基于空间域分解的交通网络仿真并行化方法

为了提高交通网络微观仿真的速度,节省仿真运算时间,将并行计算技术应用于微观交通仿真中,建立了交通网络并行仿真模型并在工作站集群上实现.模型中采用了基于空间域分解的并行方法,该方法可以将不同地理位置的交通子网分配到集群中的每台结点机进行仿真运算.通过在5个不同规模路网上的并行仿真实验,对提出的交通并行仿真模型进行了测试.实验结果表明,该并行仿真模型可大大减少交通网络仿真计算时间,与单机仿真相比,并行仿真平均可节省62.9%的运行时间.同时由于随着结点机数量的增加,并行仿真中的通信开销也会相应增加,因此对于特定的交通网络方案及仿真逻辑,存在最优的结点机数量使得仿真运算时间最少.     

同步发电机突然三相短路的仿真研究

同步发电机的突然三相短路,是电力系统最严重的故障,对电机本身和相关的电气设备都可能产生严重的影响,研究它有着非常重要的意义.在d-p坐标系统下,构建了同步发电机的数学模型以及动态等效电路.利用Matlab7.1/Simulink6.3的强大功能,构建了同步发电机机端突然三相短路的仿真模型,并对同步发电机的各物理量在短路期间进行了仿真研究.通过理论和仿真对比分析,同步发电机的各物理量在突然短路的暂态过程中产生很大的冲击和振荡,最后稳定在短路前的状态,仿真结果与理论分析相吻合.此方法还可用来研究同步发电机某些动态过程,从而为电机的优化设计提供必要的理论依据.     

基于GUI的同步发电机实验系统仿真

研究同步发电机各故障状态可以让人们更好的掌握同步发电机故障状态下的各个性能指标,以便在同步发电机运行时尽量避免发生故障或同步发电机故障时做出相应的正确应对措施。MATLAB是一款强大的科学计算工程软件,通过MATLAB可以实现对同步发电机各故障状态的仿真实验,并得出相应仿真波形,编写并运行同步发电机各故障状态下的M文件,得出仿真结果。在其GUI（图形用户界面）功能下,可以通过对各故障状态M文件运行结果的调用,实现对同步发电机各故障状态的集中仿真。     

凸极同步发电机定子内部故障瞬态的仿真模型

随着凸极同步发电机单机容量的不断增加 ,其结构越来越复杂 ,造价也更加昂贵 ,一旦发生故障 ,会带来巨大的经济损失。运用多回路分析方法建立的凸极同步发电机定子绕组内部故障的数学模型及在此基础上编制的仿真程序 ,可以对凸极同步发电机定子绕组内部故障的瞬态和稳态过程进行仿真 ;通过对仿真结果与实验结果的比较 ,验证了数学模型的正确性。该仿真程序能够揭示凸极同步发电机定子绕组内部故障瞬态的运行特征及瞬态过程中各个故障量的变化规律。     

教学实习船电力系统建模与仿真

为了提高教学实习船电力系统仿真器的动态仿真精度,考虑同步发电机的定子暂态和转速变化,改进同步发电机的数学模型,建立了包括柴油机、自动调压器、同步发电机、调速器以及动态负荷的教学实习船的电力系统动态模型.基于Matlab的Simulink组件,根据拖轮的数据,对电力系统的动态性能进行仿真研究.通过对比拖轮的实测波形与仿真波形,验证了该动态模型与仿真是正确和可靠的,该模型已用于教学实习船电力系统的建模与仿真.     

基于Maxwell/Rmxprt的直驱永磁风力发电机设计及仿真

为设计海上风电场高性能直驱永磁同步发电机,文章研究了360kW/690V直驱永磁同步发电机的设计及仿真,分析了直驱永磁同步风力发电机的结构特点及设计方法。按电机相似性原理,参照同类3kW/400V发电机设计方案,设计了360kW/690V表贴式永磁同步发电机,同时在定、转子结构上引入斜槽与斜极结构,以优化发电机性能,并在Maxwell/Rmxprt下进行了电机结构优化前后的参数计算与性能分析。通过Maxwell 2D仿真,对比电机优化前后的空载性能,仿真结果表明了所提优化性能方案的有效性。     

船舶同步发电机动态特性仿真

通过对同步发电机、相复励磁系统、负荷建立动态的数学模型 ,并采用CSSF语言编程 ,对船舶同步发电机进行动态特性仿真 .结果表明 ,所建立的数学模型能比较逼真地反映同步发电机的动态特性 .     

机内励磁同步发电机系统的数学模型及其运行性能的研究

建立了机内励磁同步发电机系统的数学模型,提出了考虑多种因素影响的电机参数计算方法。对具有Ｐ绕组的凸极同步发电机进行了实验和仿真研究,证明了数学模型的正确性;对具有Ｐ棒的隐极同步发电机系统进行了仿真研究,指出了这种系统运行性能的优越性。     

船舶电力系统中同步发电机数学建模与仿真

分析实际船舶电力系统,将同步电机理想化,忽略定子暂态,考虑转子阻尼绕组作用,建立简化的五阶同步发电机数学模型.应用计算机仿真技术,并结合实际,实现船舶同步发电机电力系统的仿真.分别对同步发电机、负载、励磁建模,在Matlab开发环境下,借助Simulink工具,选择合适的参数,对船舶同步发电机系统进行仿真.对发电机系统突加负载和突卸负载的仿真表明,该模型是准确有效的.     

一个异步的PGD算法

分析了并行优化算法中同步运算与异步运算的优缺点。提出完全异步的PGD算法。并且在一定的条件下。给出了算法的收敛性证明。最后结合大规模分布式并行计算机系统曙光-2000做出数值试验。结果说明异步的并行优化算法的效率高于同步的算法。     

进程流程图并行划分性质的研究

本文以已赋权的进程流程图作为基础,研究了并行划分的基本性质,探讨了并行划分中程序响应的限界问题。所得结果在一定程度上对于静态调度算法设计具有理论上的意义。文中还提出了一个利于性质研究的并行划分模型。     

DSMC交互式并行化系统性能预测模型

对机群环境下的DSMC并行计算问题考虑了初始数据划分、系统负载平衡和网络通信情况等因素，建立了DSMC交互式并行化系统中的性能预测模型，分析了机群系统的物理参数如何影响DSMC并行模拟计算的效率。对两个实际DSMC问题的研究结果表明，性能预测结果与实际测试结果基本吻合。说明该方法是正确有效的。     

Research on Petri Net System Parallel Subnet Partitioning Completeness Theory and Algorithm

In order to solve the parallel algorithm of Petri net system with concurrent function, so as to achieve the parallel control and simulation operation of this system, this paper proposes the function partition completeness theory and algorithms of Petri net parallelization, thereby providing the theoretical support for the realization of Petri parallel algorithms. Firstly, according to the concurrent characteristics of Petri net model, we analyze the parallelism of Petri net system; then, by giving the solving process of place invariants and the function partitioning of Petri net, we propose the function partitioning conditions and determination theorem of Petri net parallelization, and conduct its theoretical proof and practical verification. On this basis, we conduct the theoretical study and analysis on the situation that Petri net system has several kinds of parallel function partitioning, propose the completeness theorem of parallelism function partitioning in Petri net system, and verify it. Finally, we give the algorithms, application examples and simulation experiment results of parallel function partitioning of Petri net systems based on place invariant. The theoretical proof and experimental results show that the function partitioning conditions and completeness theory of Petri net parallelization based on place invariant are correct, and the parallel algorithms under such theoretical basis are also correct and effective.     

并行处理中节点间通信对加速比的影响

加速比是衡量并行处理性能的重要指标之一;较高加速比的获得除与任务的划分、并行算法的选择等有关外,还与各节点间的通信有关;在大多数并行系统中,在数据规模确定的情况下,程序的加速比随节点数的增加而增加,但是大多数机群系统的节点间是共享物理传输介质的,这就使得许多并行程序的加速比在节点数目超过某一个值之后会随着节点数的增加而减少;文章通过数值实验研究,分析了节点间通信对加速比的影响,进一步论证了节点间通信对加速比的重要影响。     

混合动态数据库集群的并行空间连接优化算法

传统算法数据划分冗余度和倾斜度高,无用连接数据多,降低负载均衡性,对整体效率产生不好的影响,不适于实际应用。为此,面向混合动态数据库集群提出一种新的并行空间连接优化算法。采用网格划分法对数据进行划分,依据空间数据划分结果获取数据分布状态,计算节点按照数据分布状态得到候选集。通过平面扫描形成若干子空间连接的子任务,利用构建节点花费模型,依据花费模型对并行空间连接所需的平均节点访问个数进行评估,把候选任务集分配至不同计算节点,在不同节点执行并行空间连接操作。通过边界过滤策略,删除不可能有结果的元组,提高效率,增强算法的实用性。实验结果表明,所提算法适于实际应用,效率高。     

A P2P load balancing-supported ID management algorithm

Load balancing is a critical issue in peer-to-peer networks. DHT (distributed hash tables) do not evenly partition the hash-function range, and some nodes get a larger portion of it. The loads of some nodes are as much as O(log n) times the average. In this paper, a low-cost, decentralized algorithm for ID allocation with complete knowledge in DHT-based system is proposed. It can adjust system load on nodes’ departure. It is proved that the ratio of longest arc to shortest arc is no more than 4 with high probability when network scale increases non-strictly. When network scale decreases from one stable state to another, algorithm can repair the unevenness of nodes distribution. The performance is analyzed in simulation. Simulating results show that updating messages only occupy a little of network bandwidth.     

基于MPI的并行算法在交通仿真中的应用

针对在单个处理器上大规模路网实时仿真效率低下的情况, 研究了用MPI/OOMPI并行计算库搭建交通仿真集群系统, 建立了交通路网仿真数据结构.使用正交递归对分法把大规模交通路网分割成若干子网, 使每个集群节点处理1个子网, 有效地把计算负载转移到各个节点上. 实验结果表明, 该方法较好地满足了大规模路网仿真的需要.      

无线传感器网络实时任务内电压调度算法研究

针对无线传感器网络（wireless sensor networks, WSNs）多节点协同式并行处理应用节能设计环节, 提出了一种低功耗实时动态电压调节（dynamic voltage scaling, DVS）算法.该算法利用所建立的节点单任务处理模型来反映相关通信事件对任务处理的影响,引入任务内的电压优化调度策略,可获得模型中基本块理想的处理频率（或电压）.最后,通过创建频率拆分法有效地消除了任务完成期与截止期之间的空闲时隙.给出了该算法的实现方法,通过仿真研究证明该算法能有效地降低节点能耗.     

基于综合灵敏度的两阶段电压控制分区方法

针对传统电压分方法中PV节点转换会影响负荷区域灵敏度的问题,提出一种基于综合灵敏度的两阶段电压控制分区方法。第一阶段采用综合灵敏度实现PQ节点的聚合分区,并在该阶段完成主导节点的识别。第二阶段首先考虑电压稳定性归并PV节点,然后采用灵敏度法逐次归并剩余PV节点。综合灵敏度模型能全面反映负荷区域功率与电压的耦合性,主导节点的识别可以优化控制节点数。新方法以区域电压稳定性为主导、灵敏度法为递补,减轻了节点类型转化对负荷灵敏度的影响,避免了人为归并PV的弊端。仿真结果验证了所提方法的有效性。     

基于逻辑分区的仿箱鲀鱼群负载均衡分簇控制算法

为实现水下仿箱鲀鱼群体协同控制, 并降低网络节点间负载的不均衡性导致的能量损 耗, 提升群体续航能力, 提出一种基于逻辑分区的负载均衡分簇控制算法. 首先实现局部快速分簇, 减少节点间维护报文数量, 降低系统整体开销; 然后基于 簇内逻辑分区策略, 实现监测、 保障和侦察多区域协同控制, 并结合最小响应时间整编零散鱼群, 优化网络控制体系的同时提高组网灵活性; 最后在维护过程中采用区域节点角色转换机制, 实现网络负载均衡. 通过仿真分簇实验验证了算法的有效性, 并结合网络能量消耗、 网络生命周期和能量均衡性3个指标验证算法的可行性.