机电系统新型多软件协同建模与仿真环境

针对传统机电系统虚拟样机软件的性能易受个别子程序分析能力制约的问题,综合多种仿真软件的优势,构建了一种新的模块化的多领域协同建模与仿真环境.采用Pro/Engineer、ANSYS和ADAMS建立机械系统的刚柔耦合多体动力学模型,采用AMESim和MATLAB/Simulink建立液压控制系统模型,并在MATLAB/Simulink中将两子系统模型根据参数关联有机集成,得到机电液一体化的总体模型.子系统模型和总体模型可分别用于不同系统级别的仿真研究.以某复杂机电液一体化调平系统的虚拟设计为例,便捷高效地实现了单学科领域建模和机电液集成建模与协同仿真分析.仿真实验表明该新型多软件环境能够有效支持机电系统虚拟样机的开发研究.     

支持虚拟样机的协同仿真平台关键技术研究

为了支持虚拟样机开发环境中不同领域，分布，异构的仿真系统间的信息共享和互操作，提高协同仿真平台的可扩展性和灵活性，提出了灵巧产品模型建模，协同仿真资源库集成管理方案和协同环境运行框架，并具体说明了基于DCOM的仿真工具协同的关键实现技术，支持仿真联邦管理的数据库设计和CORBA的应用实现技术，通过轿车虚拟开发的初步应用实践，基于上述研究所开发的平台能有效支持复杂产品的虚拟开发。     

SBA系统MDO环境中建模仿真工具集成技术研究

针对SBA系统多学科优化环境构建中各学科分析过程对建模仿真工具集成的需求,研究了.NET平台下MDO环境中典型建模仿真软件MATLAB和DATCOM的集成方法及技术,总结了基于COM组件集成、MCC编译器方法及MATLAB引擎工作方式三种MATLAB集成方法并给出应用优缺点分析.在使用C#言构建的多学科设计优化环境中从气动学科、推进学科、控制学科建模仿真的角度介绍了各部分DATCOM和MATLAB工具的应用及集成过程,为SBA系统多学科设计优化环境的构建打下了基础.     

复杂产品虚拟样机协同仿真建模技术研究

复杂产品虚拟样机技术是复杂产品开发设计的重要技术之一。复杂产品虚拟样机建模和优化是用户需求和仿真支撑平台之间的关键环节,并且贯穿于设计、开发和测试的各个环节。主要讨论了对复杂产品虚拟样机设计分布式协同高层建模的四个方面:复杂产品虚拟样机开发过程中的建模规范;协同仿真平台中的高层建模技术;介绍了如何使用模型驱动体系结构(MDA)来快速开发复杂产品虚拟样机的概念原型, 如何实现基于Web Service的复杂产品虚拟样机的分布式协同建模。     

机电一体化系统虚拟样机的异构建模和仿真

虚拟样机技术是当研究和应用的热点之一，它可以较发际支持产品的概念设计，并且有利于实现并行工程的思想，机电一休化产品虚拟机机的建模和仿真要求机械和电子等多个领域之间的紧密协作，传统的建模和仿真工具无江满足这种需求，本文中，我们提出了一种基于域对象模型的多领域异构建模和仿真方法，并开发了一个面向机电一体化系统的分布式虚拟样机仿真环境，通过两个设计实例的建模和仿真，说明该方法可以满足要求。     

协作虚拟样机与协同设计方法

协作虚拟样机技术是在分布式环境下，多领域专家协作建立和应用虚拟样机的方法和技术，本文分析了协作虚拟样机与协同设计的关系，提出了基于协作虚拟样机的协同设计方法，该方法可全面而灵活地支持协同设计，在产品实际设计、制造和使用之前，对其功能、性能进行充分仿真与验证。文中还讨论了协作虚拟样机建模方法和异构仿真方法，并给出了基于协作虚拟样机的协同设计环境的总体结构。     

虚拟维修样机系统及建模技术

讨论了建立虚拟样机用于虚拟维修仿真的几个关键技术。给出了虚拟维修样机的定义，分析了它的组成，给出了与产品CAD系统相关联的系统结构。为了满足仿真实时性要求，提出了面向维修任务的虚拟维修样机建模方法，进行样机的几何建模和人机交互建模，并在．Jack软件环境下开发了CAD数据处理与交互行为定义的功能模块，以一个变速齿轮箱为例，进行了验证。     

飞行仿真模型库及虚拟样机建模环境的研究

飞行仿真模型库是飞行实时仿真系统研究的基础，仿真建模环境是为了让用户快速，方便地建立仿真所需的模型，并向外系统提供接口，从而使建模者和软件编制人员分开，本文论述了在飞行仿真模型库及虚拟样机建模环境方面的研究，介绍一个自行开发的具有良好的继承性和可扩充性的飞行仿真建模的软件开发环境，在飞行仿真模型库和建模环境的基础上，探讨了虚拟样机技术在飞机优化设计中的应用。     

数据库技术在动力学虚拟样机中的应用

介绍了飞行器动力学虚拟样机系统的协同建模/协同仿真体系结构，采用客户服务器结构的分布式数据库对模型与数据进行管理。以模型字典为核心，实现模型库管理系统的基本功能。采用ActiveX数据对象对数据库进行访问与操纵，开发虚拟样机各分系统客户端应用程序，完成与模型库、数据库的数据交互。并简要阐述了协同仿真环境中数据库技术的应用。     

仿真评估应用模型化开发模式的研究与实践

介绍了虚拟样机协同建模仿真平台(COSIM-Platform)的体系结构、组成及主要技术特点.重点介绍COSIM中的层次化建模技术及基于COSIM模型的仿真评估应用模型化开发模式,并详细介绍了支持该开发模式的仿真评估工具的设计和实现.最后给出了基于这种开发模式开发的、使用该仿真评估工具来运行的一个仿真评估应用实例.     

大型装置起竖系统协同仿真研究

以液压驱动的大型装置起竖系统为研究对象，选择Pro／E、ADAMS、AMESim和MATLAB／Simulink作为软件环境，探讨了蔓杂机电灌一体化系统建模与协同仿真的实现策略。利用Pro／E和ADAMS软件建立起竖机械系统多体动力学模型，利用AMESim软件建立起竖液压系统的模型，利用Simulink建立控制系统的模型，并以MATLAB／Simulink为主仿真环境，通过软件接口将多锥动力学模型和液压系统模型集成到MATLAB／Simuilnk中，并利用参数关联构建系境完整的仿真模型，赛现了机械，液压、控制系境仿真模型的有机集成。研究结果对复杂机电液一体化系统的协同仿真与优化设计具有一定的指导意义。     

基于MDA和HLA的仿真建模研究

针对分布仿真系统的互操作和可重用问题,将MDA技术应用到基于HLA的仿真建模。首先,介绍了HLA和MDA技术,并探讨了将两者结合起来的可能;然后,在此基础上研究了从军事概念模型入手,基于MDA的军事仿真建模。并介绍了PIM(平台独立模型)到HLA平台相关模型(PSM)的变换技术和方法;最后探讨了基于HLA分布仿真系统的设计模型和生成途径。     

运载火箭导航计算子系统建模与仿真

以国产CZ系列运载火箭为研究对象，在分析火箭导航计算子系统数学模型的基础上，建立导航计算系统的仿真模型并进行了全数字仿真。先将子系统分解成一系列功能相对独立的模块。如地球引力加速度计算模块、速度计算模块、位移计算模块等。采用MATLAB／Simulink对这些功能模块建立仿真单元模型，然后再进行仿真单元模型的集成。构建出运载火箭导航计算子系统的仿真模型，输入该型号运载火箭实际飞行中采样得到的加速度计输出信号进行仿真验证，得到的速度与位移变化仿真结果与实际情况基本相符，证明仿真模型建立正确、方法采用得当、有效。     

水下机器人动态系统协同建模方法研究

以水下机器人动态系统建模问题为背景,提出了基于MATLAB/Simulink与FLUENT协同仿真机制与动态神经网络的水下机器人动态系统协同建模方法.该方法利用在对水下机器人动态行为进行协同仿真过程中在线训练神经网络的方式完成水下机器人流体动力学建模,并以最终训练完成的神经网络及载体6自由度运动方程仿真模块一起构成水下机器人动态系统模型,具有较强工程应用前景.通过与传统建模方法比较,详细论述了协同建模方法的基本原理及其优点,并重点研究了MATLAB/Simulink与FLUENT协同仿真系统的设计方案和实现方法,最后,从水下机器人6自由度运动方程建模、流体动力学建模以及闭环控制系统建模三个方面研究了实现协同建模的具体方法.     

基于MATLAB的电磁轴承开关功放建模与仿真研究

在分析电磁轴承开关功放的工作原理基础上,应用MATLAB/Simulink中的电力系统工具箱（PSB）建立了电磁轴承开关功放系统的仿真模型,并详细介绍了系统模型的内部结构和Simulink/PSB建模方法。电磁轴承开关功放系统的仿真与实验显示,仿真与实验结果吻合较好,验证了系统模型的正确性,从而为电磁轴承开关功放的特性分析提供了一种可行的研究方法。     

电传动履带车辆系统建模及加速性能仿真

随着科学技术的迅速发展,新材料新技术的不断应用,履带车辆传动系统从结构、要素和功能上都日趋复杂化、系统化,其更新换代的周期也日益见短。因此,采用先进的系统建模思想和仿真手段对车辆的性能进行分析与仿真对新型传动系统的开发和现有装备的改造都有着十分重要的意义。基于某小型电机的输出特性试验结果,运用模块化建模的思想建立了零差速电传动履带车辆的系统模型,并在MATLAB/Simulink下建立了整车动态系统仿真模型。然后,参考原车的试验条件,对采用零差速电传动方案改造后的虚拟样车的加速性能进行了仿真,并与原车机械传动的试验数据进行了对比,其结果表明采用零差速电传动方案可以大大提高车辆的加速性能。     

基于MATLAB的直升机飞行控制系统建模与仿真

介绍了基于MATLAB6.5开发的某型直升机飞行控制系统仿真软件包,讲述了系统的各单元的数学模型及系统仿真的实现。在某型直升机飞行控制系统的设计过程中,本软件取得了较好的效果,对控制律的设计及验证发挥了较好的作用。     

MATLAB及其在模糊控制系统仿真中的应用

系统仿真分析的过程就是建立系统模型和分析其性能的过程。本文在对MATLAB软件及其工具箱的介绍的基础上,通过一个模糊控制的实例,来介绍用MATLAB进行系统仿真分析的过程,说明MATLAB在系统仿真分析中的重要应用。     

飞行模拟器综合导航系统建模与仿真

模拟器导航系统主要为飞行员提供模拟飞行中的位置及其航行参数并安全导引飞机沿既定航线飞行。结合航空仿真技术发展和全任务飞行模拟器样机的任务需求,在MATLAB/SIMULINK平台上构建了捷联惯导及基于区域导航法的无线电导航仿真模型。采用VAPS6.3制作出主飞行仪表,作为导航系统仿真的终端显示。利用RT-LAB平台构建分布式飞行仿真系统,实现导航外部特性的半实物仿真。经系统调试证明了该方法的有效性。     

基于MATRIXx的航天动力学仿真的研究

航天动力学仿真是航天领域仿真的一个重要组成部分。当前比较流行的通用工程仿真软件，如MATRIXx、MATLAB等，可以有效地辅助航天动力学仿真系统的实现。本文将结合工程实践，探讨MATRIXx在航天动力学仿真中的应用范围，同时给出MATRIXx的有效扩展方法。