考虑经济相关性的复杂二维保修装备组合维修策略

针对保修期内孤立地对各单部件进行维修增加装备保修费用的问题, 结合复杂装备的二维保修现状, 以保修期内的保修费用为主要定量化分析指标, 以单部件二维预防性维修费用模型为基础, 将研究对象由单部件系统拓展到包含串联多部件系统的复杂装备。引入预防性维修基准间隔期, 采用组合维修的方法, 将各单部件预防性维修工作组合优化, 建立了多部件系统二维预防性组合维修费用模型。最后, 实例分析验证了该方法的可行性,可为二维预防性维修服务下多部件系统组合维修策略的制订提供科学依据与定量化分析方法。     

机械臂模糊超螺旋二阶滑模轨迹跟踪控制

针对工业机械臂模型误差和外部干扰等不确定性因素对末端轨迹跟踪精度的影响,设计了一种新的模糊自适应超螺旋二阶滑模轨迹跟踪控制方法。基于机械臂动力学模型,设计一种新的非奇异终端滑模面,采用超螺旋算法设计二阶滑模控制律;为解决滑模控制只能在已知扰动边界的情况下对匹配扰动进行补偿问题,结合模糊推理算法实现对系统未知不确定性的在线补偿,采用Lyapunov理论证明了闭环控制系统的稳定性。仿真与实验对比表明：该控制方法可使机械臂在复杂不确定性因素下实现末端轨迹精确跟踪,并对系统抖振现象进行有效抑制。     

基于MEMP算法的二维DOA估计

针对L形阵列,提出利用增广矩阵束(MEMP)进行二维DOA估计的新算法。计算两个均匀线阵的互协方差矩阵,利用MEMP方法构造增广矩阵,运用ESPRIT算法实现二维波达方向的估计,并采用一种新的配对算法,实现二维波达角的自动配对。为了克服MEMP方法对阵列有效孔径的损失,利用四阶累积量的阵列扩展的性质,提出了基于MEMP方法扩展的二维DOA估计算法,该算法增加了阵列的有效孔径,无需进行谱峰搜索。仿真实验证明了算法的有效性。     

基于改进PSO算法的连铸二冷过程优化仿真

连铸小方坯二冷过程优化是在实现二维传热建模和数值求解的基础完成的。冶金准则的多目标性,模型数值离散化大的计算量以及凝固相变存在引起模型求解的非线性,导致传统优化方法搜索效率低下。采用粒子群算法优化连铸二冷过程。为加强局部搜索能力,引入混沌序列对陷入局部极小点的惰性粒子重新初始化,在迭代中产生局部最优解的邻域点,帮助惰性粒子逃离束缚并且快速搜寻到最优解。仿真结果表明,改进的PSO算法有更好的搜索效率,取得了较好的效果。     

任意正多边形静态电场的数值算法研究与仿真

讨论了任意正多边形静态电场的边界条件处理方法,用三角形网格将任意正多边形内连续分布的场离散化,提出并推导了其二维拉普拉斯方程的有限差分模型算法;将超松弛法引入有限差分程序,加快了收敛速度;分别利用自编的有限差分MATLAB程序以及ANSYS的GUI方式,研究了边界形状较为复杂的正五边形二维场域内电位分布;分析了仿真过程中存在的问题并且提出了互补解决方法.     

基于FDTD的天线远场快速算法

将FDTD法与二维离散余弦变换（2D-DCT）递归算法相结合计算天线远场,大幅提高了计算效率并降低了计算存储空间。采用2D-DCT递归算法对近场数据进行压缩,得到失真度较小的重构场,并用该重构场计算天线远场,数值仿真角反射器天线所得到的结果与实验测量结果吻合良好,说明该方法的有效性。     

悬挂约束下线缆装配仿真建模

线缆装配是虚拟装配的重要部分.以悬挂约束状态下待装配的线缆为研究对象,利用悬链线理论推导、建立了二维线缆静态模型.在已知线缆长度和线缆两端点位置的前提下,分析了反求线缆该模型关键参数的快速算法,利用该算法,可以快速确定二维线缆模型,满足线缆装配仿真的实时要求;在此基础上,利用相应的坐标变换算法将二维线缆模型转换为适用于三维虚拟现实平台坐标系的悬挂约束下的3D线缆装配仿真模型.利用建立的线缆装配仿真模型,当线缆端点位置发生移动时,可实时获取各点坐标值,计算、刷新3D线缆装配仿真模型,实现线缆的3D线缆动态建模仿真,同时可以计算出线缆关键点的张力大小,用来指导现实中线缆的装配.     

高分辨水下目标近场二维散射特性计算及仿真

基于转台成像的原理和卷积反投影(CBP)的成像算法,实现了高分辨率水下复杂形状目标的近场高频二维声散射特性的计算.首先采用理论建模方法数值计算得到潜艇目标的近场高频回波仿真数据,然后采用CBP进行近场转台成像处理,得到潜艇近场距离-方位二维声图像.仿真结果清楚地给出潜艇目标强散射点的二维位置.利用该方法可以有效地预测水下目标的散射特性,为目标特征缩减和目标识别提供重要的依据.     

一种基于自组织特征映射网络的聚类方法

针对传统聚类算法不能有效地处理大数据集和高维数据集的问题,提出了一种基于自组织特征映射网络的聚类方法。该方法能将任意维输入模式在输出层映射成一维或二维离散图形,并保持其拓扑结构不变,而且无需监督,能自动对输入模式进行聚类。给出了应用该方法的具体步骤和加速自组织过程的若干改进方法,通过仿真实验证明该算法的有效性。     

基于B-REP的CAD模型与VR模型接口的实现

复杂CAD模型利用现有数据接口向VR模型转换存在面片数过多,不能满足在虚拟环境下实时性要求.在保证模型精度前提下,为减少面片数目,提出了基于B-Rep表示CAD模型的边界上点数据提取方法;实现平面多连通区域转化为单连通区域算法;利用uv平面搜索得到曲面上点数据及其排列顺序快速实现曲面三角化,改变边界上点的数目可生成多LOD模型,实验验证了算法具有可行性.     

用离散小波变换对格网DEM数据压缩中的关键技术

DEM数据具有不稳定、相关性差的特点,用离散小波变换对格网DEM数据进行压缩处理时,其边界问题将更为突出,主要表现在边界失真非常严重.这种现象不可避免地导致重建DEM数据精度的损失严重.为了最大限度地减弱边界问题的影响、提高压缩比,在进行格网DEM数据压缩时,作者将二维离散小波变换的边界问题转换为一维离散小波变换的边界问题,大大减小了边界失真区域,提高了重建DEM数据的精度.进而,用相应的算法进行了DEM压缩实验, 结果表明:可获取高压缩比且高精度的重建DEM数据.     

正交式虚拟六轴机床刀架位姿的计算机模拟

基于立式6-DOF并联Stewan平台机构的特点，对正交式虚拟六轴机床刀架的位姿进行了计算机模拟和分析，给出刀架的三维工作空间的边界曲线和曲面，确定了满足虚拟轴间非干涉条件下的刀架灵活性，以便进行刀架路径和方位的规划。     

面向CAD组件模型的多体系统虚拟原型实现技术研究

针对虚拟样机意义下的机械多体系统性能分析,研究开发了面向CAD集成建模与多体动力学仿真的虚拟原型D3MECHS.对比国产三维CAXA-CAD和SolidWorks-CAD,研究了直接从产品虚拟原型中的零件设计模型和装配模型获取多体系统物理性能属性和多体系统空间拓扑结构的理论和方法,提出工程分析模型EAM和CAD-OpenGL虚拟原型可视化和动态仿真算法,提出并实现完整的面向对象机械虚拟原型仿真框架.通过多体手册算例检验,表明D3MECHS实现方案的可行性.     

虚拟轴机床数控加工过程的计算机模拟

分析了最新研制的5-UPS-PRPU并联虚拟轴机床机构的特点,建立了虚拟轴机床的三维实体模型,并得到了并联机构的运动学逆解表达式;介绍了基于三维CAD软件SolidWorks2000,通过OLE接口技术开发虚拟轴机床数控加工过程计算机模拟系统的方法。实例表明,该方法简单、可靠;开发的仿真系统完全满足了实际的需求。     

一种基于真实感图像生成的织物外观仿真快速算法

织物外观模拟方法是织物CAD系统开发的一个重要研究内容。为了提高织物真实感图像生成算法的效率,提出了一种新的织物外观仿真的快速算法。通过对织物表面浮长线的光强分布情况进行分析,发现各点的漫反射光强沿着轴向或截面方向均随距离增大而衰减,衰减系数为入射角的余弦,从而建立起相应模型及实现算法。最后通过实验对算法的正确性进行了验证。     

基于HGERT网络模型的退化型失效可靠性评估

针对退化型失效的复杂装备系统,提出基于隐图解评审技术(hidden graphic evaluation and review technique,HGERT)网络模型来进行系统可靠性预计和评估的方法。图解评审法(graphic evaluation and review technique,GERT)网络中的节点代表装备失效过程中正常状态到失效状态的转移,通过传感器将反映系统隐性状态的性能特征参数进行量化输入,从而将GERT网络中的各个劣化状态节点进行展开。应用Viterbi算法对模型参数进行解码和学习,确定退化型失效系统状态转移概率。将装备运行中所处的工作应力、环境载荷等影响性能衰退的因素作为输入,将关键性能指标退化量作为输出,建立装备性能退化的一般控制模型并将其作为GERT网络活动传递的随机变量。借助于信号流图理论对参数进行解析,监测系统处于不同状态时的性能退化水平,为故障预测和装备健康管理提供支持。案例通过对铣床性能退化量的分析,证明所构模型的可行性和合理性。     

维修保障流程的通用仿真模型研究

在分析维修保障流程建模与仿真重要性的基础上，分析了PERT模型和Petri网模型在流程仿真中的应用特点，结合PERT和Petri网技术，提出了基于多层次PERT-Petri网的通用仿真模型，并给出了该模型的建模方法和仿真算法，文章最后给出了一个例子。     

关于烧蚀发汗控制方程及其数学仿真

本文提出二维加热且具有表面烧蚀的发汗控制物理模型。利用热层内微元能量平衡的原理,推导出活动边界分布参数控制方程式。给出了第三边值条件。得到了控制参数不仅出现在方程中,同时出现在边界条件中的分布参数控制系统。采用时间跨半步的交替方法,将二维活动边界分布参数控制数学模型差分化。得到三对角方程组。对电磁炮弹飞行进行数学仿真表明,该数学模型符合实际物理过程,而且控制参数不仅能有效地控制热层温度,同时能有效地控制边界活动规律。     

基于极大极小代数法的Job-Shop生产线的建模方法

以极大代数法为基础开发一种新的代数模型以解决并行多生产线的Job-Shop建模和仿真问题。根据机床对工件加工条件准则和加工过程路径规则引入工艺路线矩阵、加工顺序矩阵以控制设备．零件的状态向量的递推过程，从而建立起状态向量的递推方程；重新定义极大代数法的乘法和加法规则，以满足上述两个准则，规定零元的运算规律，形成线性矩阵形式的状态矩阵的递推公式；通过计算实例说明加工顺序矩阵的控制作用和算法的先进性。本模型和方法可以作为DEDS领域Job-Shop的描述和优化调度的新平台。     

基于遗传算法的备件两级优化建模与仿真研究

针对装备备件保障中存在的配置不合理问题,提出了一种基于仿真和遗传算法的备件配置优化算法。该算法采用仿真方法建立装备使用可用度模型,并利用遗传算法实现备件的优化,实现了在满足备件保障费用约束的前提下,使装备使用可用度达到最大。给出了应用该方法的具体步骤,并通过举例验证了算法的有效性。