基于局部模型的多更新率切削仿真力觉渲染算法

提出了一种牙科手术虚拟现实模拟训练系统的力觉计算方法。为了保证切削仿真的逼真度、力觉计算的快速性和交互稳定性,提出了基于局部模型的多更新率体系架构的计算方案。仿真系统分解为三个不同计算频率的线程,即切削仿真、力觉伺服和图形显示线程。提出虚拟工具和切削工具的概念,实现交互力计算和牙齿三角片网格模型切削变形的协调;基于虚拟工具和牙齿三角片碰撞检测信息构造局部模型,实现力觉设备控制与切削仿真线程的解耦,降低了对切削仿真线程计算频率的要求;利用多线程技术保证图形显示和力觉显示的数据传输和时间同步。针对局部模型更新时的振荡问题,采用改进的恢复时间方法对局部模型进行插值,增强了仿真系统稳定性。基于力觉交互设备Phantom建立试验平台,开发了牙科手术力觉交互仿真软件,通过试验验证了本文算法的有效性。     

一种基于LQ/变结构控制的多模型组合控制

针对一类含有参数跳变的非线性时变系统,提出了一种基于LQ与变结构控制的多模型组合控制方法.该方法在多模型及其切换的框架下,将全局鲁棒控制与多模型局部控制相结合,从而达到和保持整个系统的良好性能.首先,采用变结构控制理论设计全局鲁棒控制器,将被控系统的状态带到多模型局部控制器的作用区域以内.其次,在不同的特征点设计LQ固定控制器,按照一定的切换指标在局部固定模型中选择最佳固定模型以及相应的控制器将输出误差减小为零.仿真实验的结果表明了该方法的有效性.     

基于Simulink的小车-倒摆模糊自适应控制系统设计与仿真

运用动力学原理建立了小车—倒摆的仿真模型，并以对象输入输出的测试数据为依据，讨论了Takagi—Sugeno模糊模型的参数辨识，提出了模糊逆模型控制方案，基于此借助Matlab的Simulink设计了小车—倒摆的动态模型及其模糊自适应控制系统。仿真结果证明了本文采用的控制策略的有效性。     

柴油机高压共轨压力控制的动态仿真与分析

为提高高压共轨系统压力控制效果,进行了高压共轨系统的压力控制动态仿真研究.简要分析了高压共轨压力控制的特征和要求;采用部件液压模型和流量边界模型组合法,给出了高压共轨系统压力控制计算模型;并用AMESim液压仿真软件建立了四缸柴油机高压共轨压力控制仿真模型,进行了PID的不同系数控制、控制周期和变目标控制仿真计算,对比了不同系数控制、控制周期和变目标控制的效果.仿真结果表明,该模型能满足共轨压力控制要求,反映不同参数的控制效果.     

基于免疫算法自调节变异率的FNNC参数优化及其应用

针对复杂钢坯加热过程，提出了一种自调节变异率的免疫进化模糊神经网络控制（IE—FNNC）算法。首先根据现场样本数据建立过程神经网络模型；然后基于该模型，采用规则优化算法，确定模糊神经网络控制器（FNNC）的最佳规则数；最后由FNNC的规则优化所得参数构造初始种群的一个解，采用自调节变异率的免疫进化（IE）算法对FNNC参数优化。该算法具有全局寻优和局部求精能力，仿真结果证实了其有效性。     

基于RMMAC的集成主动容错飞行控制

针对主动容错飞行控制系统设计问题,提出一种基于改进鲁棒多模型自适应控制(robust multiplemodel adaptive control,RMMAC)的故障检测与控制重构集成设计方法。建立了飞行器传感器和执行器故障的数学模型,介绍了改进鲁棒多模型自适应控制算法的结构和实现步骤。某无尾飞机重构飞行控制的仿真结果表明,在执行器故障情况下,基于改进RMMAC的集成主动容错飞行控制系统能够快速准确地辨识故障,并依据故障信息更新局部控制器权值,实现控制重构,提高了飞机可靠性、安全性和生存能力。     

基于模型预测控制的智能车辆避障跟踪仿真

针对智能车辆的避障跟踪控制问题,设计一种模型预测控制器。该控制器采用分层结构,上层基于非线性车辆点质量模型在避障时进行局部路径规划,下层基于单轨车辆动力学模型实现路径跟踪。通过Carsim和Matlab联合仿真,利用粒子群算法在线优化控制器参数,以不同的速度测试控制器性能,仿真结果表明：控制器具有良好的鲁棒性和实时性,跟踪误差较小,在单个和多个障碍物情况下,通过分层控制均实现了平稳避障并重新跟踪上原路径,表明控制器准确性高。     

航天员交会对接模拟训练仿真关键技术研究

交会对接飞行任务中,需要建立手控专项训练器对航天员进行训练.针对任务背景需要,研究建立了对接训练仿真中关键的轨道动力学模型、控制机构模型、测量机构模型以及GNC模型;进行了模型误差、解算误差和响应延迟等引起的天她—致性仿真偏差分析探讨,提出了解决方法.应用文中模型和误差解决方法建立的训练系统,分别进行了自主和人控模式下试验,结果表明满足训练设计指标要求,可作为工程实现重要参考.     

对地观测卫星系统优化问题的求解框架与方法

对地观测卫星系统优化问题具有设计变量多、设计空间大、难以解析计算而仿真又十分耗时的特点, 因此提出了基于综合拉丁方试验设计和代理模型的仿真优化框架. 该框架通过综合拉丁方试验设计方法生成仿真方案, 然后通过Kriging代理模型对仿真数据进行优化分析, 为实现代理模型的更新提出了代理模型最优点与最大化期望提高相结合的方式, 为实现代理模型的优化, 提出了全局与局部相结合的搜索模式, 其中全局搜索采用遗传算法实现, 局部搜索采用改进广义模式搜索算法实现, 最后通过仿真实例验证了该求解框架的有效性.     

基于谐波传动啮合仿真的齿形干涉研究

根据谐波齿轮传动基本理论,建立谐波传动局部啮合仿真的计算模型.已知原始曲线采用四力作用式模型计算得出,柔轮齿形曲线采用渐开线曲线,根据包络法计算出刚轮齿廓,并求解柔轮齿廓的运动轨迹.在此基础上,完成谐波传动全图和局部啮合仿真,并对谐波传动的特性进行论证.最后通过局部啮合图形对谐波传动过程进行干涉研究.结果表明:谐波传动采用不等移距变位,可以很好地控制轮齿啮合侧隙和啮合深度.柔轮变位系数越大,侧隙越大;柔轮径向变形量与模数比越大,侧隙越小.     

600MW火电机组控制系统全仿真模型及建模研究

本文以６００ＭＷ火电机组仿真系统的研究为背景，开发了电站控制系统仿真图形化建模系统，建立了机炉控制系统仿真模块库和全仿真模型。文中介绍了控制回路全仿真模型的组成与设计，讨论了模型自动组态、调试及控制参数自整定等问题。所建立的控制系统仿真模型用于实际仿真机中，实现了ＡＴＣ控制等电站控制中难点问题仿真，取得了满意效果     

面向二十一世纪,发展系统仿真技术

介绍了我国仿真技术的发展过程及美国科学局为建立集成的综合仿真环境和仿真系统归纳的五个层次的使能技术。着重探讨了模型的校核,验证与确认,环境仿真,分布交互仿真和虚拟技术等关键技术,最后,结合国外应用仿真技术要解决的难题和我国目前的实际情况,提出了发展系统仿真技术的几点看法。     

防空导弹武器系统仿真导论

本文简要地介绍了系统仿真的概念,并以防空导弹武器为例重点探讨了系统仿真问题,包括技术发展历史和实际应用,仿真建模哲理,模型“验证”和“确认、有效”的基本概念,武器研制与仿真试验一体化设计问题。最后归纳出7条简要结论。本文对于其它大系统仿真都有实际参考价值。     

战争模拟:复杂性的问题与思考

战争系统是典型的复杂巨系统之一，这给战争模拟带来了许多难以解决的问题。本文首先分析了信息化战争模拟的新需求，然后根据长期从事战争模拟研究工作的实践，就战争问题分解与求解、模型颗粒度与聚合解聚、实体能力与损耗计算，以及计算复杂性等主要的复杂性问题进行了讨论。并指出，战争模拟的复杂性主要原因取决于参数的不确定性、系统的适应性和层次涌现性，最后依此给出了关于战争模拟过程中需要注意的几个问题。     

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MATLAB/Simulink 某型鱼雷尾追式弹道仿真研究

主要介绍了基于MATLAB/Simulink和Delphi两种途径的鱼雷尾追式弹道的仿真方法.首先给出鱼雷导引系统的数学模型,然后介绍如何应用Simulink建立系统的仿真模型并进行仿真计算,并使用Delphi语言进行了仿真,最后给出相应的仿真结果和分析.Simulink的仿真方法克服了其他传统编程语言如Delphi仿真时繁杂、难度高、周期长的缺点,使动态系统的仿真变得容易、直观、迅捷.     

基于SMP2的复杂系统生成式仿真建模方法

复杂系统仿真迫切需要能够同时支持多领域分别独立针对性建模和全系统统一集成仿真的方法. 将当前用于复杂系统仿真的建模方法分为统一型、组合型和生成式三大类, 分析指出生成式建模方法具有较之其它方法的独特优势, 有望解决复杂系统仿真建模面临的问题. 研究了当前仿真领域应用的各类生成式建模方法存在的不足. 提出了以仿真模型可移植性标准(SMP2)为基础, 综合利用生成式建模方法的两大流派-模型驱动架构(MDA)和模型集成计算(MIC)-的先进技术和规范, 构建复杂系统生成式仿真建模方法的研究思路. 分析了其中的多领域生成式仿真模型公共表示规范、各类仿真形式体系到SMP2的映射与模型变换以及面向领域的仿真建模工具的自动生成等三大关键技术问题. 设计了生成式仿真建模一体化支撑环境的体系结构, 介绍了其中已经完成的工作和下一步的重点.     

基于多智能体的坦克分队作战仿真模型构建

坦克分队作战仿真系统开发是一项很复杂的工程,各组成要素之间的活动很难进行定量分析和描述,战场情况也复杂多变,具有不可预见性和不可再现性。基于目前坦克分队作战仿真的发展现状,结合计算机软件技术的最新成果---Multi-Agent技术,提出了基于Multi-Agent的坦克分队作战复杂系统分析与设计仿真模型,论述了该方法的巧妙机制;并根据Multi-Agent的特点,介绍了运用Swarm建模和开发工具对Multi—Agent的坦克分队作战仿真的实现。     

基于COM技术的多移动机器人仿真系统

提出了一种基于COM(ComponentObjectModel,组件对象模型)技术的多移动机器人仿真系统的模型,并通过该模型初步实现了一个将移动机器人控制器组件化的仿真平台。COM规范定义的组件模型所具有的进程透明特性和可重用性很好地对应了多移动机器人系统的分布式特点。采用COM技术的多移动机器人仿真系统,具有良好的分布式运行能力和方便的实时交互能力,极大地方便了多移动机器人系统的研究工作。     

对抗条件下防区外发射飞机武器系统综合效能评估

在美国工业界武器系统效能咨询委员会(WSEIAC)评估武器系统效能模型的基础上,对防区外发射机载武器系统在对抗战场环境下的作战效能进行分析,给出系统层次结构模型,建立了系统效能评价模型。通过建立突防空中拦截模型、敌国土防空模型和舰空导弹栏截等模型来仿真机群的整个突防过程。然后对某型防区外发射机载武器系统的作战效能进行评估,并给出仿真结果,为方案选定、系统设计提供了有力的依据。