自然循环余热锅炉动态仿真研究

建立自然循环余热锅炉的动态模型并进行仿真,对研究余热锅炉的动态特性具有重要意义。引入容性环节与阻性环节相结合的方法,对自然循环余热锅炉的关键部件进行更为合理的划分,解决了各部件模块间的可连接性问题;从对象工作机理出发,将汽包水面下工质集总成具有一定干度的汽水混合物,从而简化了汽包建模仿真的复杂度。利用所建模型对联合循环中燃机和汽机变工况时余热锅炉的动态特性进行了仿真研究,结果不但证实了模型的有效性,并且可以满足更大范围的动态仿真要求,可以为各类锅炉建模仿真的参考模型。     

风电机组运行动态数字孪生建模及半物理仿真

面向数字孪生技术所提出的精准映射与实时仿真需求,针对大型风电机组复杂非线性运行特性,提出了一种多输入-多输出(multi-input multi-output, MIMO)有限差分域-混合半机理(finite difference domain-hybrid semi-mechanical, FDD-HSM)数字孪生建模方法,建立了含物理控制器的风电机组数字孪生半物理仿真系统。推导机组集成动态MIMO-FDD-HSM模型结构;定义可表征机组运行工况的有限差分回归向量,完成全工况下有限差分空间紧致凸划分、参数模型辨识以及非参数模型训练;联合物理控制器搭建风电机组数字孪生仿真系统,开展硬件在环实时仿真。结果表明：该仿真系统具有高精度、实时逼近能力。     

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.     

液压伺服阀的热力学模型研究及数字仿真

以能量守恒原理为基础推导了控制体内温度变化的计算公式,结合伺服阀的压力流量特性,提出了建立伺服阀热力学模型的方法.对包含一个四通滑阀的液压系统进行建模和仿真,仿真结果表明,模型可以很好的反映阀在各种工况下的动态热力特性,对提高液压系统热力学建模及仿真的精度具有较好的参考意义.     

核动力装置非能动余热排出系统的数学建模与仿真

非能动余热排出系统是新一代先进反应堆的重要特色,提出一种利用核岛仿真模块模拟蒸汽发生器二次侧非能动余热排出系统的建模方法,构建适用于非能动余热排出系统仿真的热前沿追踪计算模型,改进了垂直传热管内的蒸汽凝结换热模型,研制了仿真程序;利用原理性试验数据对模型与程序进行了验证;对实际装置的非能动余热排出系统的运行特性进行仿真,与核动力装置最佳估算程序RELAP5/MOD3.2的计算结果进行了比较;结果表明:提出的仿真建模方法可行,建立的仿真模型计算精度高,适用于核动力装置非能动余热排出系统的实时仿真.     

直接空冷凝汽器的数学模型研究和仿真分析

在深入了解直接空冷凝汽器系统内部结构、系统构成及凝结换热计算原理的基础上,充分考虑凝汽器结构参数和工质物性参数对传热过程的影响,运用工程模块化建模方法,建立了直接空冷凝汽器各冷却单元凝结换热及空冷凝汽器整体压力计算的动态仿真模型.基于STAR-90仿真支撑平台开发了相应的模型算法.以某200MW直接空冷机组凝汽器系统为对象建立了该系统的整体仿真模型,对模型在不同负荷下的静态精度以及各种扰动下的动态特性进行验证,表明本模型能满足工程应用要求,可用于仿真培训、空冷凝汽器变工况特性分析等,具有较好的工程实用性.     

船舶蒸汽系统管道仿真方法研究

根据船舶饱和蒸汽系统管道的工作特点和结构特点,将复杂的蒸汽管网分为大直径蒸汽管道和小直径蒸汽管网两类仿真对象,根据质量守恒、能量守恒定律针对这两类仿真对象分别建立了两相箱体模型和流体网络模型。考虑了流体网络中网络节点与外界环境的散热,提出了流体网络节点压力、温度、焓的修正方法。在某核动力装置模拟器上进行的仿真实验表明,该模型能够较好地反映船舶饱和蒸汽系统管道运行的动态特性。     

变速恒频风电机组控制及系统暂态稳定仿真

利用MATLAB开发了变速恒频风力发电系统并网运行动态仿真程序,详细阐述了程序设计过程,以电流源替代网侧变换器的注入电流,作为程序中的变量.通过风电机组稳态及动态模型的建立以及仿真得到的特性曲线,表明所建模型的有效性和可行性.针对山西省风力发电项目在朔州平鲁区投产风电场的情况,运用程序仿真了当朔州电网并入一定容量风电场时系统的运行情况.分析了系统在电压降低和三相短路情况下双馈感应发电机的运行特性及风电对系统的影响.     

300MW机组除氧给水系统的数学建模与仿真

以质量和能量守恒定律为基础，应用传热学及泵的有关理论，建立了给水系统中除氧器、给水泵、小汽机、高压加热器等设备的动态数学模型，并采用模块化的建模方法，建立了给水系统的全工况动态仿真模型，同时分析了仿真结果。此模型具有很高的精度和通用性，可适用各种工况下的仿真运行，已应用于对实际机组的仿真。     

我国系统建模与仿真技术的发展——为纪念中国系统仿真学会成立二十周年而作

引言 "系统建模与仿真技术"是以建模与仿真理论为基础,以计算机、物理效应设备及仿真器为工具,根据研究目标,建立并运行系统模型,对研究对象(系统)进行认识与改造的一门多学科的综合性、交叉性技术.其中,模型(model)是对实体、过程、系统、现象的数学、物理或逻辑的描述,仿真(Simulation)是模型随时间运行的手段和方法.     

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。     

载人航天器回收着陆半实物仿真系统研究

介绍了载人航天器回收着陆半实物仿真系统的需求、设计方案和框架结构。针对回收程控装置工作的特点和载人航天器回收过程的动力学特性,在面向对象的基础上建立了由指令和时间触发的分阶段的物伞系统整个飞行过程的动力学模型。与其他降落伞软件系统相比,该系统为国内外首次搭建的物伞系统整个飞行过程的半实物仿真软件。     

基于UML-ARENA的建模与仿真方法研究

为开发出便于复用、扩展的离散事件仿真系统,提出了一种新的建模与仿真方法——UML-ARE-NA。该方法利用统一建模语言UML对系统建模,利用仿真软件ARENA对所建模型进行仿真。该方法不仅规定了仿真系统的开发步骤,还设计了对象模型转换规则以及ARENA映射规则。整个开发过程分为建模与仿真两个阶段。在建模阶段,首先通过对系统进行概念分析,设计出系统的功能模型和动态模型。然后利用对象模型转换规则将功能模型和动态模型转化为对象模型。在仿真阶段,利用ARENA映射规则将对象模型转化为ARE-NA仿真程序。通过飞行保障过程的一个仿真实例对该方法的有效性进行了检验。     

装备保障对象系统任务持续性模型研究

任务持续性是装备保障对象系统在规定的任务时间内和规定的保障条件下能够连续执行训练和作战任务的能力,评估保障对象系统的任务持续性对于评估装备保障系统的保障能力具有重要意义。选取任务可靠度作为装备保障对象系统的任务持续性评估参数,研究了装备保障对象分别为装备、基本作战单元和作战单元时任务可靠度的建模方法,建立了考虑维修保障和备件补充的不同层次装备保障对象系统的任务可靠度模型。算例分析表明了该模型的实用性和有效性。     

基于UML的飞机维修保障仿真研究

统一建模语言(UML)是一种基于面向对象技术的标准建模语言,其不仅可以在软件开发过程中使用,也可在复杂系统仿真中应用。参照面向对象Petri网的建模过程,提出了一种基于UML的仿真建模方法,通过UML状态视图描述各个仿真实体的状态变化,使用顺序图描述消息交互的时间性,并通过协作图连接各个仿真实体。文中将该方法应用于飞机的维修保障仿真过程,并根据所建立的仿真模型,对仿真系统进行了实现,得到了较好的效果。     

化工过程流体网络的建模与仿真

建立了化工过程仿真培训系统建模中的流体网络模型，这是有温度和组分变化的流体网络模型。利用流体网络和设备模型的不同响应速度，采用变步长仿真方法，提出了一种适用于仿真培训系统的化工过程流体网络的仿真方法。     

基于BDI的嵌套网模型及其在模拟对抗中的应用

针对复杂对抗系统的自适应和涌现性等特征,提出了一种将嵌套网模型结合BDI(belief,desire,intention)范例理论的多组织模型。主要贡献在于:有效地拓展了系统自身的动态适应性和稳定性;规划出一整套用于对抗模型平台的静态数据组织方式,并给出了各中间对抗过程的综合模型;针对实际问题,研究了仿真对抗过程的层次描述结构,并讨论了相关的运行机制。该模型的提出降低了建模复杂度,提高了模型的柔性度,有效地揭示了对抗本身的本质特征和推演规律,体现了模型在求解复杂自适应问题的强大优势。     

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。     

探月返回飞船再入飞行全数字仿真系统设计

探月返回飞船再入过程是整个探月任务的关键环节。为了给再入任务提供设计参考和验证手段,设计了一套全数字的再入飞行仿真系统。首先,建立了飞船再入6自由度动力学模型,设计了导航制导控制系统,构建了推力器模型;然后,设计了集成所有运行模块的仿真系统框架;最后,设计了满足功能需求的再入飞行仿真的运行流程。基于蒙特卡罗打靶技术,该仿真系统能够对再入轨迹特性进行分析,并能够验证测试导航制导控制系统和气动构型设计。对某探月返回飞船再入的蒙特卡罗打靶仿真验证了仿真系统的功能和有效性。     

基于作战单元的装备综合保障仿真评估研究

针对装备综合保障仿真评估中的三个方面的问题,提出了基于装备作战单元的建模方法,说明了针对装备作战单元建立综合保障仿真评估Petri网模型的方法,并给出了两个具体的仿真流程,说明了具体系统实现的方法。最后,以某装备作战单元为例,将获取的该装备的实际保障工作相关数据,按照所建立的仿真模型的输入要求输入仿真模型,根据模型输出数据,对仿真结果进行分析评估。

Abstract：

According to the three problems in simulation of ILS evaluation, the means of modeling, the method of building Petri net model of ILS simulation to the equipment basic combat unit, and the method of building the system were put forward. Taking an equipment as an example, input the actual support data to the simulation model constructed, and then the simulation result was analyzed. It proves that the model is correct and feasible.