软件总线研究及其在水电仿真系统中的应用

针对复杂系统仿真软件开发中柔性设计和软件复用等问题,提出了基于软件总线体系结构的系统集成方案.并以此为基础,在水电仿真系统的设计实现中应用了该方案.在复杂仿真软件系统设计与实现中采用软件总线体系结构,有利于应对系统扩展和变化,同时也通过松耦合连接使得系统中组件的重用性得到加强.基于软件总线的仿真系统开发体系,易于实现复杂系统的仿真建模与定制实现,直接提高了生产效率和软件质量.     

网络环境中STIFF系统动态仿真的多帧速并行算法

提出了一种在通用网络环境下对大规模刚性(Stiff)系统进行动态仿真的多帧速并行算法.该算法以一个松耦合的微机组成的常规计算网络为计算平台,将大系统分解为若干个子系统,一台计算机执行一个子系统的仿真,通过有效的通讯策略和同步机制实现并行仿真.仿真时每一个子系统可采用各自的积分步长,并可根据不同子系统的性质采用不同的数值积分方法.仿真实例表明该算法具有较高的精度和可靠性,能够实现大规模复杂系统的动态仿真.     

体内微机电多维无线能量传输系统的仿真分析

介绍了无线能量传输系统的工作原理及其在实际应用上的不足,建立了多维松耦合能量传送器仿真模型,分析了接收线圈位置和姿态夹角对系统耦合系数的影响。仿真结果表明:三维接收线圈在不同姿态下均可以得到较好的互补效果,防止传输效率过低。还根据微机电系统对电压的要求,建立了整流、稳压电路模型,电路分析结果表明:该电路输出功率约180mV,电压平稳,完全可满足微机电系统对电源的要求。     

多物理场耦合仿真简化方法研究

高速飞行器的多物理场耦合仿真是一个高度耦合、高度非线性的过程,传统的做法就是把专业模型采用工程算法、经验算法取代,但这种过度简化又降低了仿真结果的精度,因此,需要根据多物理场各耦合模型的特点,开展有效的简化方法研究.在实践中,通过多物理场耦合仿真的研究,关注主要矛盾和工程需求,忽略次要矛盾,根据不同的耦合特点和应用需求,提出了耦合仿真的简化方法和结论,并通过算例进行了验证.     

一种基于可变规则的松耦合实体建模方法

作战实体建模是当前作战仿真领域的研究热点,提出了一种基于可变规则的松耦合实体建模方法,从实体、任务、行动、交互、事件和规则角度,给出了基于可变规则的作战实体模型架构及模型内外部的交互机制。在此基础上设计了作战实体模型运行框架,规范了实体模型统一调度机制,解决了实体建模作战行动规则耦合过紧和模型可信度不高问题,大大提高了作战实体模型的重用性、扩展性和逼真性。     

复杂虚拟试验实体聚簇分配策略适应性研究

复杂虚拟试验系统往往需要基于异构网络环境互连的方法搭建,以满足不同试验实体间通信的实时性要求.在不同网络环境中使用相同的聚簇策略很难满足虚拟试验系统的要求.在网络仿真实时性理论和实体交互图基础上,针对复杂虚拟试验的松耦合网络环境定义了系统的细粒度,针对紧耦合网络环境定义了系统的粗粒度.提出了复杂虚拟试验中基于聚簇的实体划分策略,并证明了细粒度下非线性聚簇要优于线性聚簇而粗粒度下线性聚簇要优于非线性聚簇.应用结果表明,该实体分配适应性理论对实体聚合算法的选取和分配方案的评价都具有指导意义.     

基于虚拟样机技术的刚柔耦合系统动力学仿真

基于集成CAD、CAE与可视化技术的虚拟样机技术,提出一种刚柔耦合系统动力学建模与仿真的方法.根据刚柔耦合动力学方程,建立计及刚体运动与弹性变形的系统虚拟样机.对于运动副间隙、摩擦力以及制造误差引起的建模与仿真误差,通过对比试验结果选择系统特征参数为修正因子进行调整,从而补偿以上因素对建模和仿真精度的影响.利用三维实体建模技术、有限元技术以及多体动力学分析,依照虚拟样机仿真和试验的建模仿真流程,完成了曲柄滑块机构的刚柔耦合动力学仿真实例.与试验对比结果表明建模方法和仿真流程的有效性和实用性.     

基于多软件的微小卫星多领域建模与仿真研究

微小卫星是由多个学科构成的复杂系统,各学科间存在着复杂的耦合关系,针对微小卫星多领域建模与仿真问题,提出了基于STK、ADAMS、ModelSim和Matlab/Simulink等商用软件接口的微小卫星多领域建模与仿真方案,给出了多学科建模与仿真平台体系结构,提出并解决了耦合建模、软件接口和协同仿真等多项关键技术.最后,建立由微小卫星中耦合关系较强的姿态控制、结构动力学、星载计算机和电源分系统构成的原型系统,针对微小卫星大角度姿态控制模式进行了仿真,仿真结果验证了本文所提出的多领域建模方法的有效性和仿真平台的可行性.     

发动机及其冷却系统耦合仿真方法研究

通过研究发动机及其冷却系统耦合仿真方法,实现了发动机与冷却系统的边界条件双向实时传递,打破了传统冷却系统设计的散热量计算不准、冷却系统不匹配、部件与流体工作温度极限不匹配等局限性.在此基础上建立了某型发动机及其冷却系统的耦合仿真模型,通过试验验证了该耦合仿真方法的可行性与准确生.     

电子产品多物理场耦合仿真方法研究

多物理场耦合涉及机械、电磁、流体、热、声等学科,对产品性能有直接影响。针对电子产品,研究其共同属性、基本场及耦合模式、各场间耦合关系,提出一种面向电子产品的多场耦合协同仿真方法和仿真框架,并以机架式服务器为例,提出了协同仿真流程和内容,并采用Pro/E、FLOTHERM和FLUENT等软件进行了多场耦合仿真,特别是气—声耦合的噪声分析。仿真结果验证了多场耦合协同仿真方法,对预测和优化产品性能具有一定指导意义。     

基于IPT的无线能量传输系统的仿真分析

首先介绍了无线能量传输系统的工作原理和耦合特性,对整个无线能量传输系统进行了仿真和分析,研究了系统的耦合结构参数如气隙、铁芯对于初级线圈、次级线圈的电感和耦合性能的影响,研究了电路参数如工作频率、初级线圈和次级线圈的内阻和负载对于系统的输出功率的影响,为之后胶囊内窥镜无线能量传输系统设计提供理论依据和基础。     

GPS辅助修正惯性导航误差的虚拟卫星算法

传统的GPS(Global Positioning System)/INS(Inertial Navigation System惯性导航)松散组合要求GPS接收的卫星数目不小于4颗。在软件接收机的基础上,提出一种新的组合算法模型,称为虚拟卫星法。只要GPS接收的卫星数目为一颗以上即可修正误差。接收卫星数目达到三颗以上,即可确保速度误差不发散,位置误差也可以很好地抑制。当接收卫星数目达到四颗以上,速度、位置误差均不发散。仿真结果表明,虚拟卫星法在收到新的卫星信号时,能迅速地收敛导航误差。     

松散耦合系统动态资源组织方法研究

松散耦合系统（loose coupling system, LCS）是针对采用松散耦合方式组成的一类系统的统称。实现面向任务的资源动态组织、配置与应用,是这类系统的共性问题。分析了松散耦合系统概念和特性,构建了松散耦合系统资源网络模型和资源组织模型,提出了针对松散耦合系统资源动态组织的“资源两级绑定”方法,论证了该方法对形成和保持松散耦合系统适应性、灵活性、开放性和可靠性的重要作用。     

滑动变压器的数学模型及仿真

滑动变压器是非接触感应电能传输系统的核心部件,可以实现运动设备的安全供电。建立了滑动变压器的状态空间数学模型,该模型参数简明,通用性强。在此基础上,对滑动变压器一、二次侧的补偿拓扑及系统谐振频率进行了对比分析,并给出了相应的仿真结果,验证了模型的有效性。     

Rosen型压电变压器的并联特性仿真

压电变压器的并联联接是提高输出功率的一种有效的解决方法。采用经典集总参数等效电路模型建立了Rosen压电变压器并．并联联接的PSPICE仿真模型，分析了模型参数完全相同时并联压电变压器的个数对电压增益、输出功率、功率传输效率的影响，以两片压电变压器并联为例，仿真分析了参数不完全相同对并联电压增益和输出功率的影响。结果表明，与单片压电变压器相比，压电变压器的并联联接不仅能够提供更高的输出功率，而且能提升电压增益；两个压电变压器实际并联时，机械谐振频率必须非常接近，而对等效损耗电阻的一致性要求不高。     

基于虚拟现实的变电所培训系统的研究与实现

将虚拟现实技术应用于变电所培训工作中,建立了变电所培训系统。给出了变电所培训系统的总体结构,介绍了变电所培训系统的功能、系统软硬件环境配置和物体建模方式,采用细节等级管理和纹理映射技术降低场景的复杂度,最后讨论了交互控制方式和实现方法。     

功耗限制下高频功率变压器动态模型的研究

当采用计算机仿真进行开关电源设计时,变压器模型的精度对仿真结果的影响是非常大的;尤其当开关频率较高时,现有磁性器件模型因无法描述绕组的趋肤效应、磁芯材料的非线性等,而使得仿真精度急剧下降。本文提出了一种功耗限制下的动态变压器模型,在仿真运行期间其参数可根据工作温度的变化由软件动态调整,使得该模型能够很好地描述在不同工作温度下物理器件的特性,具有良好的精度。同时利用该模型可在仿真中得到变压器的功率损耗大小和温度变化曲线。     

嵌入晶格的地理网络的逾渗

研究了地理结构对复杂网络逾渗阈值的影响，提出了一个空化网络模型，并做了相应的数值计算。发现当地理约束很弱时，地理网络一般是空间上很稀疏地连接，此时，即使网络拥有抽象的拓扑结构（度分布），网络的逾渗也比网络被密集连接时容易，也就是说，稀疏连接的地理网络的鲁棒性更高。基于这些研究结果，对一些真实网络中的基本现象给出了解释。此外，基于真实网络建设的最小消耗原则，提出了一些建设性的建议。嵌入晶格的网络模型虽然在大多数情况下并不是网络产生的真实模型（比如BA模型），但当网络结构随时间的变化可以忽略时，它也可以很好地研究复杂网络上的动力学问题。     

Re-engineering transformer maintenance processes to improve customized service delivery

The outage of a transformer in a power generation system will generally result in a shutdown of the entire system.Consequentially,large amounts of revenue are lost to the plant owner with a substantial negative impact on the civil community and industrial customers.This paper analyzes the current maintenance practices(i.e.,an as-is process model) of a transformer manufacturing company,which provides maintenance services to power generation plants and reports the major weaknesses in current business pract...