大型油船燃油锅炉建模与动态系统仿真

船舶燃油锅炉系统的建模与实时仿真无论对系统优化控制、故障诊断,还是对于提高船舶锅炉系统运行的经济性、安全性和可靠性等都具有重要意义.从物理机理出发,采用模块化建模方法和集中参数处理技术,建立了大型油船燃油锅炉实时仿真的非线性模块化数学模型.以AALBORGMISSIONTM OL型船用燃油锅炉为母型锅炉进行了仿真,仿真结果与实测数据进行了比较,结果表明模型具有较好的准确性、动态特性和实时性,符合实船锅炉的动态响应过程.目前此模型已在船舶辅锅炉仿真系统中得到了成功应用.     

燃气-蒸汽联合循环机组热力系统动态仿真模型

采用模块化建模方法开发了燃气-蒸汽联合循环机组热力系统动态仿真模型.根据联合循环机组工作机理和特性,以质量、能量、动量平衡原理为基础,结合相关专业基础知识,论述了燃气顶循环和蒸汽底循环系统中主要设备和过程仿真模块的数学模型及建模思路,与热力系统中其它辅助设备仿真模块相结合,以深圳广前电力有限公司M701型燃气-蒸汽联合循环机组为对象,建立了完整的联合循环机组热力系统机理性实时仿真模型.仿真试验表明所建模型能够正确反映参照机组热力系统的动态特性和全工况运行过程,整体模型运算稳定可靠,不仅可用于机组运行人员的仿真培训,还可为联合循环机组控制系统设计与分析提供良好的非线性对象模型.     

一种模块化引战配合仿真系统的设计与应用

针对导弹引战配合仿真要求,基于模块化和面向对象的软件设计思想,提出了一种仿真系统软件框架,包括模型管理模块、遭遇参数处理模块,引信仿真模块、战斗部仿真模块、可视化模块.介绍了复杂目标的建模方法与近场电磁散射的计算方法,分析了引信启动特性,提出了一种引信延时调整方法.用OpenGL实现了引战配合全过程的可视化动态仿真.通过仿真实例,演示了该仿真系统在防空导弹研制中的应用.     

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.     

大型复杂人机系统结构、过程建模与组织设计方法研究现状与展望

大型复杂人机系统是人类组织与人工系统构成的开放、动态、复杂的有机整体.本文分析了大型复杂人机系统研究的背景及意义,从结构、过程和组织三个视角总结了相关领域的研究进展,对未来大型复杂人机系统结构、过程建模与组织设计方法的主要研究方向及关键科学问题进行了展望.     

基于状态流的一类混杂动态系统仿真方法

针对一类使用离散逻辑算法控制连续状态系统的混杂动态系统,应用Simulink仿真中的建模困难和协调连结问题,提出了利用StateFlow模块为离散逻辑系统建模并加入触发机制的解决方案.介绍了StateFlow的建模方法,以鱼雷采用自动调整提前角导引算法的水平面自导仿真为例,详尽叙述了基于StateFlow实现离散逻辑导引算法的具体步骤,建立了鱼雷水平面自导系统Simulink模型,并对整体混杂动态系统进行仿真计算.算例表明,所建立的仿真方法能有效地解决混杂动态系统仿真过程中的同步协调问题,并且简洁高效.     

网络控制系统结构下的非线性系统建模与仿真

针对非线性系统往往具有不确定性,结构复杂、建模困难和不适于网络条件下仿真研究的问题,提出了一种网络控制系统结构下非线性系统建模与仿真的方法.在对弹簧连接的双倒立摆耦合非线性系统模型及其通信网络进行Matlab/Simulink模块化建模的基础上,利用鲁棒控制器将对象模型的不确定性和网络时延的不确定性进行了综合处理.仿真结果表明,该方法不仅降低了非线性系统建模的复杂性,而且为研究网络控制系统结构下非线性系统的动态特性提供了条件.     

大型空间可展开天线动力学建模及仿真

大型空间可展开天线柔性大、非线性强,为了对其展开过程实施有效控制,动力学建模是首先要解决的问题.提出了将天线作为铰接的柔性曲线梁系统,进行基于柔性多体动力学分析的建模,物理模型离散化采用有限元方法,利用Lagrange方程建立动力学模型,进行动态响应分析.仿真结果表明,采用该方法建立的大型空间可展开天线的模型,能够准确的反映柔性天线系统宏观的大范围刚体运动与微观的弹性变形及其耦合作用;指出了展开过程中对高频弹性振动进行控制的必要性.     

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.     

高低温环模系统MATLAB仿真模型库搭建技巧

专业仿真模型库是利用MATLAB／SIMULINK交互式模块化建模环境进行系统仿真研究的基础。以系统仿真研究为目的，以单个设备为基本单元，以合理简化的动态模型为基础，以MS—Function函数及封装模块为基本方法，同时综合利用数字积分变量、Memory模块、函数数柄、全局变量及封装界面等设计技巧，搭建了高低温环模系统MATLAB仿真模型库。应用实例显示所建高低温环境模拟系统仿真模型库具有结构合理、模型齐全、通用性强及使用方便等特点，并易于推广应用到其它工热系统。     

HAT循环系统动态仿真的研究

依照模块化建模的思想，对HAT循环进行了模块化分解，分别建立了压气机模块、透平模块、饱和器模块、换热器模块、燃烧室模块、转动惯量模块等几大模块，在此基础上，利用EASY5仿真平台搭建了HAT循环的整体仿真模型，然后对该系统做了稳态和动态的仿真试验。结论认为，简单燃气轮机循环改造为HAT循环需要重新设计透平部件以适应由于饱和器而带来的质量流量增大的问题；在同样的透平进口温度下，HAT循环同简单燃气轮机循环比较，效率有大幅提高，出力增加：在发生动态变化时，HAT循环变工况性能良好。     

基于HLA/Virtools的高炮火控系统仿真平台设计

针对在开发模拟训练系统过程中,开发人员工作量大,系统开发效率低和效果不理想等问题,提出了一种基于网络游戏技术(Virtools)与高层体系结构(HLA)相结合的解决方法.该方法利用HLA的模块化建模的思想,将整个仿真系统的功能划分成若干个联邦成员,进行分布式系统仿真.从设计系统的体系结构入手,划分联邦成员功能、建立FOM文件,并针对仿真平台开发中的分布交互行为模块的开发、解算行为模块的开发、坐标系变换、分布交互行为模块与解算行为模块数据传输速率不同步等问题进行了深入的研究,并提出了解决方案.最后基于此方法设计了一个某型高炮火控系统的操纵仿真平台,实践表明系统的开发效率有了较大的提高,结果显示在实时性及逼真度方面均达到了较好的效果.     

基于Dymola的液压系统热力学模块化建模与仿真

以模块化建模方法为指导,提出了液压系统的热力学模块化建模方法。将液压元件工作机理分为容积型和阻尼型,建立容积型模块和阻尼型模块模型,由容积型模块和阻尼型模块单独或组合建立液压元件的模块化模型。采用Dymola对所建立的各元件模型进行仿真实现,建立了温度仿真模块库-ThermalHydraulic,可以实现面向液压原理图的可视化温度仿真。对模块库进行测试,验证了建模和仿真实现的可行性。

Abstract：

According to the modular modeling method,a thermal-hydraulic modular modeling method of hydraulic system was presented. Basic operating principles of all hydraulic components were divided into two types：volume and resistance. Volume model and resistance model were developed to represent the volume and resistance characteristic of hydraulic component. Component＇s modular model was established by signal or both of volume model and resistance model. Then,the hydraulic system temperature simulation modular library-Thermal Hydraulic was established by Dymola software,and the library could establish system model conveniently by visual modeling style based on hydraulic principle figure. At the last,the system test was made to evaluate the feasibility of modeling and simulation.     

水下航行器组合自导系统声学建模与仿真

组合自导是新型水下航行器制导系统的发展方向,通过仿真手段对其性能及技术特点进行研究是水声仿真研究领域非常关心且亟待解决的问题.对水下航行器组合自导系统的功能及系统构成进行了研究,基于层次化、模块化的建模原则,将组合自导系统分解为13个相互独立的模块,给出了主要模块的数学模型,并利用Visual C 平台在声信号层次上设计并建立了水下航行器组合自导声学仿真系统,仿真结果表明了各模块及整个仿真系统的正确性和有效性.     

电站模块化模型开发软件系统MMDS

电站模块化模型开发系统(MMDS)是一个面向电站实时仿真辅助建模工具。它主要由资源库、模块库和模型开发环境组成,并支持模型开发过程各个阶段的活动。MMDS的基本方法是将电站系统分解为相互独立和兼容的基本单元即模块,分别建立和校验其通用模型,然后根据一定的实际参数和信息自动地合成模块并生成用户所需的仿真模型。本文介绍了MMDS的主要组成部分和一个应用实例。     

IDEF3过程模型转换为对象Petri网模型方法研究

IDEF3过程模型是描述复杂、并发系统业务逻辑强有力的建模工具,具有完备的建模语义,在业务建模中有广泛的应用。然而IDEF3过程模型虽然描述了系统的复杂业务过程,却没有对业务过程的动态逻辑,特别是随着时间的演变,业务过程能否正确、合理地反映系统的需求进行描述。提出了一种如何将IDEF3过程模型转换为对象Petri网模型的方法,给出了转换规则和步骤。并利用对象Petri网模型对大型、复杂并发系统强有力的建模、仿真能力,对转换后的IDEF3过程模型进行执行,获取了IDEF3过程模型的行为特性。     

基于Simulink/PSB的异步电机变频调速系统的建模与仿真

针对PWM逆变器供电驱动的异步电机矢量控制变频调速系统的特点，利用Simulink和PowerSystem Blocksets，采用结构化和模块化的方法，对异步电机变频调速系统进行建模和仿真，详细介绍了各子模块的构造方法及功能。仿真模型可以逼真地模拟实际系统，实现简单，便于修改。仿真结果验证了建模方法的有效性。     

认知无线电中的动态频率选择和功率控制研究

采用博弈理论对认知无线电网络中的分布式动态频率选择和功率分配策略进行建模分析,通过建立合作来协调认知节点间的行为,从而提高分布式决策算法的性能,并建立了一个模块化的通用仿真平台.仿真结果表明,该分布式算法能够以较快的速度收敛于系统稳定状态,且复杂度低、实现简单.     

基于贝叶斯网络的系统可靠性评估方法研究

为了有效评估动态系统要素间的复杂行为和交互特性,提出了一种基于贝叶斯网络(Bayesian Network,BN)的可靠性建模与分析的新方法.该方法利用BN的不确定性推理和图形化表达的优势,能够很好地捕捉系统要素的行为与交互,以结构的方式组合各种基本BN架构为用户提供模块化和分级的途径对系统进行建模.实验结果表明该方法的可行性和有效性.从而提高了系统的灵敏度,减少了其不确定性.     

基于MATLAB大型高低温环模仿真试验系统设计

在MATLAB仿真软件的基础上，采用模块化建模思想，搭建了大型高低温环模系统的仿真模型，并利用MATLAB图形开发工具开发了人机操作界面，利用ActiveX控制技术实现了仿真结果向图形界面的动态传输，利用DDE动态数据传输技术实现了仿真结果向FIX组态监控软件的动态传输，大大增强了该仿真系统在试前试验方案优化、可行性验证、系统流程和控制系统优化及技术人员培训等方面的作用。