水电站水力系统非线性动态模型仿真

针对水电站水轮机水力系统不同结构形式,应用牛顿运动定律,建立了单压力引水管水力系统非线性动态模型、调压室-压力引水管水力系统非线性动态模型、一管多机水轮机水力系统非线性动态模型,模型考虑了压力引水管水体摩擦损失、调压室特性等因素对系统模型的影响。基于MATLAB仿真环境建立了水电站水力系统非线性动态仿真模型,仿真模型动态仿真了不同水力系统结构的非线性动态模型对水轮机输出功率及机组水头的影响,仿真结果表明:调压室-压力引水管系统非线性动态模型比单压力引水管系统非线性动态模型对水轮机输出功率影响大、输出功率震荡调节时间长;单压力引水管系统非线性动态模型可以近似看作一阶系统,调压室-压力引水管系统非线性动态模型可以近似看作二阶系统。一管多机系统中,机组输出功率、机组水头存在耦合影响,影响程度与机组水门相对开度有关。     

飞机突防飞行非线性解耦控制的实时仿真实现

非线性解耦控制系统仿真是当前研究的重要方向之一。本文提出了一个仿真飞机在大气扰动下突防飞行非线性解耦控制的简便方法，该法用飞机指令变量的跟踪特性仿真系统的解耦控制特性和对期望突防航迹的跟踪特性，具有方法简单、易实现，计算稳定，实时性较好，结果准确、直观等特点，可用于设计、选择控制规律参数，研究和检验飞行器纵横向运动非线性交叉耦合的解耦控制特性，也可用于其它非线性解耦控制系统的实时仿真研究。     

聚合物驱抽油机井杆柱纵向振动的仿真模型

应用幂律流体本构方程和动量守衡方程,建立了抽油机井杆管环空幂律流体速度分布规律与杆柱液体摩擦力的计算模型,以此为基础建立了聚合物驱抽油杆柱纵向振动仿真的非线性波动方程。与抽油杆柱纵向振动的常规波动方程比较,新模型含有速度幂律指数的非线性液体摩擦力项,应用差分法建立了非线性波动方程的数值仿真模型。根据一个周期液体摩擦功相等的原则,将非线性液体摩擦力项线性化,建立了等效阻尼系数的计算方法,并将非线性波动方程简化为常规波动方程。开发了聚合物驱抽油机井杆柱纵向振动的仿真软件,分析了流变参数对抽油杆柱纵向振动与示功图的影响。仿真与实测结果对比表明,非线性波动方程仿真模型具有较高的仿真精度,悬点最大与最小载荷的仿真误差小于±12%。     

网络控制系统结构下的非线性系统建模与仿真

针对非线性系统往往具有不确定性,结构复杂、建模困难和不适于网络条件下仿真研究的问题,提出了一种网络控制系统结构下非线性系统建模与仿真的方法.在对弹簧连接的双倒立摆耦合非线性系统模型及其通信网络进行Matlab/Simulink模块化建模的基础上,利用鲁棒控制器将对象模型的不确定性和网络时延的不确定性进行了综合处理.仿真结果表明,该方法不仅降低了非线性系统建模的复杂性,而且为研究网络控制系统结构下非线性系统的动态特性提供了条件.     

数字卫星信道非线性性能分析和仿真

数字卫星信道非线性的性能预测和分析通常都是依靠纯粹的数学分析或Monte -Carlo仿真来实现的。它们或是只适用于较为简单的信道模型 ,或是非常耗费时间。通过分析数字卫星信道的非线性 ,给出了在信道中因TWT非线性引起的信号畸变进行相位补偿的一种方法 ,用较小的投入在计算机工作站上实现了卫星信道非线性性能预测和仿真。仿真结果表明 ,TWT是引起信道非线性的主要因素 ,对TWT的非线性进行相位补偿能够较好地改善信道误码性。     

大幅波浪中船舶非线性运动与波浪载荷仿真

对基于切片理论的线性频域预报方法进行扩展,考虑湿表面等非线性因素,给出了船舶在大幅波浪中航行时的非线性波浪载荷计算方法,开发出了仿真平台。通过缩尺船模试验验证了仿真系统的精确性,并对大幅波浪中船舶非线性运动和波浪载荷计算进行了实例仿真研究。     

基于Matlab/Simulink的航天器姿态动力学与控制仿真框架

搭建了基于Matlab／Simulink的航天器姿态动力学与控制仿真框架；基于该框架和非线性控制设计模块完成了一类带动量轮机构的航天器PD姿态控制器参数优化设计与姿态仿真研究。研究结果表明：1）基于Matlab／Simulink的航天器姿态动力学与控制仿真框架具有可重用性好、继承性强的优点；2）非线性控制设计模块可以有效地完成非线性系统控制器参数优化设计。     

飞机拦阻系统非线性控制仿真分析

针对飞机拦阻系统采用非线性控制进行了机构实现分析,利用状态反馈线性化及线性系统二次性能指标最优控制设计方法设计了非线性控制规律。建立了跟踪控制飞机位移及速度的非线性控制仿真模型,针对系统参数变化及飞机撞网速度测量值有偏差状况,进行了鲁棒性仿真分析,仿真结果表明:采用非线性控制,系统动态响应快,跟踪特性好,鲁棒性强,拦阻指标容易满足。     

鱼雷空间运动非线性数学模型的建立与仿真

鱼雷航行时受力复杂,是一个强耦合、非线性对象。依据动量和动量矩定理推导了鱼雷动力学方程,结合运动学方程建立了鱼雷空间运动的非线性数学模型。利用MATLAB/6.5simulink仿真平台实现了鱼雷航行的模块化仿真,模块化仿真模型通用性强,参数易于修改,使用方便。仿真结果验证了模型的正确性和有效性,为控制系统的设计提供了基础。     

重复使用运载器末端能量管理段制导系统仿真

为了对重复使用运载器末端能量管理段制导系统进行研究,根据末端能量管理段的制导策略,搭建了集成的、具有层次结构的制导系统仿真结构,将Matlab/Simulink、Stateflow和GUI有机结合起来,建立了易于维护和扩展的伪5自由度仿真环境。利用伪5自由度仿真环境对末端能量管理段的制导策略和制导规律进行了非线性仿真,结果表明了制导策略的合理性以及RLV伪5自由度非线性仿真环境的通用性和实用性。     

离心力—振动复合动力学环境的仿真

在建立离心机和振动台系统组成的复合动力学环境数学模型的基础上,提出了一种将结构动力学、有限元分析和可视化技术相结合的方法,对离心力－振动复合动力学环境进行计算机仿真。文中首先讨论了仿真软件的设计思想,介绍了振动和离心力复合动力学环境仿真软件CDE＿VISM的结构,讨论了将图形技术的数据场可视化、动态数据场显示技术应用于有限元计算后处理的方法及CDE＿VSIM与MATLAB的接口方法。最后通过对在离心力作用下振动台运动的仿真和实验结果比较,验证了所建立的离心机和振动台系统组成的复合动力学环境数学模型的正确性。     

坦克综合训练模拟器的软件系统

坦克综合训练模拟器是一个三乘员三自由度综合训练模拟系统。其应用软件系统由视景仿真、运动学动力学仿真、姿态仿真、声音仿真和通讯等七个软件组成。本文介绍该模拟器的软件系统的功能、特点、开发与应用。     

63A水陆坦克驾驶训练模拟器仿真软件的研制

63A水陆坦克驾驶训练模拟器是一个具有两个自由度、能完成陆地和水上模拟训练任务的仿真系统，其仿真软件由视景仿真、姿态仿真、运动学动力学仿真、声音仿真和考评等五个功能模块组成。本文建立了各模块的仿真模型，基于VizualC 和8098汇编语言开发了仿真程序，并进行了模型检验，该软件已得到实际应用，效果良好。     

高炮分布交互仿真系统组成及其关键技术

简单介绍了高炮分布交互仿真系统体系结构，分析了警戒雷达仿真、指挥系统仿真和高炮仿真所需要的支撑技术，包括计算机系统软件和自己开发的一些通用软件。另外，对目前市场上应用比较多的分布交互仿真开发工具ＶＲ－Ｌｉｎｋ的部分功能进行了分析，并与我国开发的软件进行了比较。     

基于ADAMS的动力减振镗杆径向跳动频域分析及参数优化

采用内置式动力减振的结构来增加镗杆的动刚度,并根据内置式动力减振镗杆的结构及振动特点,利用ADAMS和ANSYS软件联合建立了减振系统的多柔体动力学模型.在此基础上,分析了模型中的弹簧刚度系数和粘性阻尼系数对刀刃径向跳动量的影响.虚拟仿真结果验证了初始设计的可行性,确立了在物理样机设计中需要考虑的要点.同时以减小刀刃径向跳动量在整个频域内响应的最大值为目标对动力减振镗杆虚拟样机进行仿真优化分析,得出了减振系统的最优参数.仿真试验表明:系统的频域响应得到了改善.为进一步的减振系统结构优化设计提供了设计依据.     

MATRIXX软件在控制系统仿真中的应用

简要介绍了高性能控制系统仿真软件MATRIXX 的基本特点和功能。该软件支持从数学仿真到硬件实现全过程的控制系统设计 ,采用图形化建模 ,不仅可以缩短系统的仿真开发周期 ,而且大大提高了系统的可靠性、可维护性、可移植性和可扩展性。然后以飞机纵向飞行品质评价为例 ,详细说明该软件在控制系统设计和仿真中应用。以此说明采用MATRIXX 作为控制系统设计和开发的仿真平台 ,可以极大地提高工作效率 ,摆脱了原来手工作坊式的工作模式     

基于Matlab的弹道导弹姿态控制系统设计与仿真软件研究

以某型弹道导弹为背景,结合具体工程需求,利用Matlab控制系统工具箱设计姿态控制系统、并构建不同任务阶段相应的Simulink仿真模型,进行了姿态控制系统设计与仿真软件的开发。所设计的姿态控制系统设计与仿真软件具有功能丰富、使用灵活、易于扩展等特点,使用软件设计所得的控制系统优良,六自由度全量仿真结果准确,这充分说明了软件的可行性以及可靠性。     

热轧层流冷却过程的智能建模仿真软件包

针对热轧层流冷却过程具有综合复杂特性，难以建立精确数学模型的难点，基于其智能建模方法开发了仿真软件包。讨论了仿真软件包的结构和功能。该软件包方便，实用，为热轧层流冷却过程的模型研究提供了良好的软件环境。     

基于模型库/数据库的面向对象综合仿真环境框架

随着仿真技术和软件技术的发展,仿真系统已经发展成为一个功能完善的仿真环境。本文论述了一个综合仿真环境的原型系统,这个系统基于ＤＥＶＳ形式化描述和ＵＭＬ面向对象可视化建模语言,可以有效地重用模型库中的模型和数据库中的数据,快速生成仿真系统原型,从而将仿真系统开发纳入软件工程的范畴。     

大跨桥梁风致振动的三维数值仿真

基于计算流体动力学(CFD)方法,利用自有程序结合商业软件处理大跨桥梁风致振动中的流体-固体耦合问题,使用三维桥梁结构模型,进行大跨桥梁风致振动的数值仿真。仿真结果符合实际物理现象,并且所得到的结构气动参数同已有仿真方法的数值结果相比,与风洞试验结果更加接近。这些数值仿真表明,该计算流体动力学方法可以比较准确地进行大跨桥梁的气动特性分析,可以为大跨桥梁建设提供重要的设计基础。