研究所簡介：,研究方向簡介：,模擬與仿真試驗裝備的關鍵技術,優先發展研究方向與研究內容,
研究所簡介：
主要產品包括環境模擬試驗裝備、仿真試驗裝備、分散控制系統、配套產品四大系列十餘種產品，包括：6自由度運動模擬系統、3自由度運動模擬系統、多軸振動系統、道路模擬系統、衝擊試驗系統、飛行模擬器、車輛人機環境模擬機、半物理仿真系統、分散型過程控制系統(DCS)等。
研究所具備卓越的研發能力、豐富的工程經驗和熱忱的服務理念，自2001年成立以來，研究所精益求精、開拓市場，其銷售業績連年翻番，用戶已擴展到全國18個省（直轄市）。研究所於2005年通過了ISO9000質量認證。
研究方向簡介：
研究所主要以大型電液伺服仿真和實驗設備的研製為主，包括六自由度運動模擬系統、多自由度振動和搖擺試驗系統、多軸振動台、多通道道路模擬振動系統、多通道靜力/協調載入系統、特種車輛載入試驗系統等。近幾年為我國國防工業領域研製了多套各類實驗和仿真系統。
模擬與仿真試驗裝備的關鍵技術
模擬與仿真試驗是武器裝備，尤其是大規模和精確制導武器重要的研究手段和方法之一。模擬與仿真試驗不僅為武器裝備的研製提供重要的設計依據，而且作為武器裝備主要的測試手段進行武器裝備的性能、可靠性、臨戰狀態考核與驗收實驗，有效的縮短了武器裝備研製周期和人力、財力的消耗。美國、俄羅斯、歐洲等軍備已開發國家已將模擬和仿真試驗裝備作為新型武器裝備研製的前提，提到了至關重要的地位。而我國在模擬與仿真試驗裝備的研製方面相對落後，目前我國大型的、性能和精度要求較高的大型模擬和仿真試驗設備幾乎全是進口的。由於受到保密和禁運兩方面的限制，妨礙了我國先進武器裝備的研製的進展和規劃。如我國軍863計畫，多項研製計畫等待大型振動環境模擬試驗設備進行試驗，而這種設備國外對我國禁運，而我國在這方面的研製幾乎是空白。因此發展我國自己的模擬和仿真試驗裝備，使我國在該領域的研究製造水平達到國際先進地位，對促進我國新型武器裝備的研製，帶動民族工業的發展，具有重要的戰略意義。同時填補了我國模擬與仿真試驗設備製造方面的空白，能夠形成相關製造產業，只從替代進口角度考慮，就將產生巨大的經濟效益。重要的是能夠完善該學科領域的專業設定，明確發展方向，使我國在該學科領域的研究達到世界領先水平，因此有重要的學術價值和重大的社會效益。
模擬與仿真試驗裝備是一個涉及機械結構分析與設計、電液伺服、氣動技術、交流/直流伺服電機控制技術、自動控制理論與套用、計算機控制技術、軟體設計、信號處理、軍用仿真技術等多學科領域理論與技術，是一項複雜的系統集成技術。關鍵技術包括：
系統集成設計理論和技術，快速控制系統原型設計理論和技術，計算機控制技術，現代控制理論套用，電液伺服控制系統控制理論與套用，氣動伺服和邏輯控制理論與套用，高性能驅動與控制元件關鍵技術的研究。 模擬與仿真試驗裝備從功能上分為環境模擬試驗裝備與仿真試驗裝備兩個方面。
環境模擬技術是模擬武器裝備的實際工作狀態，是進行武器裝備的性能測試、可靠性試驗和作戰性能試驗的一項綜合性技術，主要包括力學環境和氣候環境兩大部分。其中力學環境模擬是為武器裝備提供一個實際工作中的力學環境，包括振動模擬、搖擺模擬、太空微重力模擬、傾斜模擬、衝擊模擬和噪聲模擬等力學環境；以及基於力學環境試驗系統而開展的制穩、隔振、消聲等技術的研究。氣候環境主要是溫度環境。因此環境模擬主要是指力學環境模擬。 飛行器控制技術包括控制系統、系統軟體和仿真技術三個研究方向，其中仿真技術包括數學仿真、半物理仿真及全物理仿真。仿真試驗設備是指半物理仿真試驗裝備，包括飛行仿真系統、負載模擬裝置、飛行控制與仿真系統、飛行模擬器等。
近幾年來我們研究所在該領域的研究取得了飛速的發展，。由於我們依託液壓與氣動伺服控制理論及其套用、高性能流體驅動與控制元件關鍵技術上的突破和現代控制理論套用等方面的堅實基礎與優勢，融合了多級分散式計算機控制技術、快速控制原型技術，先進實時網路通訊技術等方面的先進技術成果，套用於各種環境模擬與仿真試驗系統中去，並不斷改進完善、持續創新。短短5年時間內，我們研究所在該領域完成10餘項重大工程項目，並繼續承擔多項相關課題，同時確定了今後優先發展的學科研究方向與研究內容。
優先發展研究方向與研究內容
在現有研究工作的基礎上，提出如下研究目標，不斷提升系統集成化創新的能力。
1 .力學環境模擬試驗系統及其關鍵技術
重點研製特種條件下的振動環境模擬裝備，在六自由度超靜定數字伺服控制理論與技術、MIMO系統瞬態力解耦控制技術、基於目標輸出的振動控制等關鍵技術方面的研究有所突破；通過交叉學科的融合，在系統集成技術方面達到國際先進水平，滿足我國裝備研製的需要。
以艦船運動模擬系統為背景，研製滿足艦載、機載、航天運載各種裝備需要的六自由度運動模擬系統，開展輸出位姿精確標定與測量、位姿輸出大閉環控制理論與方法、MIMO系統基於鉸點空間坐標的動力學解耦控制技術、系統整體動力學建模等前沿技術的研究，並達到國際先進水平，解決系統集成技術方面的關鍵技術。
2 .半物理仿真試驗系統
民航飛行模擬器，飛行模擬是藉助於建模與仿真手段，通過飛行模擬器系統來進行飛行器性能和特性預先研究，系統型式、結構及參數最佳化，飛行工作人員的模擬培訓等。由飛機動力學模擬系統、動感模擬系統、飛行操縱負荷系統、視景模擬系統、飛行儀表顯示模擬系統和音響（噪聲）系統等部分組成。飛行模擬是一個很複雜的、綜合性較強裝備。信息技術以及各個相關技術的發展，飛行模擬進入了多台飛行模擬器構成航空綜合演練系統及相關技術的研究。開展上述領域的研究，跟蹤國際先進水平，通過與民航飛機製造公司的合作，研製出世界先進水平的飛行模擬器。
太空飛行器飛行與控制系統，以載人航天工程“空間對接半物理仿真系統”的研究為背景，在太空飛行器飛行跟蹤的多變數控制理論與技術、基於飛行器動力學規劃的軌跡跟蹤控制技術、基於對接力規劃的軌跡跟蹤技術、六自由度位姿輸出和力輸出的控制技術等關鍵技術方面有所突破，在大系統分散式控制系統研製方面達到國際領先水平，使我國載人航天地面試驗裝備上達到世界先進水平。
3.振動控制技術的研究
振動控制技術的研究，包括兩方面的內容：一是振動的利用，充分利用有利的振動，如各類振動機器等；另一是振動的抑制，儘量減小有害的振動。研究的內容包括：
消振：即消除或減弱振源，這是治本的方法。
隔振：在振源與受控對象之間串加一個子系統稱之為隔振器，通過有效的控制手段減小受控對象對振源激勵的回響。
吸振：又稱動力吸振。在受控對象上附加一個子系統稱之為動力吸振器，用它產生吸振力以減小受控對象對振源激勵的回響。
阻振：在受控對象上附加阻尼器或阻尼元件，通過消耗能量而使回響減小。
結構修改：通過修改受控對象的動力學特性參數使振動滿足預定的要求。
4.系統集成製造理論與技術
模擬與仿真試驗裝備是多學科先進理論與技術的融合，主要研究內容包括總體結構最最佳化設計理論與方法、虛擬裝配技術、系統最佳匹配設計理論、快速控制系統原型設計技術、分散式控制系統設計、模擬與仿真試驗方法等。
5.虛擬現實技術與套用
是在模擬與仿真試驗裝備套用最多的技術之一，系統集成設計要解決的關鍵問題是虛擬裝配技術、大型視景系統、基於信息融合的模擬與仿真試驗裝備運行狀態保護模式、故障重現技術等。通過上述內容的研究，完善模擬與仿真試驗裝備的功能，使模擬與仿真試驗裝備在工程化和人性化設計方面達到國際先進水平。
6.系統快速控制原型設計技術
測控系統的軟體開發要經過控制系統理論分析和工程實施兩個階段。具體包括控制系統建模、仿真、控制器設計、控制系統硬體設計、控制系統軟體編制、系統集成、系統調試、維護等階段。傳統意義上的控制系統軟體開發，存在著開發周期長，調試難，不易維護，適應性、靈活性、可靠性差等缺點，先進複雜的控制思想很難快速套用到控制工程的實踐中去。研究的關鍵技術是分散式實時仿真系統的快速控制原型，以及先進的實時網路技術的套用，如Firewire(IEEE 1394)、共享記憶體等；大系統的模型分割技術；分散式實時仿真系統的安全策略研究；實時資料庫的套用等。
環境模擬與仿真試驗裝備是國民經濟各部門研發具有自主智慧財產權高技術產品和武器裝備的研製中不可缺少的重要研究手段與試驗裝備。其中很大一部分是以流體控制技術為基礎，包括液壓與氣動伺服控制理論與套用、高性能流體驅動與控制元件及現代控制理論套用等，融合了多級分散式計算機控制技術、快速控制原型技術、先進實時網路通訊等相關技術，形成一項滿足各類發展需求的系統集成技術。幾年來，我們通過加強學科交叉，不斷拓寬學科基礎，重視新理論、新知識、和新技能的學習，大量承擔工程實踐任務，在模擬與仿真試驗裝備領域打下了良好的基礎，積累了經驗，鍛鍊了隊伍，培養了人才，初步具備了與國外競爭的基本條件。今後只要不斷學習、不斷實踐、不斷創新，堅持走系統集成化創新之路，提高系統集成創新能力，相信會實現趕超世界先進水平，開創新局面的目標。
