间歇生产过程优化控制的分布式仿真平台

间歇生产过程具有时变性、过程不可逆、模型不精确等特点,采用传统的控制方法很难满足市场的需求,如何检验先进智能优化控制算法在间歇生产过程中的实际应用效果是有待深入研究的课题。结合MATLAB强大的运算能力和WINCC开放的人机界面数据处理功能,枸建出间歇生产过程分布式优化控制仿真平台,并将OPC技术应用于该平台的数据实时通讯过程中。通过在该平台上加载先进的控制算法,实现对间歇生产过程的控制和仿真,为先进智能优化控制算法的研究提供了逼真的试验环境。     

分布式电台仿真训练平台的研究

研发的新系统主要用于新型通信装备的教学、训练及考核.该复杂系统通过一个集成应用平台得以实现,它负责对4个串口、3个网卡、3个声卡等硬件设备以及3种虚拟电台及其教学软件的实时调度,状态匹配和数据处理,语音采样编码及其格式转换,以实现电台话音和指控数据的通信.研制了多种类型的虚拟电台,开发了分布式服务代理等几十种模块及软件,并系统地解决了虚拟电台与半实物仿真电台之间的互联互通的难点,在单机上实现多台多种虚拟电台的并行仿真等问题.     

层流冷却系统过程优化控制仿真实验平台

层流冷却系统具有强非线性、工况变化频繁、带钢温度不能连续测量等综合复杂性。由于复杂的优化控制算法难以直接在冷却装置上进行验证,从工程化角度出发,开发了分布式的层流冷却系统过程优化控制仿真实验平台。该平台由模拟现场层流冷却过程的虚拟对象仿真子平台、仪表与执行机构虚拟装置子平台、回路控制系统和过程监控实验子平台、优化控制实验子平台组成。平台之间交换的所有过程信号均为标准工业信号,实验结果表明该平台可以从工程角度进行优化控制算法的有效验证。     

基于CANbus的分布式实时系统仿真平台

分布式实时系统的理论分析沿用了实时任务调度理论中的结果，但在分布式实时系统中，为了满足系统中事务的实时性要求，不仅要合理分配每个结点中的任务的优先级，而且还要考虑网络数据帧的优先级。在对分布式实时系统进行研究中，软件的模拟忽略了实际中的不确定性，因此有局限性。本文着重介绍基于CAN总线的分布式实时系统仿真平台，包括其硬件和软件，并且介绍了一个利用此仿真平台所作的关于节点之间时钟差异的仿真实例。     

基于分布式仿真模型对象的分布式协同建模技术研究

针对目前复杂机电产品仿真通常只能集中建模的现状，提出一种新的分布式协同建模方法。首先分析了支持分布协同建模所必需的信息，然后利用分布式对象技术，将这些信息集成为分布式仿真模型对象。分布式仿真模型对象通过包含的丰富信息，支持能够被正确的组装和重用；通过自身的分布式特点使得建模人员能够透明访问它们。基于分布式仿真模型对象的分布式协同建模方法能够强有力支持复杂机电产品的分布式协同建模。     

基于组件的分布式虚拟仿真平台的研究与实现

分布式环境下虚拟仿真技术是在虚拟的逼真环境下,对产品设计及其周边环境进行协同仿真验证的有效手段.本文首先提出了分布式虚拟仿真系统设计的一些概念和原理,接着提出了基于组件对象模型的虚拟仿真系统建模与仿真方法,并重点阐述了支持分布式虚拟仿真的集成框架及其关键实现技术,该平台在一具体的仿真实验系统—飞机模拟仿真飞行系统的的设计中得到具体应用。     

基于仿真的设备检修流程优化

针对设备维护的流程优化问题,建立了设备检修的广义随机Petri网流程模型,在Artifex工具平台上实现了设备检修流程的长周期真实模拟,依据仿真结果完成了某石化企业2#聚合装置检修方案的可靠性评估和检修流程优化,企业的具体检修实践验证了检修方案的可靠性和有效性.     

基于分布式仿真模型对象的分布式协同建模实现技术研究

在基于分布式仿真模型对象的分布式协同建模技术研究基础上，提出由客户机层，应用服务器层和数据库层构成的基于CORBA的三层体系结构实现技术。以支持分布式协同建模，同时还给出了一个软件原型，并利用该软件原型实现了一个复杂产品的分布式协同建模。     

电熔镁炉智能优化仿真实验平台

电熔镁炉是生产高性能耐火材料-电熔镁砂的关键设备,其生产过程具有强耦合、非线性、大时滞等综合复杂性,为解决其智能优化控制技术的工程化验证问题,建立了电熔镁炉智能优化控制仿真实验平台。该实验平台由设定优化和基础回路控制系统（PLC）,仪表与执行机构的虚拟装置和模拟现场电熔镁炉的对象计算机组成。在对象计算机上,通过MATLAB和dotNet编程平台之间的数据交换,有效地模拟电熔镁炉的输入输出特性。该实验平台的所有过程信号模拟工业现场,实验结果表明它可以有效地从工程角度验证电熔镁炉智能优化控制系统的控制性能。     

一种基于虚拟现实技术的分布式半实物仿真平台研究和实现

在分析了当前系统仿真语言和仿真软件的一些不足之后,采用了模拟现实技术,提出了一种基于虚拟现实技术的分布式半实物仿真平台。首先确定了该平台的功能和目标;然后研究了其拓扑结构,提出了面向对象的仿真系统软件开发模式,并给出了仿真的一般步骤;最后对涉及到的关键技术进行了阐述。实验系统证明：在这个平台上,可以快速灵活的开发分布式半实物仿真系统。     

蒸发过程的解耦控制仿真实验平台

蒸发过程的强制循环蒸发系统是一个多变量且回路间存在较强耦合的非线性系统,单纯的采用常规PID控制不能满足工业要求.为了从工程角度验证非线性自适应解耦PID控制算法在强制循环蒸发系统的应用,开发了蒸发过程的解耦控制分布式仿真实验平台.该实验平台是由智能控制计算机、DCS系统、模拟现场的对象计算机、仪表与执行机构的虚拟装置以及底层控制回路组成.平台之间的通讯主要是通过OPC技术和DDE协议来实现.实验结果验证了该解耦控制算法应用于强制循环蒸发系统的可行性和有效性.     

先进过程控制软件的高性能仿真平台设计

先进控制软件的研究提出了一种功能较强的仿真平台构建方案.该平台使用MARLAB来构造实际控制对象模型,并通过MATLAB和控制软件的数据通信完成先进控制算法的研究该方法可以方便地模拟实际对象的运行,并可以在算法运行过程中在线修改对象参数,加入干扰等,为先进控制算法提供了很好的研究环境,也为相应软件的工程实施提供了较好的仿真环境.     

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。     

基于动态控制方法的六自由度仿真平台位置正解研究

通过动态控制与实际六自由度Stewart仿真平台结构相同的虚拟平台的关节变量,实时得到了实际平台在采样点时刻的位置和姿态。首先将虚拟平台速度传递方程化为一阶动态系统,然后设计闭环反馈控制器,最后用Shampine数值迭代算法求解虚拟平台在每个采样周期内的响应过程。所提出的位置正解算法收敛,求解过程中最大的迭代运算次数固定,并且采样频率足够大的情况下,虚拟平台输出的位置姿态与实际平台位置姿态是相同的。仿真算例表明所提正解算法精度高,计算效率满足实时性要求。     

分布交互仿真作战环境中有人驾驶飞行仿真平台

论述由本课题组研制成功具有高逼真度动力学特性，关键机载系统功能仿真，良好的人－机交互界面和逼真的环境仿真，能在分布式虚拟战场中进行交互作战的有人驾驶通用飞行作战仿真平台，显示出飞行动力学虚拟样机对武器平台设计和战效评估的可行性和重要性。     

具有误操作自诊断的高效过程系统仿真平台

采用符号定向图(SDG，Signed Directed Graph)深层知识模型配合反向推理方法，可以有效解决仿真训练过程中误操作实时在线自诊断问题。经仿真案例试验表明，本方法不但具有较高的诊断完备胜、较高的诊断分辨率，而且能够给出详细的由于误操作导致故障的解释。基于面向对象的编程(OOP)原理，以信息驱动引擎的软件结构，配合“三元素”操作分类法和信息全程压缩技术，新开发的仿真软件平台具有代码效率高、占用容量小、运行速度快以及应用软件开发方便等特点。迄今，已有45所大学的大批量学生使用本仿真软件进行实习训练，培训效果很好。     

基于Matlab GUI的预测控制仿真平台设计

针对多变量预测控制系统，从克服Matlab仿真中数值解的弊端出发，提出了将预测模型分解离散化精确递推的方法，从而有利于预测控制相关结论的验证。同时利用Matlab的图形用户界面（GUI）环境设计了预测控制仿真平台，提供良好的交互性和可扩展性。最后给出了在该平台上的仿真实例，充分验证了平台设计的有效性。     

石油化工危险、安全与控制仿真试验平台的结构设计

石油化工危险、安全与控制仿真试验平台应用了半实物仿真技术，是研究石油化工危险与可操作性评价技术的重要工具。本文首先确定了该平台的功能和目标，介绍了总体结构，分析了各子系统所实现的功能。提出了综合应用数字仿真和半实物仿真技术对大型过程系统进行研究的方法。最后对该平台建设过程中涉及的通讯系统、软件集成、实时数据库等关键技术和方法进行了阐述。