并行过程的参数化建模（Ⅰ）

针对并行过程难于建立定量模型,不便于采用计算机对其进行管理和控制的问题,文章仔细分析了并行过程所具有的特点和复杂性,定义和构造了一种新的网络并研究和提出了一种适合于并行过程建模的参数化建模方法。所得结果可应用于并行设计和并行工程研究领域,并期望使并行过程的管理、仿真和控制更加容易。     

化工生产过程计算机仿真控制系统

针对大型化工生产过程控制的仿真对各类操作人员的培训问题,以自主开发设计的甲醇和碳酸二甲酯生产过程仿真控制系统为背景,阐述了化工生产过程计算机仿真控制系统的建模技术及模型求解方法,并给出了基于PID的调节器参数整定方法以及主要控制过程的PID控制仿真实例,该系统不仅适用于化工企业员工的上岗培训,而且适用于化工专业学生的生产实习.     

半Markov控制过程基于性能势仿真的并行优化算法

根据等价Markov过程方法,研究了一类半Markov控制过程在紧致行动集上关于无限水平平均代价准则的性能优化算法.由于实际系统的状态空间往往非常大,因此通常的串行仿真算法可能会耗时过长,或由于硬件限制而无法实现.针对这些问题,提出了一种基于性能势的并行仿真优化算法,以期寻找系统的最优平稳策略,并用该算法对性能势的仿真和策略寻优分别进行了并行化,获得了较好的运行效率.仿真实例表明了该算法的有效性.这一算法可应用于大规模实际半Markov系统的性能优化.     

一种求解最优控制问题的非均匀控制向量参数化方法

传统的均匀参数化方法在求解固定终端时刻最优控制问题时,不能精确地逼近最优控制轨迹.针对这一问题,提出一种非均匀控制向量参数化的数值解法.首先将控制时域离散化为不同长度的时间段,各时间段长度作为新的优化参数;然后引入时间尺度因子,将非均匀参数化的最优控制问题转化为标准化时域上的均匀参数化问题;最后建立目标和约束函数的Hamilton函数,通过求解伴随方程计算梯度,采用序列二次规划方法获得数值解.针对两个经典的化工过程最优控制问题进行仿真研究,仿真结果验证了所提出算法的有效性.     

高聚物注塑成型填充过程有限元分析并行迭代算法

进行了高聚物注塑成型填充过程并行数值仿真分析.首先给出问题的控制方程,然后用Galerkin法将其离散为有限元系统方程.发展了一个并行子结构迭代并行算法,该算法在有限元区域分解的基础上,将有限元节点分为子区域内部点、二子区域边界点和多子区域边界点,在此基础上实现了有限元方程的组集和求解的并行化,并研制了相应的程序.讨论了该算法的并行执行.最后给出两个注塑填充过程压力场分析的实例,数值算例表明所提方法有较高的并行计算效率,可以适应高聚物成型填充过程仿真分析的需要.     

企事业MIS系统构件化开发研究

为了解决MIS系统开发中出现的许多问题,提出了一种开发企事业MIS系统的有效方法,即以过程建模为先导,以构架建造为中心,以构件组装为基础的企事业MIS系统构件化开发方法,为实现构架建模和系统组装,开发了可视化MIS构架建模环境——VAME,实现了对构架模型的可视化定义与建模、构架模型的实例化、构架实例的静态分析、系统的组装与生成以及构架模型库和构架实例库的管理维护,并详细阐述了该方法的过程和特点。     

基于多宇宙并行遗传算法PID参数整定

针对复杂工业过程中控制要求多样性、控制参数难以调整等问题,本文提出了一种PID控制器参数整定的多宇宙并行遗传算法。利用多宇宙并行的方法以及移民与交叉两种策略改进标准遗传算法在PID控制参数整定过程中收敛速度较慢、稳定性较差、易陷入局部最优等问题。仿真实验结果表明,基于该方法设计的PID参数整定获得了良好的效果,能够较好地解决复杂工业过程中控制参数整定的问题。     

WITNESS环境下基于改进型IDEF3方法的离散事件仿真建模

针对WITNESS仿真环境下，复杂离散事件仿真建模过程中出现的大量顺序、并行、同步、冲突及因果依赖等关系，提出采用改进型IDEF3方法进行仿真建模．采用仿真规则与交汇点集成、行为单元与仿真信息数据集成的原则进行建模；同时在IDEF3方法的基础上，建立新的行为单元，达到了仿真单元的可重用和可重构性，大大提高了仿真建模的速度，减少了建模难度．最后，给出了在改进型IDEF3方法下进行离散事件仿真的框架，并在仿真软件WITNESS的基础上，通过实例详细描述了建模过程．     

业务过程管理研究现状与关键技术

综述了业务过程管理(BPM,business process management)不同侧面的研究现状,阐述BPM的内容、视图及生命周期,分析BPM在过程模型建模、实施、分析和管理方面的关键技术,概括了模型实例获得、模型的可配置性、模型实例诊断及新实例产生方法等方面的研究进展。同时,对BPM与web服务和数据库管理之间的联系进行分析。最后,从过程管理的数据来源、过程模型的确定、模型与日志的一致性检查问题、模型库的管理以及仿真系统等方面展望了BPM下一步的发展方向。     

稀薄气体直接仿真蒙特卡洛方法交互式并行化系统研究与实现

在分析稀薄气体直接仿真蒙特卡洛（Direct Simulation Monte Carlo,DsMc）方法特点的基础上,研究了基于高性能计算平台的DSMC问题交互式并行化技术,提出了DSMC交互式并行化流程和DSMC程序并行化系统体系结构,实现了能对DSMC问题进行处理的交互式并行化软件系统,并应用到两个微通道DSMC方法算例的并行化中,并行化后的两个算例在8个节点的并行集群系统上的计算结果与原串行程序完全吻合,证明了该交互式并行化方法的正确性．     

数据挖掘中并行离散化数据准备优化

在海量数据挖掘中,针对元数据的离散化数据准备处理能有效提高数据挖掘效率.本文提出了一种并行比较并获得最优离散化的数据准备算法(AOA),针对不同数据集,先进行数据集的特性检测以获得数据集分布特性,按照分布特性进行数据集的异常值检测和剔除,并行完成与分布特性适配的离散化方法处理,通过比较不同离散化方法的熵、方差指数、稳定性参数的最小欧氏距离,根据三个参数自动化比选,获得最优离散化的预处理成果.仿真表明,对不同样本数据库进行关联规则挖掘结果中,比较四种固定的离散化数据预处理方法,在使用AOA数据准备算法并行比选出最优的离散化来数据预处理后,在不同最小支持度阈值情况下,挖掘得到关联规则数都更少,因此效率得到提高.     

面向复杂机构设计的参数化仿真技术研究

为了高效完成产品的机构设计,需要快速确定机构的结构参数,为此提出了一种以参数化仿真为核心进行复杂机构设计的新方法.该方法将机构的结构尺寸完全参数化,用户可以通过修改参数,实现机构的快速建模和仿真.主要研究了参数化仿真的内涵以及面向复杂机构设计进行参数化仿真的基本流程.最后以一种并联机构为例,在ADAMS仿真环境下对其进行了参数化仿真研究,包括机构分析、参数化建模、创建对话框及启动菜单和参数化仿真等内容,验证了该方法的有效性.     

基于模式识别的稳态优化控制及其应用

提出了一种基于模式识别的稳态优化控制方法,用模式识别描述系统稳态特性、辨识模型参数、估计非平稳扰动和求取控制作用,为在那些用传统方法建模困难的场合,实现稳态优化控制提供了可能。以甲醛生产过程作仿真研究,获得了满意的结果。     

基于 Matlab 的数字通信系统原理与控制仿真实验

为了优化当前通信系统运行参数、 提高通信性能, 提出基于 Matlab 的数字通信系统原理与控制仿真实验方法。 构建数字通信系统仿真模型, 并分析其运行的基本特性。 将数字通信系统仿真程序划分为仿真建模、实验以及分析 3 个步骤, 并分别进行分析。 在数字通信系统和通信仿真技术基础上, 引入 Matlab 实现数字通信系统原理与控制仿真实验。 依据 Matlab 软件中通信工具箱设计界面, 将 Matlab 的仿真实验划分为基于Simulink 平台的时间流仿真实验和基于 Matlab 工作空间的数据流仿真实验。 选择数字信号基带在传输过程中的误码率作为实例开展数据流仿真实验。 将自适应天线研究作为实例开展时间流仿真实验。 实验结果表明,Matlab 工具能在数字通信系统仿真测试中灵活调整系统参数, 使系统运行效果达到最优。     

离散化方法在基于粗糙集焊接建模中的比较

粗糙集建模方法是一种新的且重要的焊接过程建模方法,离散化是粗糙集建模方法中一个必要且重要的步骤.针对已有离散化方法众多、难以取舍的特点,讨论并确立了焊接建模过程中离散化方法的选择标准.以低碳钢的脉冲钨极氩弧焊为背景,针对相同的建模数据,采用除离散化外相同的粗糙集建模步骤,并以十折交叉确认法为验证方法,对比不同离散化方法对焊接粗糙集模型的预测能力的影响.实验表明,基于熵的离散化方法更加适合焊接过程的粗糙集建模.最后,探讨了基于熵的离散化方法的参数选择.     

基于径向基函数神经网络的热工过程模型辨识

为了准确反映热工过程动态特性,实现热工过程整体优化控制,提出了一类新的径向基函数神经网络(RBF-NN)的建模方法:采用熵方法和竞争学习算法,结合非线性自回归滑动平均(NARMA)模型的输入/输出结构实现RBF-NN的优化,辨识RBF-NN结构,并用最小二乘算法(LS)确定权向量,实现了典型的非线性热工过程建模。通过两个实例验证:基于NARMA结构的RBF-NN建模,具有较高的辨识精度和较少的隐层节点。     

三维疲劳裂纹扩展仿真技术研究

应用参数化、模块化有限元建模技术和接触技术仿真半椭圆表面裂纹（前缘曲线和节点）,提出了在裂纹前缘形成辐射状奇异单元网格的建模方法和采用有限元接触技术来施加裂纹模型边界条件的方法,实现了裂纹前缘奇异应力场和裂纹模型远场应力的模拟,建立了三维块体初始半椭圆表面裂纹多自由度扩展仿真模型．通过裂纹前缘离散点的正交扩展和拟合得到裂纹扩展前缘形状,使裂纹扩展更加具有自由度．提出了裂纹前缘拟合误差控制扩展步长的方法,使裂纹扩展过程中扩展步长可变．采用参数化、模块化建模技术建立了扩展裂纹模型,实验与仿真结果的比较表明两者基本吻合,说明本文所采用的方法具有很好的实用性．     

并行开发的控制模型

软件开发过程的并行化是缩短软件开发周期和降低开发成本的有效途径。结合ＯＯ技术,引入Ｐｅｔｒｉ网模型作为建模工具,提出了Ｃ－Ｐ／Ｔ系统作为并行开发控制模型。     

基于CATIA的飞机复杂结构件三维参数化设计

利用CATIA软件进行三维设计在飞机结构设计中应用广泛,但是大部分飞机零件因为结构复杂,设计过程更改频繁等因素使得零件的建模过程工作量大、效率低,增加了设计人员的工作负担。参数化设计建模方法可以实现使几何模型特征与用户设置参数关联,从而提高飞机复杂结构件的设计更改和设计迭效率,提高复杂结构件模型的可读性,是针对飞机复杂结构件设计建模的一种有效手段。该文对飞机复杂构件参数化设计的方法进行了分析,通过实例阐述了复杂结构件参数化设计的一般步骤,对于复杂结构件三维设计建模具有很好的借鉴意义。     

一类大时滞过程的内模预测控制

基于内模预测控制结构 ,讨论了一类大时滞过程内模控制系统的设计方法与步骤。通过对 2种常用过程模型的实例设计与仿真 ,研究了各参数不匹配时系统的动态特性 ,给出了如何合理调整可实现因子参数的方法 ,使模型失配时 ,系统具有满意的动态特性。仿真研究表明 ,大时滞过程的内模控制具有一定的鲁棒性 ,且结构简单、易于设计与调试 ,从而有一定的应用价值。