复杂工业过程计算机建模、仿真与控制的综述

复杂工业过程控制是控制科学界的前沿。由于其背景的复杂性、控制对象的可变性 ,至今在实际工程甚至理论上尚未取得实质性进展。因此 ,在复杂环境和任务下的工业过程应当走逐步智能化的道路。在这一智能化进程中 ,试图从复杂工业过程计算机建模、仿真与控制三个方面来探讨其内在实质 ,找出其深层原因 ,同时指出其固有的局限性 ,以助于从事具体科学研究者自觉遵守认识的客观规律。     

某导弹引信安全控制系统的动态过程仿真

某导弹引信安全控制系统是一个离散事件驱动的过程控制系统。本文以该系统安全性评估的仿真需求为背景，介绍了在MATLAB建树仿真环境中建立虚拟系统、设计虚拟飞行试验、进行动态过程仿真和故障仿真的方法，并给出系统结构模型、虚拟系统模型以及动态过程仿真和故障仿真结果。     

复杂工业过程仿真系统的虚拟环境

为提高仿真逼真度和仿真功能可扩性,本文对当前复杂工业过程仿真系统的仿真环境所存在的缺点进行了分析,提出了建立复杂工业过程仿真系统的复制与虚拟环境相结合的设计思想,并通过电站网控仿真系统仿真环境的设计,讨论了这种设计思想在工程中的具体实现,并对实现上的一些技术细节进行了讨论。     

过程系统仿真中的分离技术

首先阐述了过程系统建模与仿真发展的现状,并就目前过程系统建模与仿真的智能化,集成化的需要,阐述了过程系统建模与仿真中的管线与设备分离,算法与数据分离,环境与模型分离的设计思想,最后,给出了应用系统的体系结构。     

冷连轧机系统中过程优化计算机的建模与仿真

介绍了冷连轧系统中过程优化计算机的仿真设计与实现。通过分析仿真原型系统的特点,对仿真原型系统进行了模块化分解,并将软件再工程的方法运用于仿真的软件设计以及建模过程中,这是具有一定意义的模型化方法的扩展。根据设定值计算系统的抽象,建立了相应的基于有限自动机的多模型集成仿真模型。     

钢锭轧前生产过程计算机仿真数学模型的建立

基于描述钢锭不稳定导热的两维偏微分方程的相应的边界条件，本文研究开发了钢锭轧前生产过程计算机仿真培训系统的为数学模型，并进行仿真计算和试验验证。结果表明，模型能实时给出钢锭温度分布的动态响应，其精度满足仿真培训要求。     

TranSimSEIT工业过程信息系统操作站的设计与实现

首先介绍了基于分布式对象仿真的Ｉｎｔｅｒｎｅｔ／Ｉｎｔｅｒｎｅｔ系统体系结构,然后详细介绍了Ｉｒａｎ－ＳｉｍＳＥＩＥ系统中操作站的面向对象设计与实现过程。     

大型装置起竖过程的动力学建模研究

以液压驱动的大型机械装置起竖过程仿真的应用背景，运用多体系统动力学理论，研究了起竖系统动力学建模问题，基于R－W公式和刚体切割方法，建立了起竖系统的多刚体动力学方程和约束方程，以集中参数法建立了液压系统的动态特性方程，通过只压缩弹簧力和阻尼力构成的碰撞力计算公式，对多级缸活塞杆伸出中的碰撞过程进行了描述，最后，给出了部分仿真计算结果，表明了所建立模型的有效性。     

计算机生成兵力的飞机运动简化模型技术

仿真建模过程中无法获得敌机气动数据时,只能根据极限参数采用简化模型描述敌机仿真实体,保留运动学方程,简化动力学模型。     

TranSimSEIT工业过程仿真系统控制站的设计与实现

首先介绍了Ｊａｖａ语言的技术特点,然后结合面向对象系统设计过程,详细介绍了ＴｒａｎＳｉｍ－ＳＥＩＴ工业过程ＤＣＳ仿真培训系统控制站的设计与实现。     

数字孪生体可信度评估过程及指标研究

随着数字孪生技术应用领域的扩展,为满足数字孪生体可信度要求和推动数字孪生体可信度评估工作,对数字孪生体可信度评估过程和指标进行了研究。分析了数字孪生体的开发过程,给出了基于IDEF0(integrated computer aided manufacturing-definition method)的柔性多层级数字孪生体可信度评估过程模型构建方法。提出了过程—阶段—活动层(P-S-A)和活动—元素—特性层(A-E-F)两类指标体系,分别辅助解决缺陷回溯问题和复杂对象评估问题,并给出了指标体系范例。     

系统测试-评估-协同工作集成平台研究

在分析分布交互仿真系统全生命周期中对测试、评估及协同工作环境工具的需求基础上，提出了分布交互仿真系统测试．评估．协同工作一体化集成平台方案，实现了对分布交互仿真系统全生命周期测试评估活动的全方位支撑。本文介绍了在集成平台开发过程中解决了一系列的关键技术问题。本文的研究工作对分布交互仿真测试评估技术研究与应用具有重要意义，为开发更加有效的分布交互仿真系统测试评估和协同工作平台奠定了基础。     

现代化工仿真训练工厂

为了满足复杂大型石油化工企业的需要,在全数字仿真系统的基础上开发完成了基于半实物仿真技术的现代化工仿真训练工厂。这种仿真训练工厂具有真实的工艺、设备、管路和控制系统,能够进行开车、停车和事故状态模拟。仿真工厂还能够进行系统危险识别、分析和实时故障诊断试验。本仿真工厂具有节能、环保和本质安全的优点。     

飞行器运动模型的计算机辨识技术

飞行器运动模型辨识是以飞行试验、飞行力学和系统辨识为基础的一门新兴技术。计算机仿真应用贯穿着运动模型辨识的全过程。文中作者简述了飞行器运动模型在航空、航天科技和工业中的重要地位,以及计算机仿真对这门新技术的巨大支撑作用。着重讨论了飞行器运动模型结构－ 参数的计算机辨识技术     

VRML在水泥生产过程层次仿真模型库研究中的应用

从层次法的角度出发,运用模块化建模的方法,进行了水泥生产过程计算机仿真模型库的研究,遵循模块划分的原则,结合生产实际,把水泥生产系统划分为若干个子系统和对象,然后用VRML语言逐一完成这些子系统和对象的三维动画构造,从而构建原始的仿真模型库,应用层次法,通过构建更加复杂的模型,并将其添加到模型库中,实现了模型库的动态增长过程,最后,作者又讨论了层次模型库的结构,这是一种树型结构,从而使层次仿真模型库具有更大的可组性和灵活性。     

计算机仿真技术在超硬材料抛光技术中的应用

计算机仿真技术在机械工程、自动化控制工程、国防建设等领域得到广泛的应用，已成为研究、设计和分析复杂问题的重要工具。文中首次将计算机仿真技术引入超硬材料加工技术，从运动学和几何学原理出发，建立了双摇杆机构的数学模型，得出了双摇杆机构中工件中心点的运动轨迹方程，并用Visual Basic语言编制了相应的计算机仿真软件，以图形的形式显示出了运动轨迹曲线。并对各杆的长度及相角度等设计参数进行了优化，并将其成功地应用于立方氮化硼等超硬材料的抛光技术。     

基于并行计算机的飞机刹车系统半实物仿真

半实物仿真是一种针对实际过程的实时仿真技术，它把实物利用计算机接口嵌入到软件环境中，在实时条件下模拟整个系统的运行状态。在并行计算机硬件平台基础上，将刹车控制单元和液压模拟系统接入仿真回路，在RT-Lab环境下对飞机刹车系统进行了半实物仿真，取得了较满意的结果。该系统可以实现飞机在各类环境下起飞和着陆的模拟实验，为刹车系统的设计、改进以及参数的优化提供了试验依据。     

基于ARENA的UML建模及其在飞行保障中的应用

航空兵场站飞行保障是一个复杂的动态过程.结合Arena与UML两种工具的优点,利用UML建立了航空兵场站飞行保障过程模型,包括飞行保障过程的类图、状态图和活动图.并构建了CMV (模型-视图-控制)仿真软件架构.并对CMV进行了详细阐述.利用Arena对CMV架构进行了程序实现.按照主动保障和被动保障两种策略分别对UML模型进行了仿真.仿真结果表明,在现有保障装备的基础上,通过优化保障流程可以较大的提高场站的飞行保障效能.     

轧制过程动态仿真数据库系统的设计与实现

讨论和分析了轧制过程动态仿真的重要性和仿真系统的组成结构。根据该计算机仿真系统的结构特点、轧制过程仿真数据库的功能要求及仿真系统对数据管理的特殊要求,提出了适合于轧制过程仿真系统的两种数据库系统结构设计方案,并对两种方案的特点进行了比较。主动数据库技术能够在系统运行过程中主动处理当事件发生或条件变化时系统应该主动触发执行什么样的动作或动作序列。根据仿真系统运行中数据库的功能特点,本文采用主动数据库的设计思想来解决与仿真系统运行过程相关的重要问题。最后,本文对仿真数据库系统开发实现中的重要问题和关键技术进行了讨论并提出了相应的解决方案。