切换型混杂系统的建模仿真与稳定性研究

在总结切换型混杂系统稳定性的研究方法的基础上,对某切换型混杂系统进行了详细的建模仿真和分析,由实验数据对比说明结论的正确性。着重阐述集成换档规则、控制策略、液力系统特性以及发动机、变矩器、变速箱等各个模型,构成多学科综合性仿真课题的完整过程,并给出稳定性证明方法。提供一种研究换档过程动态特性及控制方法的新思路。     

仿真建模与形式化

离散事件仿真在复杂系统的分析和设计中正得到越来越广泛的应用, 在仿真研究中仿真建模是一项十分复杂而且难以掌握的工作。对仿真建模形式化的研究可以增强对离散事件系统的认识, 改进仿真建模过程、从而构造出更有效的仿真模型。本文讨论了形式化在仿真建模中的作用, 回顾了在仿真建模形式化方面所进行的研究工作, 重点讨论了基于系统理论的形式化系统描述和离散事件仿真的数学形式理论。     

多目标火力分配的系统动力学模拟

单兵种对多兵种作战的最优策略是研究多兵种对多兵种作战最优策略的基础。利用微分对策论,通过建立一对多交战的微分动力学模型,推导了单兵种对抗多兵种作战过程中火力分配最优策略的表达式,给出了推导过程。利用系统动力学的建模理论,以一对二交战为例,说明了系统动力学建模及仿真方法,建立系统动力学流图并进行了仿真。系统仿真模型编程简单,运算速度快,可实时跟踪所有中间变量,有利于对建模和计算机作战模拟不熟悉的决策人员参与设计、分析。     

一类综合控制系统的MLD建模与仿真研究

为了实现一类综合控制系统的高性能控制,提出了利用基于混杂动态系统理论的MLD(混合逻辑动态)建模方法对系统进行建模.从分析系统的混杂特性出发,介绍了DHA(~散混杂自动机)建模框架和建立系统MLD模型的基本原理和步骤.将本质上混杂的综合控制系统在DHA框架下进行建模分析,然后利用HYSDEL(混杂系统描述语言)这种统一的建模语言对混杂系统进行抽象描述,并转换成便于计算和性能分析的MLD模型,最后通过仿真验证了所建立的MLD模型在对系统进行开环控制时的有效性.     

一种分布式制造系统控制结构的形式化建模方法

针对分布式制造系统的特点,利用形式化方法和多智能体理论研究了系统的控制结构,提出了一种基于优化自动机的改进型动态控制元结构模型。首先,结合多智能体理论,对于分布式制造系统中的各个节点用Agent进行建模;接着,对于Agent的内部结构,结合有限状态自动机理论和制造系统自身混杂特性,提出一种优化自动机。同时,考虑到建模过程中Agent层次的动态划分和重组,进而提出了改进型动态控制元结构模型。最后,以瓷砖生产线为例,借助MATLAB为实验工具设计了相应的仿真实验,验证了所提理论和建模方法的可行性和有效性。     

复杂大系统建模的模糊神经网络方法

提出了一种新的复杂大系统建模方法。采用模糊神经网络对复杂大系统对象中的结构不确定性因素进行建模,并利用同步扰动随机近似算法对模型参数进行在线调整。将该方法应用于直升飞机旋翼自转着陆过程中的仿真建模中,给出了全量模型和模型调整过程。仿真结果表明,该方法是切实可行的。     

作战指挥机构的建模与仿真研究

分析了信息技术带给作战指挥的机遇与挑战：信息技术为大大提高指挥效能创造了客观前提，但是使这种有利条件变为现实还需要有创新的作战指挥理论来支持。在借鉴企业信息化过程中所走的弯路，以及通过建立工作流的模型辅助领域专家进行企业工作流程重组得到了成功经验的基础上，提出在当前大力进行指挥自动化建设的同时，势必要变革作战指挥机构组织方式、工作流程、信息流程，建模与仿真方法是这一过程中不可缺少的一个环节。说明了两种仿真系统（人在环仿真系统与无人在环仿真系统）的构造思路，并着重分析了无人在环仿真系统建模的关键要素：组织结构、工作流程、信息流程、指挥手段、指挥者行为等，说明了各个要素的建模重点以及建模方法等。     

基于变量关系分析的建模过程及雷达建模

针对不同目的的模型中可能具有不同变量关系的问题,提出基于变量关系分析的建模过程,在该过程中,首先阐述变量的属性集合,其次判断变量间的相互关系,然后推导出模型中期望的因变量的组成关系,这些关系将是构建模型的理论基础。利用基于变量分析的建模过程,分别对雷达分析与设计、雷达电子战仿真系统中雷达功能模型的变量关系进行了分析,得出与应用需求相适应的不同功能模型,并模型对比的结果表明模型中的变量分析能够避免应用中一些特定的错误。     

信息战战争系统建模与仿真研究

战争系统特别是信息战战争系统是典型非线性复杂巨系统之一，一般理论和方法很难有效达成历史战争重现与未来战争预见的双重目的。现代建模与仿真方法融合逻辑演绎及信息技术优势，是研究战争系统行之有效的方法。对国内外信息战战争系统建模与仿真理论及技术发展现状进行了总结，分析了现代战争系统建模与仿真功能需求，归纳了信息战战争系统建模与仿真的基本过程和一般方法。为该领域特定问题研究提供一定的理论依据和技术支持。     

水下机器人动态系统协同建模方法研究

以水下机器人动态系统建模问题为背景,提出了基于MATLAB/Simulink与FLUENT协同仿真机制与动态神经网络的水下机器人动态系统协同建模方法.该方法利用在对水下机器人动态行为进行协同仿真过程中在线训练神经网络的方式完成水下机器人流体动力学建模,并以最终训练完成的神经网络及载体6自由度运动方程仿真模块一起构成水下机器人动态系统模型,具有较强工程应用前景.通过与传统建模方法比较,详细论述了协同建模方法的基本原理及其优点,并重点研究了MATLAB/Simulink与FLUENT协同仿真系统的设计方案和实现方法,最后,从水下机器人6自由度运动方程建模、流体动力学建模以及闭环控制系统建模三个方面研究了实现协同建模的具体方法.     

谐波对磁悬浮转子运动轨迹的影响分析及仿真

与机械轴承支承的控制力矩陀螺相比,磁悬浮控制力矩陀螺具有转速高、寿命长、体积小、重量轻、精度高等优点,因此是大型航天器的理想执行机构。分析了磁轴承支承的陀螺转子在离心力与干扰力的作用下,其中心运动轨迹为圆,但由于谐波(主要为三次谐波)成分的存在,改变了陀螺转子中心运动轨迹(使其运动轨迹变成近似矩形或菱形)、功耗增加、引起高频干扰,并通过磁悬浮控制力矩陀螺的实验进行了验证。对于如何减小系统的功耗、提高磁悬浮转子控制系统的性能提供了理论依据。     

无向正权网络最短路模型的建立和理论分析

路径问题是运筹学的重要分支, 更是图论学科成立的奠基问题.针对无向网络中的路径问题, 首先, 建立了无向正权网络最短路模型, 提出一些能够反映无向网络中节点、边和路线规律性的参数概念, 包括点参数和边参数, 用这些参数代替边的权数描述无向正权网络; 其次, 通过对模型进行理论分析, 推导出与各参数相关的结论, 利用参数揭示了点、边、路线以及无向正权网络之间的关系, 并初步体现了该模型的用途; 第三, 利用该模型求解了与无向正权网络相关的几类基本路径问题; 最后, 通过应用举例, 阐述了该模型的部分应用. 需注意的是, 该模型也适用于带回路的有向正权网络.     

城市路网的复杂网络特性及可靠性仿真分析

首先通过在路网中引进网络平均距离、节点度分布以及簇系数等概念,重点研究了城市路网映射后的复杂网络特征,以合肥市路网为例进行了实证研究。在此基础上,尝试运用复杂网络理论探讨城市路网可靠性,并以合肥市路网为例,进行了路网选择性攻击和随机失效条件下的可靠性仿真分析,其结果表明路网展现出完全不同的鲁棒性。将复杂网络理论应用到城市路网分析,进一步拓展了城市交通网络基础理论的研究思路和研究范围。     

局域网分布实时仿真的实现技术研究

详细分析了局域网分布实时仿真中的实时性问题,阐述了仿真实时性的特点,并对实时性进行定量分析。同时给出系统满足仿真实时性的充要条件,定义度量实时性能力的仿真主机实时余度;还对比分析了局域网常用三种传输方式下的局域网分布实时仿真特性,指出Multicast是局域网分布实时仿真系统的最佳的网络数据传输方式;最后成功地分析飞机单武器平台仿真实例的实时性,将有关实时性理论用于指导局域网分布实时仿真系统的设计。     

径向轴承非Newton流体润滑的研究方法及其数值仿真

以幂率流体为例，介绍了一种求解径向轴承非Newton润滑的方法。该方法通过定义两个当量粘度将非Newton模型的Reynolds方程与熟知的Newton流体的Reynolds方程在形式上统—起来，避免了对不同的非Newton模型需要推导不同的Reynolds方程。并对幂率指数对轴承润滑性能的影响进行了数值仿真，发现在不考虑温度变化时，幂率指数的改变并不改变油膜厚度，对油膜压力的影响很小。但是在考虑三维温度时，油膜厚度、压力和温度都随着幂率指数的改变发生很大的变化。     

可拓神经网络在可拓专家系统中的研究与应用

将可拓学理论、人工神经网络和专家系统技术有效地组合与集成,建立了基于可拓分析与神经网络的空中目标识别专家系统,并将其应用于防空作战指挥信息系统空中目标识别。着重阐述了基于物元的知识表示方法以及空中目标识别专家系统的设计思路、总体结构和工作原理。     

基于ANSYS的曲轴—滑动轴承系统动力学模型的研究

在考虑滑动轴承油膜刚度和阻尼的基础上,利用ANSYS建立了大功率低速船用柴油机曲轴转子-轴承系统的动力学模型.研究了转速变化时系统固有频率的影响规律,计算了系统的前6阶振型,用ANSYS谐响应分析法,研究了系统的不平衡响应.研究发现不平衡质量可以激起轴向振动;系统的振动多以耦合振动方式出现;此类曲轴固有频率很低,只能在低速条件下工作和加工.通过对曲轴转子振动规律的研究,为曲轴精加工时切削用量的选择提供理论依据.     

基于复杂网络的作战模拟组织建模研究

针对作战模拟对模型逼真度的要求,建立真实反映战场行为的组织模型是非常重要的。从复杂网络的观点出发,并结合效用和多Agent理论,分析和描述了真实作战组织的网络特性,综合考虑了实体完成类似任务经历、完成任务的能力素质和当前的心理/生理状态三者对效用的影响权重,提出了适用于作战模拟的动态网络组织形成算法。算法的仿真结果表明,该算法很好地反映了作战模拟中的组织行为特点,且在复杂度方面优于同类算法。     

基于神经网络的车辆稳定性悬架阻尼控制仿真

应用神经网络设计了车辆稳定性控制的悬架阻尼控制参数自整定算法。论述了基于神经网络的悬架阻尼控制算法的设计过程,搭建了软件在环仿真平台,针对典型工况进行了仿真研究与分析。结果表明：控制算法通过控制悬架阻尼,能有效抑制车轮载荷变化,实现控制整车横摆的目的,显著改善了车辆操纵稳定性。     

基于支持向量机的时间序列预测模型分析与应用

阐述了支持向量机在时间序列预测中应用的理论基础,给出了时间序列预测分析的基本框架。将支持向量机预测模型应用于某型航空发动机的滑油金属含量监测中,并与递归神经网络预测器进行了比较。得出支持向量机由于采用了新型的结构风险最小化准则表现出优秀的推广能力,可预测区间较长且具有较高的准确度,而递归神经网络模型在中、短期预测中与支持向量机相差不大,在较长区间预测中效果较差的结论。