列车自动驾驶仿真系统算法及其实施研究

介绍了列车自动驾驶系统(ATO)的算法，该算法兼顾了列车运行的高效性、准时性、节能、停车精度、舒适性等功能。其中，节能算法采用按目标速度运行，最大限度利用惰行的控制方式，定时算法采用调整目标速度的启发式算法的方式。同时对列车正常及晚点运行的情况进行了计算机仿真实现，并与列车的实际运行情况进行了比较。该系统可以为进一步研究列车自动驾驶系统提供了有效的实验手段和方法。     

粒子系统的频率层次模型

为了提高粒子系统进行自然场景仿真应用的效率，提出了频率层次模型（Level of Frequency,即LOF)。在分析了各种基于粒子系统的自然现象(如雨、雪、云彩等)的表现特征之后，可以赋予各种粒子集以不同的刷新频率即建立频率层次模型。根据频率层次模型，可以使有限的计算资源实现重新分配，从而达到更佳表现效果。另外，粒子系统的频率层次模型的提出，使得自然场景仿真可以按不同频率进行任务分割，从而有利于将来进一步实现并行处理。     

面向网络定制设计的虚拟人仿真

为实现适合网络定制设计的虚拟人仿真，提出基于H-anim的虚拟人仿真方法。根据H-anim定义的关节骨架模型，实现了人体的参数化几何建模和关节动画仿真，结合行为模板、规则推理和实例推理构造了人体行为仿真系统。最后介绍了虚拟人仿真在网络家居定制设计中的具体应用。     

HLA RTI数据描述码扩展

为高层体系结构(High Level Architecture，HLA)运行支撑环境(Run—Time Infrastructure，RTI)引入一个新的扩展，该扩展使用数据描述码在消息上附加特征属性，使RTI能够对数据应用更丰富的使用策略。文章第1、2部分提出了基于数据描述码过滤数据，以及构建HLA仿真系统面向方面框架(Aspect Oriented Framework，AOF)的技术，第3、4部分详细说明了数据描述码扩展和实验原型的设计。数据描述码扩展可用于提高仿真系统的运行效率，改进大规模HLA仿真系统的架构设计，并且不改变RTI和联邦成员的编程接口。     

并行分布仿真中负载平衡的调度算法研究

并行分布式仿真对复杂大规模动态系统的研究，以及探索其长远的应用空间提供了便利，近年来日益成为研究的热点。在并行分布式仿真中，资源的负载平衡对于维护长时间运行的分布仿真演练的高逼真性是十分必要的。首先分析了分布式仿真中存在的一些负载平衡问题，进而提出了两种负载平衡的方法，以及集中与分布两种实现方式；然后提出了一种具有启发式的征募算法，最后分析了负载监测及迁移策略的实现方法。     

基于控制历史的延迟系统模糊控制及其仿真

通过对传统模糊控制器的改进，提出一种新型的适合于变延迟系统的控制方法。在对控制对象动态特性的研究的基础上，将控制历史引入控制器的决策过程，设计出了一种基于控制历史的延迟系统模糊控制器。与传统的模糊控制器相比，该模糊控制器用历史的控制信息代替偏差变化率作为模糊控制的决策依据，能够及时地反映出被控制量的变动趋势。仿真结果表明，所提出的控制方法可以明显地改善对延迟对象的控制效果，并具有较强的适应性。     

GPC隐式算法及其在供热控制中的仿真研究

基于理论研究和工程应用的需要，提出了广义预测隐式算法。首先介绍了具有滤波器的模型已知的基本广义预测控制（GPC）算法，然后给出了两种隐式自适应算法，一种是已知对象阶跃响应前P个参数的算法，这种算法既不需要在线递推求解Diophantine方程，也不需在线求逆；另一种是一次辨识控制器参数的算法。最后以集中供热热力站热交换过程为应用背景，对基本算法和两种隐式算法进行仿真研究，其结果证明了算法的有效性。     

质子交换膜燃料电池建模与稳态分析

对质子交换膜燃料电池（PEMFC）电堆进行电输出特性研究，有助于改善燃料电池的设计，提高其性能。通过所建立的电堆参数模型，就能够研究主要运行参变量对电堆输出性能和电堆非线性内阻产生的影响。仿真和测试结果表明此参数模型是可操作和有效的，并可方便的用于PEMFC控制方法研究。     

基于纸的物理建模的水墨画扩散效果仿真

为了更真实地模拟中国水墨画的独特艺术效果，提出了一种全新的基于物理建模的仿真方法。该方法构造了一个可控的物理纸模型以模拟宣纸，再在该模型上进行水墨扩散过程的模拟运行，以实现真实水墨画扩散效果的仿真。通过对宣纸纤维分布随机性的模拟，该方法成功地实现了“粒状现象”和不规则扩散边缘的仿真；并且还能控制致密度、吸水性以及纸纹理以模拟各式各样的宣纸。实验表明，该方法达到了十分自然逼真的仿真效果。     

基于海浪谱的随机海浪仿真及验证

将VV＆A技术引入了海浪仿真研究。首先比较了线性叠加法和线性滤波法并对其仿真结果进行了校核，然后验证了仿真结果，并讨论了谱窗估计和最大熵谱估计两种方法在海浪谱仿真验证中的可用性，最后通过在PC机和工作站上的大量仿真试验分析了海浪视景实时仿真相匹配的网格、频率等参数的选择对帧时间的影响。研究表明上述结果在海浪仿真、验证和视景生成方面具有参考应用价值。