月球车动力学可视化仿真关键技术研究

月球车动力学计算是月球车三维可视化仿真平台中的重要组成部分.行星探测车普遍采用刚性车轮而月球表面为粉状尘土.采用刚性车轮与软质地面相互作用的简化数学模型作为动力学计算工具的改进和补充.通过构建三维可视化仿真平台,实验证明使用该简化数学模型配合动力学计算工具,能够真实有效地模拟摇臂式月球车于月球表面行走时的轮.地相互作用,确切地反映月球车在巡游过程中的动力学特征.     

大规模海战场景建模与绘制技术研究

提出了一种考虑球面曲率影响的海浪建模方法,解决和消除了模型生成中存在的计算量大和高纬度"压缩"等问题;依靠可逐点计算生成海浪模型,利用屏幕细分自适应算法将计算和绘制限制在与视点相关的可视球面海洋区域.基于船行波理论和粒子系统理论方法,根据船行波粒子所受外力构建其运动方程,模拟船行进过程中船首波.船尾波.最后,在PC机上进行了实验,结果表明用户可以在数字地球平台上实现大规模海战场景交互漫游.     

基于商业模式刚性的商业模式创新仿真——传统企业与互联网企业比较

在当前"互联网+"蓬勃发展、环境日趋动态的背景下,无论是传统企业还是互联网企业,商业模式创新的迫切性均与日俱增,但其过程通常充满困难与挑战,表现出一种维持现有结构稳定的刚性.基于商业模式刚性,构建了传统企业与互联网企业的商业模式创新仿真模型并进行了多轮实验比较.在环境、认知、资源因素影响下,两类企业的商业模式刚性存在不同演化趋势,进而对商业模式创新产生系统性影响.仿真结果表明,"传统企业"与"互联网企业"的提法是一种外在"标签",商业模式创新并不存在无法逾越的"基因"障碍,从而为两类异质企业的商业模式创新提供了概推性启示:传统企业需要清醒认识市场边界的动态性并优化冗余资源结构以管控商业模式刚性;互联网企业在必要时需要适当"减速",避免未吸收冗余资源被无谓消耗后导致商业模式刚性增强,影响后续的商业模式创新.     

30.00R51子午线轮胎刚度仿真

在轮胎结构设计的UG模型中,将轮胎轮廓曲线形状数字化并采用层单元模拟轮胎内部具有正交各向异性等多种材料性质的层状结构,既满足了分析精度,同时也大大节省单元数,提高了分析经济性.并在此基础上建立了30.00R51子午线轮胎的三维非线性有限元模型,通过柔-刚性接触单元成功地模拟了轮胎与刚性地面之间静态接触问题.详细地分析了接地轮胎在垂直载荷、侧向载荷、切向载荷作用下轮胎各种应变的分布情况,计算了轮胎的径向刚度、侧偏刚度、切向刚度.通过实际验证,说明仿真计算结果的可靠性.     

水污染扩散模拟三维可视化研究

分析了基于二维图像的水污染模型计算结果可视化不足--脱离地形地貌环境、缺乏空间定位信息,提出基于虚拟现实的水污染扩散模拟三维可视化方法,讨论了数据组织与压缩、仿真模型与可视化一体化集成、查询统计等关键技术,对长江三峡库区万州段污染物迁移转化过程进行了动态模拟.结论表明,该方法形象直观地展现了水污染扩散推进三维效果,为检验污染模型的准确性提供了参考和依据,也为水环境综合整治与管理走向定量化、科学化提供了一种崭新的思路和可靠的技术支持.     

光照不均匀情况下光伏组件仿真模型的研究

当光伏组件或者光伏阵列中受到不均匀的太阳光照时,输出的伏安特性曲线呈阶梯状,而相应的功率电压曲线含有多个局域峰值,则现有的单体光伏电池数学模型和单峰最大功率跟踪算法都不再适用,重点研究和建立了适用于光照不均匀情况下的光伏组件数学模型,再通过MATLAB语言建立了光伏组件的MATLAB计算仿真模型.并在该模型的基础上成功地对多峰最大功率跟踪算法--二步最大功率跟踪算法进行仿真.     

抽油机井系统效率的计算机仿真模型

根据油井的静态与动态参数,建立了以波动方程为基础的抽油机悬点与泵示功图的计算机仿真模型。以仿真示功图为基础,建立了抽油机井系统效率的仿真模型,并重点改进了有效功率与电动机输入功率的仿真模型,其中包括:(1)考虑了泵余隙容积内气体的压缩与膨胀,改进了排量系数的计算模型;(2)考虑了地面传动系统能量流动方向的变化与传动效率的影响,改进了曲柄轴净扭矩与电动机输出功率的计算模型;(3)考虑了电动机瞬时负载率对电动机运行效率的影响,改进了电动机输入功率的计算模型。所建立的系统效率仿真模型具有较高的仿真精度和广泛的适应性。     

基于状态扩展的双反馈模型预测控制技术研究

针对模型预测控制在线滚动的实施要求,提出了基于状态扩展的双反馈预测控制策略,旨在不改变系统信息描述的前提下,提高其在线计算能力。在模型预测控制滚动时域特征分析及其数学模型演化讨论基础上,根据系统变量及其差值与系统方程的关联关系进行状态变量的扩展与转换,使变量转换后的系统在预测控制模式下表现为状态与输出双反馈的结构形式,从而通过输出反馈的引入,在系统控制信息无任何约束及处理的基础上有效缩减控制域,降低系统在线计算量。光伏系统最大功率点跟踪(MPPT)控制仿真示例验证了设计的可行性与有效性。     

基于仿真的遗传算法求解动态旅行商问题

以标准旅行商问题的扩展问题--动态旅行商问题为对象,分析了动态旅行商问题中由于道路流量实时变化所引起的标准旅行商问题的数学建模与优化求解的问题复杂性.通过建立其计算机仿真模型再现动态旅行商问题中众多复杂的非平稳、随机因子.进而提出了基于计算机仿真模型的遗传算法,即根据计算机仿真的结果,应用改造后的遗传算法搜索原问题的优化解.最后,在多智能体仿真平台上实现该优化算法,并以此求解20个城市的动态旅行商问题,计算结果验证了算法的有效性.     

喷气/偏置动量轮联合微小卫星三轴稳定控制

针对偏置动量轮加喷气的微小卫星姿态控制方案,给出了LQG和Lyapunov控制的两种三轴稳定控制方法.首先以轨道系为参考建立了卫星、偏置动量轮以及喷气系统模型,在此基础上设计了两种喷气/动量轮联合控制律.仿真结果表明两种控制方法,将动量轮和采用PWM技术的喷气系统进行联合控制,与单独动量轮俯仰控制、喷气进行滚动-偏航控制的传统方法相比较,具有更高的控制精度,并且减少喷气系统的燃料消耗,同时还可以减少动量轮饱和的机会.     

非平衡级模型的工业应用--乙烯精馏塔的核算和特性分析

以乙烯裂解分离装置中的关键设备乙烯精馏塔为对象,利用第二代精馏模型--非平衡级模型对其进行了稳态仿真计算,利用非平衡级稳态模型的计算结果对生产过程中存在的问题进行了分析,提出相应改造方案,对解决实际生产问题有一定的指导意义.     

逆变器无线并联系统的建模与仿真

分析了逆变器无线并联控制技术的基本原理,并介绍了离散化的功率计算方法,在此基础上采用MATLAB/Simulink建立了逆变器并联系统的仿真模型,说明了仿真模系统中模块间的关系.按照功率在数字信号处理器(DSP)中的求取方法,建立了计算频率可变的逆变器模块输出有功功率和无功功率模型,通过此功率模型在无线并联系统中的应用,验证了所建模型的正确性.该功率计算模型可以推广到其它类似场合.     

月面巡视探测器纵向动力学研究与仿真

针对月面巡视探测器(月球车)在复杂月面环境下的行驶性能作了系统研究.由于月球车的行走系统的性能直接影响其在月面上的行走行为,因此有必要对其进行爬坡、涉坑、越障等动态特性的仿真分析.根据传统的车辆地面力学的基本知识,推导了刚性轮在月壤上行驶的动力学模型,并针对一些典型路面进行了仿真分析.仿真预测结果显示,微重力下月球车的牵引与通过特性与在地球上有很大差别.     

网上集中采购的捆绑一组合拍卖机制设计

政府与大型企业集团的集中采购通常采用网上逆向组合拍卖的方式进行.在分析计算组合拍卖可行解数量与竞价人数关系的基础上,指出当符合资质要求的竞价人数量不足时,难以形成有效的价格竞争.提出了一种捆绑与组合结合的两轮逆向拍卖机制.首先根据第一轮组合拍卖的报价结果,计算不同捆绑方案的价格互补性指标和组合一致性指标.其次按极大化上述两个指标的多目标模型确定最优的捆绑方案.然后将捆绑后的标的物进行第二轮拍卖.数值计算的结果显示,上述方法能够激化竞价者在投标中的竞争,从而使拍卖人获得更好的经济效益.     

总时差定理与最低成本压缩工期问题的一种新方法

研究了项目管理中时间-费用优化问题中一种典型问题--最低成本压缩工期问题的新方法.首先推导出总时差定理,即通过任意工序的路长最大的路线与关键路线的路长之差等于该工序的总时差.在此基础上,提出了对原网络逐步化简、逐步压缩的一种新方法,并对该方法的正确性进行了证明.     

电动轮车辆轮内主动减振系统设计与研究

提出在轮毂电机与车轴之间安装直线电机的电动轮结构,建立带轮内主动减振系统的11自由度电动轮车辆动力学模型,利用最优控制理论以车身垂向加速度、俯仰角加速度、侧倾角加速度、车辆主悬架动行程和车轮相对动载荷五参数均方根值加权平方和的积分值最小为优化目标,以轮毂电机与车轮垂向相对最大位移10 mm为约束条件,对轮内主动减振系统的控制器进行设计。结果表明,与轮毂电机刚性连接车轮的电动轮车辆模型相比,有轮内主动减振系统的电动轮车辆模型既可满足对车轮内部空间对轮毂电机垂向相对位移要求,又使车辆平顺性轮胎接地性能有明显改善。     

飞翼无人机着陆滑跑建模和控制仿真研究

根据无人机在三轮着地滑行时的运动特性,建立了这一阶段的全量非线性模型,并在MATLAB/SIMULINK仿真环境下设计了该模型的仿真系统,加入了防滑刹车控制系统模型,使仿真更接近实际情况。提出了飞翼无人机基于阻力方向舵的滑跑控制方案,针对某飞翼无人机的着陆滑跑控制仿真结果表明,所设计的仿真模型可用;主轮刹车与阻力方向舵协调操纵进行滑跑控制的方法响应平滑,性能良好。     

基于滚动优化策略的成像侦察卫星应急调度方法

针对成像侦察卫星应急调度问题进行研究, 在分析主要约束条件的基础上, 构建了多星调度问题的约束满足模型. 根据应急任务具有独立到达时刻与执行截止期需求的特点, 提出了基于滚动优化策略的调度算法. 该策略采用周期驱动与事件驱动相结合的混合驱动模式, 可将调度过程划分为一系列静态的调度区间. 通过优化各区间内任务的规划方案, 实现应急任务的动态调度. 在问题求解过程中, 将滚动优化策略与启发式算法结合, 形成了三种应急调度算法. 最后通过仿真实验, 对不同算法的调度效果进行对比, 验证了滚动优化策略的有效性.     

基于DEA的决策单元排序方法研究

针对DEA方法中交叉评价模型在决策单元的评价排序问题上存在的不足--实现完全排序需要进行多次交叉评价,分析了引入差额指标模型的排序机制,该模型得出的评价排序结果较为完整。在此基础上,提出了新的DEA排序模型--综合输入效率模型,给出了具体的评价步骤,可实现与差额指标模型同样的排序功能。进一步通过数值分析对三种不同评价排序模型的排序效果进行对比分析,结论为差额指标与综合输入效率模型在评价排序时更为有效。     

毫米波辐射计测量吸收材料反射系数的方法研究

本文介绍了毫米波吸收材料功率反射系数ρ的一种新测量法——辐射计测量法.通过测量吸收材料的辐射温度,计算得出吸收材料的辐射系数ε,从而得出功率反射系数ρ=1—ε.最后分析了这种测量法的误差.