基于仿真的车间作业计划优化设计

车间作业排序是一个NP-Hard问题,针对其复杂性和难以求解的特点,提出了采用仿真与优化算法相结合的求解方法。首先,建立了车间作业计划仿真优化系统的框架,采用UML对系统进行建模分析,并在仿真软件eM-Plant中映射实现,应用遗传算法优化模型关键参数,实现最优排序,最后示例说明该系统。该方法简单可行,为解决这类复杂问题提供了一条捷径。     

基于模糊模型的时滞混沌系统的同步

为了解决具有时滞的混沌系统的同步问题，提出了基于T—S模糊模型的比控制方法，通过求解LMIs的可行解从而获得系统控制器的增益和公共正定矩阵，实现两个模糊时滞混沌系统的同步．设计的模糊误差控制器结构简单，且该方法适用于绝大多数时滞混沌系统的同步控制．仿真表明了方法的有效性。     

基于VISSIM的永磁同步电机矢量控制系统建模与仿真

在分析永磁同步电机(PMSM)数学模型的基础上，基于Vissim具有可拖放功能块的直观界面和强大的数学功能，建立了PMSM矢量控制系统仿真模型。系统采用双闭环控制：速度环采用PI控制，电流环采用矢量控制。仿真结果证明了该方法的有效性，同时该模型也适用于验证其他控制算法的合理性，体现了PMsM电机模型的工程化特点，为实际电机控制系统的设计和调试提供了新的思路。     

机械手逆运动学神经网络建模与仿真

采用多层前向神经网络来建立机械手逆运动学模型。在分析了用简单遗传算法学习神经网络存在求解速度慢、精度低及有量化误差等缺点的基础上，提出采用改进遗传算法来学习神经网络，用于机械手逆运动学求解。此方法采用实数值编码，并采取动态变异操作。仿真结果表明，该方法有效地弥补了简单遗传算法的不足，能快速达到全局收敛，从而大大提高了机械手逆运动学求解的精度。     

基于组件的分布离散事件仿真环境

基于组件的设计是在面向对象的设计基础上发展起来的一种软件设计方法，该方法采用层次化、模块化、标准化的思想来分析和设计系统，提高了系统的重用性，减少了应用开发的工作量，便于系统的升级和扩充。本文从分布离散事件仿真的特点出发，结合基于组件的软件设计思想,建立了仿真组件模型规范，提出了一种分布仿真算法，并开发了相应的仿真环境。该方法适用对大型、复杂系统进行建模和仿真，能有效支持模型重用。仿真环境具有较好的灵活性和扩展性。     

基于模糊动态模型的Chua混沌系统控制

研究了Chua混沌系统的稳定控制问题。采用模糊动态模型逼近非线性混沌系统 ,将非线性混沌系统模糊化为局部线性模型。采用隶属函数最大法设计控制器 ,克服了并行分配补偿法求解公共正定矩阵P的困难 ,用Lyapunov稳定性理论设计出确保模糊动态模型全局渐近稳定的新型控制器。仿真实验验证了方案的有效性。模糊控制器简单 ,规则少。此方案也可应用于其它类型的混沌系统中 ,有实际应用价值     

蒙特卡罗方法在网络性能仿真中的应用

在节点和链路不可靠的复杂情况下,为了对网络性能进行有效评估,将蒙特卡罗(MC)方法引入网络可靠性模型求解,获得了较边界法更准确的结果.其优点在于只要得出部分网络常量,就可直接为网络可靠性计算提供基础,即使极端情况下该方法也能获得网络可靠性的紧致上下界(即剩余连通可靠度).仿真结果表明了方法的有效性,且评估概率的相对误差很小.     

无线内窥镜中圆柱永磁体建模与仿真

圆柱永磁体的数学模型的确定是无线内窥镜在体内空间定位的关键。通常的方法是将圆柱永磁体近似为磁偶极子来进行空间磁场的建模，但其前提条件是场点半径要远大于圆柱永磁体的半径，故在近区该模型并不适用。针对这个问题，运用一种基于等效磁荷法的模型分析该区域空间磁场，该模型适用于圆柱永磁体外任何空间，且方程简单。最后，在MATLAB6、5环境下对该模型进行仿真，并运用ANSYS软件对圆柱永磁体磁场进行验证，仿真结果表明其可行性和优越性。摘要：圆柱永磁体的数学模型的确定是无线内窥镜在体内空间定位的关键。通常的方法是将匾l柱永磁体近似为磁偶极子来进行空间磁场的建模，但其前提条件是场点半径要远大于圆柱永磁体的半径，故在近区该模型并不适用。针对这个问题，运用一种基于等效麓荷法的模型分析该区域空间磁场，该模型适用于圆柱永磁体外任何空间，且方程简单。最后，在MATLAB6、5环境下对该模型进行仿真，并运用ANSYS软件对圆柱永磁体磁场进行验证，仿真结果表明其可行性和优越性。     

基于实际生产过程的FMS多任务可靠性仿真用户界面的实现

仿真方法是分析FMS可靠性的一种十分有效的方法和工具,可用于系统发展的不同阶段.由于受仿真语言、建模工作者、应用环境等限制,仿真方法在FMS可靠性研究中难以得到广泛的应用.本文首先简要介绍基于实际生产过程的FMS多任务可靠性仿真方法;然后,采用面向对象的思想和编程方法,建模仿真并实现了基于实际生产过程的FMS多任务可靠性仿真的用户界面.该用户界面具有建模方便、易学,修改模型快捷,界面友好,工作量少,生成的源程序可靠等优点.它为FMS的可靠性仿真提供了一条从模型到仿真源程序方便转换的捷径,对仿真方法在FMS可靠性研究中的广泛应用起了推动作用.该用户界面已应用于北京和长春FMS试验中心.     

热工流体网络简易模块化建模方法

从基本物理规律出发,采用面向对象的模块化建模思想,提出了一种简单的针对热动力系统中热工流体网络的建模方法.该方法通过模块的搭接来构筑和求解网络整体模型,提高了模型的开放性和可扩展性;使用差分方程解算流体网络,在精确性满足需要的同时,简化了仿真程序的编写,提高了建模效率;适用于各类常见的可压缩或不可压缩热工流体网络,具有较好的精确性、实时性和工程实用性.     

水电站水力系统非线性动态模型仿真

针对水电站水轮机水力系统不同结构形式,应用牛顿运动定律,建立了单压力引水管水力系统非线性动态模型、调压室-压力引水管水力系统非线性动态模型、一管多机水轮机水力系统非线性动态模型,模型考虑了压力引水管水体摩擦损失、调压室特性等因素对系统模型的影响。基于MATLAB仿真环境建立了水电站水力系统非线性动态仿真模型,仿真模型动态仿真了不同水力系统结构的非线性动态模型对水轮机输出功率及机组水头的影响,仿真结果表明:调压室-压力引水管系统非线性动态模型比单压力引水管系统非线性动态模型对水轮机输出功率影响大、输出功率震荡调节时间长;单压力引水管系统非线性动态模型可以近似看作一阶系统,调压室-压力引水管系统非线性动态模型可以近似看作二阶系统。一管多机系统中,机组输出功率、机组水头存在耦合影响,影响程度与机组水门相对开度有关。     

舰船装备多状态可修复系统可靠性通用生成函数解算方法

远洋舰船装备结构复杂、系统庞大,可靠性要求高。开展舰船装备复杂系统可靠性研究,对于科学控制装备成本、实施维修决策,具有重要意义。针对舰船装备复杂系统,以可修复双锅汽轮发电系统为例,开展多状态系统可靠性建模。在此基础上,通过引入通用生产算子和通用生产函数,完成多状态复杂系统可用度、期望性能、性能失效等可靠性指标解算,并给出稳态、瞬态数值分析结果。研究表明,解算方法通用性强、适用范围广、计算资源依赖程度低,远优于马尔可夫直接法;多状态模型建立合理,有效反映复杂装备系统可靠性变化规律,能为可靠性评估、装备采购及维修决策提供技术借鉴。     

免疫响应反馈理论在水轮机调节系统中的应用

免疫响应反馈理论是维持生物体免疫平衡的关键,T细胞在不同的免疫阶段所具有的促进和抑制功能,保证了系统的快速响应和足够的稳定性。针对水轮机调节系统具有高度非线性、时变不确定、非最小相位等特点,通过免疫系统与控制系统的类比,借鉴免疫响应调节机理,利用免疫PID控制器来控制水轮机调节系统,并对该系统进行了仿真研究,仿真结果表明当工况变化和存在扰动时免疫PID控制器能有效的改善水轮机调节系统的动态性能,增强其鲁棒性和抗强干扰的能力。     

基于灵敏度分析的系统可靠性稳健分配优化方法

在系统可靠性分配中,考虑单元可靠度的不确定性已是可靠性分配的现实需要.为了提高系统可靠性分配优化的质量,将稳健理论引入可靠性分配中,提出基于单元可靠性灵敏度的系统可靠性稳健分配方法.将单元可靠性灵敏度溶入系统可靠性分配模型之中,建立系统可靠性稳健分配模型.在此基础上,采用粒子群-序列二次规划算法对该模型进行优化设计,该混合算法既保持了粒子群算法全局收敛的特点,又补充了序列二次规划法精确求解的能力,因此该混合算法可以快速获取全局最优解.通过对发动机曲柄连杆机构进行可靠性稳健分配设计,验证了可靠性稳健分配模型的合理性和混合算法的寻优能力.对结果分析表明,所提方法可以较好解决单元可靠度不确定时的可靠性分配问题,混合算法具有较强的全局搜索能力,分配优化结果具有较强的稳健性.     

基于发生函数的模糊多状态复杂系统可靠性通用评估方法

复杂系统结构组成、运行过程、使用环境复杂,可靠性要求高,评估难度大,且不易获取有效观测数据。发展复杂系统可靠性评估理论,对于控制采购成本、优化维修策略、满足使用需求,具有重要意义。以模糊多状态船用汽轮发电系统为对象,综合模糊状态理论和发生函数算法,实现复杂装备系统模糊多状态可靠性建模,并给出可用度解算、评估、分析方法。研究表明,建模方法对于模糊多状态复杂系统具有普适性,能真实反映系统可靠性特征;克服观测数据不确定性的模糊解算理论,以及回避大自由度微分运算的发生函数解算方法,通用性强、适用范围广、解算效果好,可为复杂系统可靠性建模、评估及其工程决算,提供理论支撑和技术借鉴。     

基于可靠性的软件构件费用分配最优模型

针对软件系统可靠性和费用分配问题,给出了一种基于可靠性的软件构件费用分配最优模型。将软件系统可靠性定义为软件构件失效率、操作剖面、构件使用矩阵以及软件无失效运行的规定任务时间的函数,详细描述了费用最优模型的建立和利用非线性规划理论求解模型的步骤。在求解过程中,将费用最优模型转化为Kuhn-Tucker方程,有效地处理了带有复杂计算的目标函数和约束条件的可靠性和费用最优分配问题。计算实例表明利用该模型进行可靠性和费用分配是可行的。     

火电站实时仿真汽轮机功率计算初探

本文从工程应用及实时仿真角度提出了一种汽轮机功率算法；该算法在面向对象的设备模块和面向系统的流体网络模块基础上运行，通过选择适当的边界参数和工况点，离线方式迭代出综合焓降效率并自动生成功率计算模块。该方法已通过２００ｍｗ仿真机工程验证，模块的稳态精度和动态趋势以及实时性均达到工程要求．并减少了功率模块调试工作量，结果表明该方法是一种简明有效的工程算法。     

飞机液压系统的压力脉冲试验仿真研究

液压系统的压力脉冲直接影响到液压元件的使用期限，对飞机液压系统的可靠性带来严重威胁。飞机液压系统压力脉冲试验是产生压力瞬态脉冲，考核液压元件寿命的重要装置。为了深入研究压力脉冲的形成与控制，论文应用特征线法建立了管内流体的数学模型，并针对正弦波与梯形波两种试验波形，根据管内流体的数学模型和一系列管路的耦合边界方程建立了飞机液压系统压力脉冲试验装王的数学模型．通过对真实系统的仿真试验表明，该模型较真实的反映了实际系统的物理特性，仿真结果准确、可信。     

液压型风力发电机组并网冲击仿真研究

以液压型风力发电机组励磁同步发电机系统和并网控制系统为研究对象,针对励磁同步发电机的准同期并网条件,建立了同步发电机和励磁系统数学模型。理论分析了同步发电机并网冲击电流和冲击转矩。通过MATLAB/Simulink建立同步发电机、励磁系统和准同期锁相模块仿真模型,采用AMESim软件建立液压调速系统模型,采用联合仿真的方法,对液压型风力发电机组准同期并网过程进行研究,分析了系统并网冲击特性。在实验室搭建30kVA实验台,实验验证了仿真模型和仿真结果的正确性。研究表明定量泵-变量马达液压调速系统能将同步发电机转速稳定控制在准同期并网条件范围内,同时能有效控制系统并网冲击,使风力发电机组平稳并入电网。     

基于Simulink的液压起升机构仿真研究

探讨了基于Simulink平台的液压起升机构建模与仿真方法。利用Simulink的SimMechaics模块集建立了起升机构的机械模型,采用改进的节流流量模型,基于节点法建模思想建立了易于计算机求解的液压系统模型,根据液压、机械系统的参数关联关系将两个系统模型有机集成起来,得到较为完整的液压起竖机构仿真模型,并给出了仿真结果,对起升机构的性能分析和智能控制算法的应用研究具有实际意义。同时指出,该方法能够实现机械、液压、控制系统仿真模型的有机集成,对复杂机电液一体化系统的仿真与优化研究具有借鉴意义。