基于细胞自动机的电梯混合系统建模及仿真

电梯系统是一种典型的混合系统,对电梯系统所包含的连续和离散两种变量进行深入细致地考察分析,是建立准确的电梯运行模型的关键。细胞自动机理论能有效地将混合系统中的连续变量和离散变量连结起来,构建清晰、可靠的数学模型。利用细胞自动机模型模拟电梯运动行为,派梯队列进行派梯控制,构造的基于细胞自动机的电梯混合系统模型,模型结构简单,运行效果良好。在通用的MATLAB开发环境下实现了电梯混合系统模型仿真。该建模方法具有一定的通用性和可扩展性。     

混合系统及其建模

在概述混合系统概念、特点、发展近况以及混合系统框架的基础上，介绍了混合系统研究中的建模问题，重点介绍了等价离散事件模型、混合自动机、Petri网、时段演算及其扩展等建模方法，最后介绍了混合系统研究中的一些重要成果以及一些仿真方法。     

元模型理论及其在企业体系结构开发设计中的应用

针对传统以产品为中心体系结构开发设计方法在体系结构建模过程中重产品而轻数据的弱点,分析研究了元模型理论以及基于元建模的体系结构开发设计方法中以数据为中心的实现方法.对两种体系结构开发设计方法论进行了比较,展现了元建模方法在开发流程与数据管理等方面的良好特性.结合工具软件MAP^TM,给出了体系结构开发设计中元建模扩展机制 的一种应用模式.     

一类分布参数混合系统的稳定性分析

将混合系统推广到分布参数环境下,提出分布参数混合系统的概念.基于混合系统和分布参数系统的建模方法,建立了一类分布参数混合系统的模型,并对其稳定性进行分析.运用算子半群理论以及混合系统的五元组描述法及其稳定性关系比较理论的结论,通过选择适当的映射,将分布参数混合系统的的稳定性问题转化为集中参数下混合系统稳定性问题,进而得出了一致渐近稳定的充分条件并加以证明.仿真实例验证了文中结论的正确性.     

混合系统建模、分析与综合:研究进展与展望

包含离散事件和连续时间两种特征的混合系统的研究受到关注 .对混合系统研究成果按照其更强调连续动态抑或离散动态的复杂性 ,从两条不同的研究路线阐述了在混合系统建模、分析与综合领域的研究进展 ,指出了其中的难点问题 ,并对今后的研究作了展望.     

基于ADAMS的甘蔗柔性体模型建模研究

甘蔗柔性体模型的建立是研究小型甘蔗收获机虚拟样机这一刚柔耦合多体动力学系统中的重要工作,基于ADAMS软件的多体动力学理论以离散梁法、Flex法和AutoFlex法3种方式建立了甘蔗的柔性体模型.模拟静载变形、甘蔗与扶蔗机构的动态作用过程进行了仿真分析.将分析结果与理论值和实验结果对比分析,结果显示用Flex法建立的甘蔗模型最接近理论值和实验情况.另外从求解精度、求解效率等方面对3种方法进行了综合比较,指出三种建模方法各有优缺点,分别适于不同的应用场合.     

交通分布模型的一致性研究

重力模型、增长系数模型和最大熵模型是交通分布的代表模型,有不同的适用条件,但在实际应用中其计算结果却极为接近,本文从理论上证明了这几种模型的一致性,证明过程中选择双约束重力模型,底特律模型和引入重力式先验概率的最大熵模型(重力式熵模型)进行分析.根据重力式熵模型的原理写出其规划问题,求解并进行等式转换,证明了重力式熵模型与重力模型及底特律模型具有相同的表达形式,并在实际规划问题中应用三种模型进行预测.结果显示重力式熵模型与这两种模型是一致的,预测结果存在的微小误差产生于不同的迭代过程,为重力式熵模型的实际应用提供了理论依据.     

模型集成

阐述了模型集成有关的问题,首先讨论什么是模型集成,模型是对现实的简化的表达和抽象,模型集成的研究始于模型管理,但前者扩展了后者的范围,特别是在对复杂的社会经济或环境问题建模时;模型集成服务于系统建模,怎样实现模型集成？本文总结了3种方法,并例举目前比较常用的模型集成平台和一些典型的模型集成的例子。     

滑动摩擦模型研究现状

预滑动摩擦是机械系统中具有相对运动的接触面发生粘着时的一个重要摩擦现象,其建模的恰当与否直接关系到系统的定位精度、动力学特性以及控制补偿.针对预滑动摩擦的建模,重点介绍了几种描述预滑动摩擦的数学模型,并对各种模型的特点分别加以讨论.同时针对模型参数辨识和应用方面作以简要论谜,为以后预滑动摩擦的建模以及应用提供了参考.     

基于Petri网的城市交通控制混合系统模型

城市道路交通信号控制是典型的混合动态系统,既包含连续状态变量又包含离散状态变量.本文归纳研究了信号控制交叉口群的主要构成元素：交通信号控制、交叉口与道路路段,其中交通信号控制与交叉口两个元素属于离散事件动态系统（DEDS）,而道路路段交通流属于连续时间动态系统（CVDS）.然后,应用混合系统建模理论,分别构筑了交通信号控制的petri网模型、交叉口的petri网模型、道路路段交通流的连续系统模型,以及交叉口petri网模型与路段交通流模型之间的接口.该模型具有既能够进行交通控制信号优化与交通阻塞机理解析应用,又便于计算机软件实现的优点.     

基于复合微粒群算法的非线性系统模型参数估计

在系统辨识理论的实际应用中根据不同的对象和建模的不同目的去选择合适的辨识算法是一件不容易的事。针对非线性系统模型的多样性,提出了适应于多种不同模型的基于复合微粒群优化算法(HPSO)的系统参数估计方法,并对多种模型实例进行了仿真研究。实验结果表明,该算法是一种有效的系统模型参数估计方法。     

基于自动机的递阶型HDS模型接口设计及其在管控系统中的应用

为了建立制造的管控系统模型,在传统递阶型HDS模型的基础上提出新的模型框架,用双向输出有限自动机理论设计其接口,克服了传统模型不能反映系统的HDS特征及排斥RW控制理论的缺点.在简化的分布式制造管控系统模型设计中的应用,说明了它的实用性和通用性.     

混杂系统粒子滤波混合状态估计及故障诊断算法

混杂系统同时包含连续动态特性和离散动态特性,并且两种动态相互作用,使其故障诊断变得更加困难。针对此问题,提出了一种混合系统粒子滤波混合状态估计及故障诊断算法,提高了现有方法的适用范围和诊断效率。针对混杂系统受控迁移、自治迁移和随机迁移等特点,首先利用随机混杂自动机对系统离散状态(包括故障)和连续状态进行统一建模,重点对现有基于扩展卡尔曼粒子滤波的连续估计算法进行改进,支持利用在线监测数据来估计混杂系统各类迁移产生的各种离散和连续状态,最后根据离散状态估计结果快速实现故障诊断。通过对典型非线性混杂系统的故障诊断,证明了该方法的有效性。     

多模型自适应控制算法的性能分析

多模型自适应控制利用多个元素模型覆盖被控对象的不确定性,并针对这多个元素模型建立多个稳定的控制器。每一个采样时刻,基于一个以模型输出误差为变量的具有积分特点的指标切换函数,选择描述被控对象最优的元素模型,并将基于此模型的控制器切换为当前被控对象的控制器。研究如何调整多模型自适应控制器的结构和参数,提高控制品质,为多模型自适应控制器的应用和进一步研究提供理论基础。     

PEMFC混合模型的建模及其稳态仿真

模型和仿真是设计最优燃料电池系统的有利工具。本文提出了一种新型的混合燃料电池模型,该混合模型包括机理部分和黑箱部分(即神经网络部分)。其中,机理部分用来体现大家所熟知的PEMFC性能,神经网络部分用来表现大家所不知或者不能用机理模型来表现的PEMFC性能,从而使该模型能更好的再现PEMFC的各种特性。为了验证该混合模型的有效性,在Matlab/Simulink环境下进行了不同阴极压力和温度下的仿真实验,结果证明了该混合模型的正确性。该混合模型与实验数据、机理模型和ANN模型的比较实验,表明混合模型具有比单独的机理模型或神经网络模型更高的精度。     

考虑网络平台服务、消费者需求差异的混合供应链决策

文章研究了由制造商、零售商和网络平台构成的混合供应链系统,构建了混合供应链4种不同的模式:M-M-HSC模式,N-M-HSC模式,M-R-HSC模式和N-R-HSC模式,给出各个模式相应的定价、佣金以及利润等决策,分析消费者需求差异对各个模式运行的影响.研究表明:1)网络平台收取的佣金主要受制造商主导地位的影响,在M-R-HSC模式中,佣金以及网络平台的利润随着消费者网购偏好的增加而增加;在其他模式中,佣金以及网络平台的利润随着消费者网购偏好的增加呈现先增后减的趋势.2)产品的批发价格主要受制造商在传统渠道中的主导权影响,产品的网上销售价格主要受制造商在E-供应链中的主导权力影响.而且无论是产品的批发价格,网上销售价格还是制造商的利润,混合供应链的利润都随着消费者网络偏好的增加而增加.3)在4种模式中,零售商的利润及零售价格的大小是一一对应的,价格和利润都在M-R-HSC模式中最高,在N-M-HSC模式中最低.而且零售价格和零售商的利润随着消费者网购偏好系数的增加而减少.4)制造商主导混合供应链的运作模式有利于系统的运行.这些研究结论会进一步丰富发展混合供应链的理论基础,有利于供应链企业的运营发展.     

空间系统军事应用仿真模型体系设计

空间系统军事应用仿真是对复杂大系统仿真的过程,模型体系是其核心。首先分析空间系统军事应用基本概念和空间系统军事应用仿真的主要内容,说明了空间系统军事应用仿真模型体系设计的原则与标准,对空间系统军事应用仿真模型进行了功能上的分类,设计了空间系统军事应用仿真模型体系结构。设计的体系结构考虑了可扩充性和适应未来一体化联合作战的需求。     

一类混杂系统的推广自动机模型及其仿真

通过分析混杂系统的特点,以混杂系统自动机建模理论为基础,结合一种特殊的并行投影结构（Projection Construct）,提出了针对混杂系统的推广自动机模型。该模型着眼于连续状态空间的划分。并行投影结构有效的处理了离散事件动态子系统和连续变量动态子系统之间的接口问题。该方法获得的混杂系统模型由图形的方式表示,简单直观。最后用两个实例介绍了推广自动机模型的建模过程,并借助Matlab环境中的Stateflow工具箱,对模型进行了仿真,结果表明该模型能够很好地解决混杂系统中离散部分和连续部分的同步协调问题。     

超级电容和电池相结合的HEV动力和经济性仿真研究

采用理论和实验数据相结合的方法,利用Cruise软件对装配有超级电容和电池相结合使用的并联混合动力大客车SWB6105HEV进行了仿真建模,对其动力性经济性进行了仿真分析,在仿真分析的基础上进行了道路试验验证。仿真和试验结果表明,混合动力大客车可以准确、合理地实现各种预定的控制功能。燃油经济性比原型车有较大提高。仿真分析很好的为混合动力大客车以后的设计开发、控制策略优化发提供了理论依据。