流体脉宽调制控制系统的建模与仿真

流体脉宽调制PWM（Pulse Width Modulation)控制系统是一类本质非线性控制系统，并且由于流体控制阀的响应速度限制，调制频率不可能很高，系统的分析和设计比较困难，本文对流体双极性PWM控制系统，基于谐波平衡原理，建立了系统的线性化谐波模型，便于用成熟的线性系统理论对系统进行分析和综合，系统仿真试验显示，建立的模型具有较好的逼近能力，能够较好的反映系统的特性。     

网络的一种类比仿真建模方法

针对一般流体网络,本文提出了类比仿真数学建模方法,与其它建模方法相比,它既有很高的逼真度,又保证了仿真系统的实时性。本文用汽轮机润滑油系统这一实际例子的仿真结果,验证了所提出建模方法的正确性和实用性。     

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。     

高速动车组列车网络控制系统仿真与建模研究

研究了高速动车组列车网络控制系统的过程数据调度及事件仲裁算法。针对高速动车组网络控制系统的特点,提出了列车网络控制系统主节点和从节点的实现算法,并利用OPNET仿真软件建立了列车网络控制系统的模型。在不同的仿真场景下运行仿真模型,通过对仿真和理论计算得到了列车通信网络协议的数据通量和端对端延时特点。针对消息数据的事件仲裁机制,通过仿真得出了不同条件下的碰撞特性。仿真结果表明了所提出方案的有效性,为实际高速动车组网络控制系统的设计和调试提供了依据。     

网络控制系统仿真平台的设计与实现

已有NCS仿真平台采用单一的全数字仿真或半实物仿真方式,在灵活性或真实性方面具有一定的局限性。首先归纳理想NCS仿真平台所应具有的品质,然后以其为指导提出了一种新的NCS仿真平台的实现框架,并基于MATLAB、OPNET、VisualC 等软件平台和软件组件设计思想实现了仿真平台NCS-SP(NCS-SimulationPlatform)。NCS-SP突破时延小于一个采样周期的限制,提供不同模块的多种选择属性,从而克服已有平台的不足,增强了仿真平台的有效性和灵活性。最后,通过不同网络环境下的仿真试验分析了网络时延和丢包对系统性能的影响。     

基于CANbus的网络控制系统仿真平台

传感器、控制器与执行器的数据经网络进行传输与交换的闭环控制系统称为网络控制系统。网络控制系统是随着计算、通信和控制发展起来的新一代控制系统。目前针对网络控制系统的研究已愈来愈受到业内人士的关注，但是大都是通过软件模拟的方法。网络控制系统作为应用型的领域，软件模拟忽略了实际中的不确定性，因此有局限性。本文介绍基于CAN总线的网络控制系统仿真平台，包括硬件和软件，在现实的网络环境下解决网络控制系统中的种种问题。同时通过一个在此仿真平台所做的实例，以证明网络引起的时延会引起控制系统的不稳定。     

网络控制系统的分析与硬件在线仿真

网络控制系统(NCS)是一种新型计算机控制系统,通过工业网络实现控制单元之间的数据交换,但这也给控制系统带来了时延等问题.在分析两种常见工业网络的时延特点之后,介绍了硬件在线仿真平台的构建,提出了理论与硬件在线仿真相结合的设计方法,即用平均时延对系统进行理论设计,再在硬件在线仿真平台上进行仿真和参数选择.某二阶系统的设计与仿真过程,说明了该设计方法的有效性.     

一种三维织物建模与仿真算法

织物三维变形形态的模拟一直是基于物理建模仿真研究的难点之一。针对织物非线性柔性变形的特点,利用粒子系统作为织物模型,结合OpenGL图形接口和Gouraud明暗处理,可以获得较为理想的具有真实感的织物悬垂仿真图表,适用于实时渲染的三维织物及服装CAD系统建模。     

一种协同建模与仿真平台及其关键技术研究

针对现代复杂装备仿真系统规模大、耦合紧、交互多、演化性强等特点,开发了一套支持对复杂装备进行协同建模与仿真的平台.从平台的总体组成、功能特征、应用模式出发,重点对支撑该平台协同性、敏捷性、适应性、灵活性的关键技术进行了讨论.提出了多视图协同建模方法并在平台开发中得到应用,该方法在对系统进行多视图分解基础上再进行关联、映射与融合,有效地支持多用户、多阶段、多模式的协同建模.设计了基于桥接器模式的仿真引擎体系结构,使得底层协议从核心服务中分离出来,为其支持多种底层协议提供了有力的支持.基于反射的对象树结构显式地描述了系统整体组织结构,使体系结构特征可观可控,提高仿真引擎的动态演化能力.     

调距桨推进装置及其控制系统的建模与仿真研究

利用准稳态、循环平均值等建模方法,给出了包含MAN B＆W 6S35MC柴油机、调距桨、螺距调节液压伺服装置、DGS8800e数字调速器、MAN B＆W MC气动遥控系统以及Alphatronic 2000 PCS调距桨推进控制系统的实时仿真模型,开发了调距桨推进装置及其控制系统的仿真软件,给出了柴油机在不同负荷下的稳态和动态仿真曲线以及船舶在紧急倒航工况下调距桨推进装置的动态仿真结果.仿真计算与试验数据对比表明：模型能很好地预测调距桨推进装置及其控制系统在不同工况下的稳态和动态特性.     

移动机器人网络运动协调的控制与仿真

研究移动机器人网络运动协调的仿真框架与分散控制律的设计。建立了传感范围有限、差速驱动移动机器人网络的数学模型:单个机器人的运动由运动学与动力学方程描述,且驱动力矩和速度有限;有向图和proximity图分别描述机器人间的通信网络和互感网络。设计了基于MATLAB/SIMULINK的运动协调仿真框架,并在此基础上设计了带速度约束的平行运动与自组织编队生成协调控制律。仿真结果证明控制器设计的有效性和仿真框架对不同分散控制律的适用性。     

贴片头运动控制系统的建模与仿真

在分析贴片头运动控制系统的数学模型的基础上,运用PID+速度/加速度前馈控制律消除了由系统干扰引起的稳态误差.在MATLAB/Simulink环境下,将功能模块与m函数相结合,构建了贴片头运动控制系统的仿.真模型.在T形和S-曲线速度轮廓运动模式下,模型的仿真结果与理论分析一致,验证了该方法的合理性和有效性.该方法为贴片头控制器设计和调试提供了新思路.     

人体运动的形象化建模与仿真

人体运动的仿真在分布虚拟战场环境仿真，灾难救援训练，交互式防暴演习等领域有重要的应用。人体是由200多个关节组成的复杂形体，本文采用层次化，关节化的建模方式对人体进行建模，从实用角度，通过运动学方法得到各关节旋转角，根据研究对象的特点，采用基于多摄象机跟踪固定在人体上的标记点的光学测量方法，在此基础上实现人体空间测量数据到关节运动角度的转换，驱动三维高逼真度人体仿真模型，并应用于战场环境士兵仿真以及救援操作作业人员的仿真应用，取得良好的仿真效果。     

船舶运动控制硬件在环仿真系统的研究

目前众多学者致力于将当前先进的控制理论应用到船舶运动控制领域,但在实际船舶上验证这些先进的控制算法面临很多困难,为此,设计并实现一套船舶运动控制硬件在环仿真系统。该系统包括船舶运动DSP控制器,船舶运动仿真系统,控制与监测系统三部分,对相关硬件电路和软件设计进行了研究。系统测试结果表明该系统性能良好,为在实验室环境下进行船舶运动控制算法研究和船舶运动控制器开发提供了一个有效的测试平台。

Abstract：

Many scholars devote to applying current advanced control theories to the ship motion control.However,there are many difficulties in verifying the performance of the control theories.In the view of this contradiction,a hardware-in-loop simulation system for ship motion control was designed,which includes ship motion controller based on DSP,ship motion simulation system,and control-monitoring system.The relative design of hardware and software was discussed.The simulation results show that the proposed hardware-in-loop simulation system has satisfactory performance and it can provide an effective test platform for the study of the ship motion control theories and the development of the ship motion controller in the laboratory environment.     

船舶运动航向模糊控制器设计与仿真

研究Norrbin非线性船舶运动航向系统的稳定控制问题.在定义有效最大交叠规则组的基础上,应用并行分布补偿(PDC)方法设计出使模糊系统全局渐近稳定的控制器,并提出和表明了一个新的判定闭环T-S模糊系统稳定的充分条件,该条件降低了以往方法的保守性和难度.以大连海事大学"育龙"轮为对象进行仿真研究,结果证明所设计的控制器是有效的.     

船舶运动控制虚拟现实交互式仿真系统

提出并生成一种应用虚拟现实技术,可使仿真过程可视化的船舶运动控制交互式仿真系统。它使研究者可以在实验室环境下更好地研究船舶航向,航迹,减摇等船舶运动控制系统,直接获得系统的动态和静态特性,实现实时跟踪和监控船舶运动控制多种算法的可视化仿真过程。     

CAS-Glove型数据手套运动建模与软件系统开发

数据手套是虚拟现实系统当中一种通用而且非常重要的交互设备。本文首先介绍了一种新型数据手套CAS-Glove，然后根据手指的生理约束条件，以及CAS-Glove中传感器的布置和特点，建立了一种改进的手指运动模型。最后对与其相配套的软件系统的组成、主要功能、实用的标定方法和数据处理过程做了详细介绍。     

基于神经网络的船舶运动建模及随机最优控制

以某水面舰艇为研究对象,利用径向基函数神经网络算法和标况下的水池实验数据,建立了基于航速、航向角和海情自适应变化的船舶横向运动非线性参数模型。然后对海浪随机干扰建模,利用成形滤波器将随机扰动白化处理,最后根据分离原理提出一种用于船舶减横摇运动的随机最优控制算法。仿真表明,径向基函数神经网络所建船舶横向运动模型误差低于2%,扰动建模及相应成形滤波器构造符合实际工况且方法简单可行,随机最优控制可使横摇角均方误差达1.42°,减摇效果达46%-74%;艏摇角均方误差达1.68°。     

基于控制叶片的太阳帆姿态控制系统建模与仿真

针对由太阳帆薄膜、结构杆、有效载荷和四个控制叶片所组成的太阳帆航天器系统,从物理模型出发,利用欧拉方程建立了姿态动力学模型.对该类太阳帆航天器的系统能控性和稳定性进行分析,并通过数值仿真对太阳帆航天器三轴姿态控制的响应特性和行星际轨道转移过程中姿态控制效果进行研究.研究结果表明,在行星际飞行中利用四个控制叶片来对太阳帆航天器进行三轴姿态控制的方法是可行的.     

基于PSIM永磁同步电机矢量控制系统的仿真建模

在分析永磁同步电机(PMSM)数学模型的基础上,基于PSIM6.0软件建立了PMSM矢量控制系统仿真模型。系统采用双闭环控制:速度环采用PI控制,电流环采用矢量控制。仿真结果证明了该方法的有效性,同时该模型也适用于验证其他控制算法的合理性,为实际电机控制系统的设计和调试提供了新的思路。