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。     

基于焦面场的多波束反射面天线二维DOA估计

利用致密焦面阵列馈源，通过二维来波方向（direction of arrival，DOA）估计算法判别干扰信号的方向，是多波束反射面天线设计中的一个重要环节。由于阵列馈源接收的信号由源信号在反射面焦平面上的电场决定，其阵列流形与常规DOA估计平面阵列的阵列流形不相同；焦面场一般是不均匀的，因此选用的阵列单元接收的信号幅度也不相同，部分阵列单元接收的信号会比较微弱；不同的焦面场选用的阵列单元不同，对应的阵列结构也不相同，且其往往是不规则的；源信号经过反射面反射后，阵列单元接收的信号之间的相关性会降低。这些因素决定了阵列馈源的DOA估计具有特殊性。因此结合焦面场，设计了多波束反射面天线二维DOA估计方法，并进行了仿真，仿真结果证明了该方法的有效性和实用性。     

基于小波有限元方法的复印纸张温度场仿真研究

复印机定影过程的温度场仿真研究对提高定影效果具有重要意义。由于定影过程温度场变化梯度大，用传统有限元分析时存在着明显的数值振荡，引起数值失真。本文利用Daubechies小波尺度函数，构造了适用于热传导问题分析的小波单元，对复印纸张复印过程的温度场变化进行了仿真研究，并与传统的有限元方法进行了比较，显示了小波单元对于大梯度问题分析的优越性，为了提高复印机的定影效果和改善复印机的性能研究提供了新方法。     

基于堆垛机服务能力的板材加工FMS仿真研究

结合板材加工柔性制造系统（FMS）的开发，进行板材加工FMS仿真实验研究。给出了堆垛机最大服务能力的判据。以堆垛机的服务能力为依据，以改变堆垛机的参数、高工规则以及加工单元数量为手段，通过仿真实验，总结了板材加工FMS的基本设计原则和调度规律。上述成果已经在国产板材加工FMS的开发中得到初步应用。     

稀土超磁致伸缩转换器的动态特性仿真研究

超磁致伸缩材料（GMM）是一种新型的功能材料，具有应变大，响应速度快，能量传输密度高和输出力大等特点。本文阐述了利用国产超磁致伸缩材料研制的电－机械转换器结构，工作原理，建立了其动态特性模型，利用MATLAB中的SIMULINK构建了仿真模型并对其动态特性进行了仿真研究。仿真结果与实验结论虽有差异但基本吻合。     

大深度水雷鲁棒控制器设计比较研究

研究海流随机干扰下的大深度水雷鲁棒控制器设计和仿真验证问题。基于代数Riccatic方程（不等式）和线性矩阵不等式（LMI）两种H∞控制器设计方法，设计了在海流随机干扰下的鲁棒控制器，并对两种算法进行了改进，给出了更宽假设条件下的书解算法控制律。通过仿真验证了所设计的控制器的有效性,它保证了大深度水雷航行过程的稳定性和快速性，也验证了LMI方法的优越性。     

基于SMP2的仿真模型测试方法研究

仿真模型的有效性评估一直是建模与仿真领域研究的重要课题。在工程大系统的仿真模型集成过程中,由于传统仿真模型的验证方法受到建模方法和建模语言的多样性以及模型重用语境变化的影响,使工程总体难以确定导致系统行为产生偏差的模型单元。从测试的角度以SMP2（仿真模型可移植性规范）为基础提出层次化语境驱动的仿真模型测试方法论,从测试框架的描述机制、测试框架的分解机制以及面向测试的仿真模型验证方法等三个方面讨论方法论的具体内容,为基于SMP2的仿真模型提出可测试性设计方法。     

基于多尺度贝叶斯网络的SAR图像分割

提出了一种多尺度贝叶斯网络模型和相应推断算法,并将其应用于合成孔径雷达（synthetic aperture radar, SAR）图像分割。首先根据SAR图像的多尺度序列构建多尺度贝叶斯网络模型;然后设计了模型估计的置信传播（belief propagation, BP）算法,该算法包括同尺度结点之间的信息传播、细尺度到粗尺度的信息传播和粗尺度到细尺度的信息传播;最后计算出细尺度隐含结点的最大后验概率（maximum a posteriori probability, MAP）,实现SAR图像的分割。实验结果表明,与单尺度贝叶斯网络模型方法和基于条件迭代模式的Markov随机场模型方法相比,基于多尺度贝叶斯网络的SAR图像分割方法具有较好的分割效果。     

一种基于ACE/TAO的航空发动机分布式仿真方法

提出一种新的航空发动机分布式仿真方法。基于面向对象技术建立某型航空发动机部件级模型并运用符合OMGCORBA（Object Management Group，Common Object Request Broker Architecture）规范的ORB（Object Request Broker）--ACE（Adaptive Computing Environment）／TAO实现模型之间的通信。基于部件级串行方式的整机仿真数据表明该方法的准确性和可靠性。在此基础上设计基于求解非线性方程组的并发分布式仿真算法，对仿真试验数据进行分析得出影响分布式仿真性能的重要因素．研究的航空发动机分布式仿真方法与面向对象技术融为一体，提供了灵活品扩展和维护的航空发动机分布式仿真框架，为高精度航空发动机复杂模型部件集成、多精度分析、多学科耦合仿真奠定基础。     

基于声学亮点特征的水下目标回波模型

水下目标回波亮点结构是重要的目标特征，目标回波亮点时空特征的提取，是水下主动目标识别的一种有效方法，本文基于数学仿真的方法，研究了水下高频（20－35kHz)主动声学目标模型及仿真性能，建立了水下目标声学亮点数学模型，并给出了仿真结果，仿真表明：该模型反映了目标尺度特征，可用此模型生成的目标回波校验目标尺度识别器的性能。     

Isogeometric Analysis-Based Topological Optimization for Heterogeneous Parametric Porous Structures

Porous structures widely exist in nature and artifacts, which can be exploited to reduce structural weight and material usage or improve damage tolerance and energy absorption. In this study,the authors develop an approach to design optimized porous structures with Triply Periodic Minimal Surfaces(TPMSs) in the framework of isogeometric analysis(IGA)-based topological optimization.In the developed method, by controlling the density distribution, the designed porous structures can achieve the opt...     

基于卷积神经网络的海面目标全极化高分辨距离像识别技术

针对雷达目标全极化高分辨距离像(high resolution range profile, HRRP)提取可分性特征时, 利用全部距离单元作为度量尺度无法保留各距离单元具体特征的问题, 在综合利用4个极化通道的舰船目标HRRP信息时选择单个距离单元作为度量尺度。在此基础上, 提出基于Pauli分解, H、α、A、α₁分解和结构相似性参数的特征提取方法对目标极化散射矩阵进行特征提取, 并将提取得到的特征与基于卷积神经网络(convolutional neural network, CNN)的舰船目标HRRP识别方法结合, 利用改进残差结构CNN从极化特征中进一步提取深层可分性特征进行目标识别。实验结果表明, 所提方法能够保留目标全极化HRRP更多特征, 提高目标识别的准确率。     

任意分布的冷备表决系统可靠度求解

k/n: M(G)冷备表决系统包含n个工作部件, M个冷储备件, 至少有k个部件工作时系统工作。然而, 现有对于k/n: M(G)冷备表决系统的研究集中在同型指数分布的情况, 缺乏针对其工作部件非同型且服从任意分布的情况的研究。本文研究了k/n: M(G)冷备表决系统的可靠度, 系统部件服从任意分布, 冷备件服从同一分布。对k=n的情况, 给出了M取任意值时部件同型和非同型情况下的系统可靠度解析式。对于k＜n的情况, 考虑了两种不同的冷备件替换策略, 给出了部件同型情况和非同型M取特定值情况下的系统可靠度解析式。蒙特卡罗仿真实验证明了所提方法的准确性。     

基于非形状及尺度的露天采场性能评价

采场性能是通过最大开采量和最小贫化率确定的. 目前的评价方法得到的结果是基于尺度的, 无法比较不同尺度采场性能, 而且不能考虑超欠采体的形状特征. 针对上述问题本文构建了一组与尺度无关的评价指标. 研究已有的评价指标, 些基本形状进行特征分析. 提出用圆度(C)表示超欠采面的规则程度; 用延度(E)表示超欠采面的分散性及覆盖性; 用半球度(H)表示超欠采体的等效深度; 用相对体积(Rv)总体评价采场性能. 确定了这四个无量纲指的范围和各指标的划分语义及其数值范围. 构建的评价指标体系做到了评价方法、评价指标和评价标准的统一, 就实现了不同尺度采场性能的比较. 通过对4个构造的采场进行评价, 得到了四个指标的评价值和语义, 最后确定了的潜在失效方式. 结果表明该方法简单易行, 结果符合实际情况.     

基于OpenFOAM的充液航天器刚-液耦合仿真

针对航天器姿态控制系统的设计需要,利用开源软件OpenFOAM搭建用于充液航天器刚-液耦合计算的仿真软件。在动边界问题中,推导出非惯性系下的N-S方程,避免了传统CFD软件中动网格法所带来的大量网格转换计算,提高软件计算效率。采用PIMPLE (pressure implicit with splitting of operators,semi-implicit method for pressure linked equations)算法搭建了晃动力求解模块,采用变步长龙格库塔法搭建了姿态运动模块,实现航天器的基于CFD方法的刚-液耦合仿真。利用该软件对相关算例进行了数值仿真,其结果与基于等效力学模型的刚-液耦合程序以及商业软件的计算结果吻合良好。     

并行Agent仿真研究综述

作为一种研究复杂系统的有效途径,基于Agent的建模仿真方法得到了广泛应用,但随着应用规模和复杂度的增加,仿真运行速度成为制约其应用的一个重要因素。并行Agent仿真通过将Agent模型分配到多个处理单元上同时运行来减少仿真运行时间,是提高仿真运行速度的一个直接手段。根据基于Agent的建模仿真的基本思想,分析了并行Agent仿真区别于传统的并行离散事件仿真的新特点,着重从时间同步协议、负载均衡、通信优化三方面阐述了并行Agent仿真的研究现状,并对基于通用目的图形处理器的并行Agent仿真进行了讨论。最后对并行Agent仿真未来的研究方向进行了展望。     

基于函数γ+δi的加权WGM(1,1)模型及其在技术创新中的应用

针对以前文献加权WGM(1,1)模型人工赋权,由于序列(0)(n)后的权重未知,从而导致无法还原x(0)(n)以后的预测值的问题,本文提出了线性函数γ+δi赋权.本文首先证明了WGM(1,1)模型的基本形式;第二,基于WGM(1,1)模型的基本形式,用最小二乘法估计其参数γ,δ,a,b,构建了线性加权WGM(1,1)模型;第三,为对比分析,又构建了加权改进WIGM(1,1)模型;第四,通过技术创新实例对所构模型进行实证.其结果表明,WGM(1,1)模型能减少序列平均相对百分比误差(MAPE).若经过WGM(1,1)模型拟合后,仍有较大的MAPE值,这时还可以用WIGM(1,1)模型再拟合,以进一步减少MAPE值;最后,从理论与实证上,论述了WGM(1,1)和WIGM(1,1)模型的有效性及最佳使用条件.     

基于证据理论的直觉梯形模糊IOWA算子及其应用

为解决信息不确定与信息不完全的不确定型决策问题,定义了基于证据理论的直觉梯形模糊诱导有序加权平均(DS-TrIFIOWA)算子.首先,介绍了直觉梯形模糊数及其相应的运算法则和集结算子.然后,基于证据理论和直觉梯形模糊数,并考虑到决策者观念特征,定义了DS-TrIFIOWA算子,分析并证明了该算子的性质,进而提出了一种基于DS-TrIFIOWA算子的不确定型决策方法.最后,利用算例对该方法的可行性和有效性进行了分析.     

北斗系统C波段导航信号调制方式及性能评估

针对C波段卫星导航信号严格的兼容性约束要求,探索性地将基于椭圆球面波函数的连续相位调制(continuous phase modulation based on prolate spheroidal wave functions, CPM-PSWF)应用于C波段导航。在分析了关键参数对CPM-PSWF信号功率谱特性影响后,初步筛选出4个CPM-PSWF子族作为C波段候选导航信号,并对其导航性能指标进行评估。在权衡C波段信号频谱兼容性和各导航性能指标基础上,提出将“QM2PSWF(10)C=6”且h=0.5的CPM-PSWF信号用作北斗系统C波段的导航信号。研究表明,所提出的CPM-PSWF信号频谱泄露少,带外衰减快,同时在码跟踪精度与抗多径性能方面,较当前C波段非CPM-PSWF候选导航信号更具竞争力。     

诊断多智能体重构过程的Petri网模型

为适应故障诊断中动态变化的环境和满足求解复杂系统全部任务的要求,本文以诊断决策问题的结构及建模过程的层次性为基本思想,提出用立体分层Petri网作为可视化建模支持工具支持嵌套式建模,研究了诊断系统重构的立体分层Petri网框架,并详细分析了诊断系统资源调度的Petri网模型、多智能体诊断系统重构的Petri网模型以及功能智能体执行重构的Petri网模型,全文通过实例说明了Petri网模型的设计方法,最后给出了立体分层Petri网模型的求解方法。