基于虚拟仪器系统的热力站监控平台

介绍了小区热力站的虚拟仪器平台,运用Lab VIEW开发热力站实时监控系统,初步实现热力系统的自控和故障诊断中。     

基于虚拟仪器的TBM状态监测系统仿真研究

针对全断面掘进机(TBM)系统庞大、结构复杂,施工过程各部件之间相互影响,易导致停机检查等问题,在分析了全断面掘进机的工作环境的特殊性和虚拟仪器进行状态监测的优越性的基础上,构建了基于虚拟仪器的全断面掘进机状态监测与故障诊断系统结构模型.提出了基于自相关和FFT变换的全断面掘进机状态初期判断方法,以及基于小波包算法的能量特征向量的提取和最快速下将BP学习算法,并利用LabVIEW和MATLAB进行了全断面掘进机的状态监测与故障诊断系统开发.最后,通过历史数据仿真结果验证了方法的正确性和技术的可行性,并对全断面掘进机试验和施工过程具有技术指导意义.     

飞行器结构健康监测系统设计与应用

飞行器结构健康监测系统由各类传感器、电荷放大器,参数记录器组成,其主要任务是在线监测,记录无人飞行器飞行过程的大量结构及环境参数,评估结构健康状况,提供地面维护指导,保证飞行安全.本文根据某无人飞行器使用的具体要求,研制开发了一套完整的飞行器结构及环境参数测试系统,采用了当今先进测试技术,克服了复杂环境下结构及环境参数高速动态测试带来的相关问题,成功地获取了大量重要的结构及环境参数试飞数据.     

基于虚拟仪器技术的鱼雷专用测试设备自动计量系统的设计与实现

鱼雷测试设备的计量检定，在海军武器装备保障中起着重要作用。本文提出了基于虚拟仪器技术的鱼雷测试设备自动计量系统的集成方案，并对软件开发与硬件方案设计进行了重点论述。实际应用证明这套计量检定系统操作简单、测试精度高且具有很强的灵活性、可靠性和可扩展性。     

基于生物免疫机制的复杂系统健康监测与评估

生物免疫机制的模拟与实现对复杂系统的健康状态监控有重要的现实意义。分析了免疫的机制和特点，构建了基于多Agent的分布式免疫机制模拟结构模型，并给出了免疫Agent的逻辑结构模型，模拟生物免疫机制对故障进行监测、诊断和学习。在此基础上以一实际的柔性制造系统为背景进行了应用研究，给出了故障识别及其影响评估方法，可作为系统协调控制的依据，仿真试验表明该方法是有效可行的。     

面向桥梁结构健康监测的WSN分簇路由协议

在桥梁结构健康监测(bridge structure healthmonitoring,BSHM)的特定应用场合中,只根据节点地理位置进行成簇或使用单跳策略完成簇间路由,都会导致整个无线传感器网络(wireless sensornetworks,WSN)的不稳定。针对BSHM下的WSN,提出"能量分布"的概念,设计了一种能量均衡分簇路由协议(energy balance protocol,EBP)。通过二次分簇,使WSN中的高能量区域承担更多的能量消耗,设计基于区域划分的多跳策略以控制转发跳数。仿真结果表明:在BSHM的场景中,EBP与LEACH(low energy adaptive clustering hierarchy),SEP(stable election protocol)相比,其生命周期和能量消耗方面均有显著的正向提升。     

基于黑板协作的多区域冲击监测

针对大型结构的多区域冲击监测特别是区域边界问题,提出了一种基于声发射技术的multi agent黑板协作冲击定位方法。采用基于multi agent技术的黑板协作模型监测大型结构各个传感器区域内部以及区域边界的冲击事件,利用agent的服务目录功能协调配置信号处理和声发射损伤定位模块,通过融合相关传感区域的定位结果,实现对整个结构可靠有效的评估。在大型航空铝板上的实验表明,该方法可以对大型结构的各个子区域特别是相邻边界区域进行有效的冲击定位。     

分布交互仿真监测分析系统的研究与开发

介绍了一个分布交互仿真监测分析系统的组成、逻辑结构、功能模块及实现过程中的关键技术。该系统集数据记录与统计、演练监测与分析、报表生成与发布功能于一体,支持仿真系统试验的全过程数据记录、实体检查、过程重演和演练数据的可视化显示,支持仿真系统试验的统计记录、实验结果和评估报告的自动生成,为分布交互仿真系统全生命周期的开发和调试提供了有力的计算机辅助工具。最后给出了其在分布交互仿真系统中的应用。     

基于改进马田系统的复杂系统健康状态评估

健康状态评估是复杂系统故障预测与健康管理的关键环节,为准确评估系统的状态,提出一种基于改进马田系统(improved Mahalanobis-Taguchi system, IMTS)的评估方法。首先,通过监测多特征参数的时间序列,运用IMTS筛选特征并计算加权马氏距离(weighted Mahalanobis distance, WMD);然后,基于WMD构建健康指数(health index, HI)模型,并利用Box-Cox变换和3σ准则确定HI阈值;最后,通过美国国家航空航天局(national aeronautics and space administration, NASA)提供的PHM08数据,对航空发动机的健康状态进行评估。结果表明,该方法能够对复杂系统进行及时有效的综合健康状态评估。     

结构损伤诊断的遗传算法研究

引入遗传算法处理试验得到的动力信息对结构的损伤进行了诊断 .针对要处理的问题 ,提出了多父体变量级杂交和变量微调等新的改进策略 ,并运用于固端梁、连续梁和框架等多个结构的损伤诊断 ,取得了满足工程要求的结果.     

基于HLA结构的虚拟仪表开发

目前用实物仿真仪表系统,存在结构复杂、稳定性差、维修难等缺点.结合某运输机的训练系统的研制,给出了基于HLA结构,利用GL Studio来开发虚拟仪表过程及人机交互方法,给出了典型虚拟仪表面板的记录、回放模型,为飞机模拟器仪表系统的开发提出了新的解决方案.通过系统联调表明:该虚拟仪表系统运行良好,克服了实物仪表存在的缺点,精度高、延迟小、费用低,具有良好的工程应用前景.     

一种基于虚拟现实技术的导弹模拟训练系统

针对目前便携式防空导弹训练模拟器存在的问题,该训练模拟器以图形工作站、OpenGVS软件作为核心开发平台,采用虚拟现实、三维动画、多媒体模拟、数据库管理等技术开发了训练仿真软件;采用角度跟踪器提高了角度测量精度,简化了训练校准过程;开发了通过事件驱动的硬件信号采集电路,使训练过程计时更加精确,符合训练模拟器发展的趋势,该课题的研究具有较高的应用价值。     

基于LABVIEW的多功能控制系统设计与仿真仪

介绍了一种基于LabVIEW的多功能控制系统虚拟设计与仿真仪.仿真仪可以方便地研究当控制系统的一个或多个参数变化时,系统时域和频域动态特性的变化状况.获得随系统参数变化而"动画式"连续变化的频域和时域曲线,并由相应坐标系对多项指标进行数字测量.使用改进的比例-积分-微分(PID)控制方法对系统实施校正.PID的各个参数可以通过仿真结果直接实时调整和选取,避免了繁复的计算和实验选择的交互影响,给出了PID调节器仿真设计的实用新方法.     

面向交通安全的道路车辆虚拟监控系统

将虚拟制造技术应用于交通安全监控,三维呈现出交通元素并提供丰富的交互操作,引入GoogleEarth三维地图．提出了以文件结构为基础构建三维模型库方法,使用布尔莎模型及高斯投影实现了WGS84和BJ-54坐标系的转换。使用插值法进行曲线拟合实现了车辆的轨迹跟踪、比较,采用部分参考的方式实现轨迹预测。提出了使用因素加积法进行祭妻耿况危险度判别的方法,并建立危险因素影响表作为紧急预案的依据,进行多级查询获得解决预案,并提出建立报表的方法,对预案进行处理。     

基于虚拟样机的激光传输模拟仿真系统开发

可视化模拟仿真激光脉冲的传输过程,对激光研究和应用具有重要意义。基于激光传输装置的运行需求,提出了一种基于虚拟样机技术的模拟仿真方案。使用基于改进了的粒子系统来等效处理激光在仿真场景中的形态与运动,以VisualC＋＋6.0为开发平台、Vega为仿真引擎、以MatLab和SG99为实时数据处理工具,构造了激光传输装置虚拟样机模型,实现了激光脉冲的可视化建模,建立了一个三维可视化激光传输过程的仿真系统,完成了对激光传输过程三维模拟、仪器工作状态监控和仿真信息查询等功能。     

基于虚拟样机技术的火炮反后坐装置设计评价研究

反后坐装置是火炮系统的核心部件,其工作性能的优劣直接影响着整个火炮的性能.首先介绍了火炮反后坐装置设计评价的必要性,建立了反映反后坐装置工作状况的火炮虚拟样机.提出了表征反后坐装置工作性能的三个指标,基于虚拟样机仿真研究设计参数对反后坐装置性能指标的影响规律,从而将对反后坐装置设计的评价转化为对其性能的评估,实现了火炮反后坐装置设计评价的定量化,评价实例说明了利用虚拟样机评价反后坐装置设计的优越性.最后,展望了虚拟样机在武器装备工程研究领域应用的前景和下一步工作的重点.