基于SOA的分布并行SMP2仿真体系结构研究

为了提高SMP2模型在分布式环境下的互操作与可组合性,提出了基于模型驱动架构的分布并行SMP2仿真体系结构。针对分布式环境模型组合的特点,提出了基于代理的SMP2仿真模型分布式组合方法。针对在分布式环境下进行模型调度的两个问题,提出了基于时间管理器和消息管理器的仿真模型分布式并行调度方法。设计实现了原型系统,包括基于空消息的异步仿真协议时间管理器、基于WebService的消息管理器、仿真控制管理器和仿真应用客户端。最后并以导航系统DOP分析仿真为例,验证了方法的可行性,并讨论了下一步研究方向。

Abstract：

To enhance the interoperability and composability of the Simulation Model Portability Standard 2 （SMP2） in distributed environment, a simulation architecture based on Service-Oreinted Architecture （SOA） was promoted. To satisfy the composition and schedule requirment under destributed environment, a proxy-based model composition method and a model schedule method based on time manager and message manager were studied. A prototype system was designed and implemented, including CMB-based time manager, web-service-based message manager, simulation control manager and simulation client. Finally, an application of Navigation System DOP analysis simulation demonstrates the validity and feasibility of the method.     

基于工程设计图档的管理系统优化模型方法

针对工程设计图档管理系统的特点,从图档关系模型、版本控制、图像压缩和模糊检索等几个关键环节提出了优化的模型方法,节省存储空间和加快智能化检索速度,在实际应用中取得了很好的效果。     

基于Witness的仓库设计建模及仿真研究

仓库设计对企业顾客服务水平及物流成本具有重要影响,而仿真建模的方法对仓库设计评价及优化越来越受到广泛重视。应用Witness仿真软件对某快速消费品企业的包装原材料仓库设计进行了仿真建模研究,定义了模型元素及功能、仓库运作仿真逻辑、输入参数假设,并对模型进行了验证和确认,最后通过仿真输出分析对仓库存储区域利用率、仓库周转率、仓库吞吐率、以及订单满足率等设计方案指标进行了分析与评价,并进而提出改进建议。     

基于正交试验和元胞自动机模型的加速并行遗传算法

针对标准遗传算法中存在早熟收敛、后期收敛速度慢以及解精度低的问题,结合正交试验设计和元胞自动机模型,提出了一种改进的加速并行遗传算法(APGA)。APGA利用正交试验设计确定较好的初始种群,利用元胞自动机模型固有的并行计算能力设计并行遗传算法,借助元胞信息的动态性和多元性实现正交加速过程。仿真结果表明,APGA能够有效地防止早熟收敛,可以极大地提高遗传算法的搜索效率和解的精度。     

基于关键链和混合优化算法的舰船多项目并行建造进度管理方法

针对舰船多资源约束、多项目并行建造条件下进度优化与管理能力的不足,提出了一套进度管理方法。首先,基于关键链理论给出了多资源约束下舰船多项目并行建造进度管理步骤。其次,构建了舰船多项目并行建造进度优化模型,可实现在优化并行项目总工期的过程中通过合理分配各种资源获取最佳项目实施组合。最后,设计了适合于舰船建造等大型复杂工程项目求解的混合优化算法,并通过算例验证了方法的实用性。     

基于MPI的并行分布式高斯消元算法设计和评估

为了满足电磁仿真数值计算日益增高的速度和精度的需求,针对单机内存需求和计算负荷需求都比较大的矛盾,提出基于分布式并行机群环境的并行计算划分和并行存储划分的算法设计思想,并且给出了基于行列循环数据划分的并行计算算法描述.在此基础上进行了实验验证,用MPI+FORTRAN和MPI+C编程实现了对大矩阵求逆的分布式高斯消元,并进行了性能评估和实验验证,在国内外超级计算中心平台上的实验结果表明所完成的工作对于系统的电磁仿真计算具有应用价值,该算法和代码实现可应用于电磁仿真计算的矩量法MOM(Method of Mom)中.     

基于扩展的关联模型的测试性分析技术研究

关联模型由信息流图和故障-测试关联矩阵两部分构成,该模型广泛应用于系统级的测试性分析与设计。为了便于分析反馈环路、故障传播的层次性、解析冗余测试等测试性参数,文章在故障-测试关联矩阵的基础上,构建了故障-故障关联矩阵和测试-测试关联矩阵,得到扩展的关联模型,并基于扩展的关联模型建立了模糊组、反馈环路、解析冗余测试、隐含故障、伪故障等测试性参数的数学模型,最后利用案例演示了扩展关联建模和测试性分析过程。     

基于仿真模型的鲁棒协同优化方法研究

复杂产品往往由多个子系统通过复杂的耦合方式组成.针对复杂产品的多学科鲁棒设计优化技术已得到广泛应用.为了使用仿真模型进行多学科鲁棒设计优化,提出了SUA-RCO和DRS-RCO两种方法.在SUA-RCO方法中,仿真模型首先被拟合为近似的数学模型,然后利用近似数学模型进行RCO计算.系统的不确定性由SUA方法进行计算.为了解决大参数方差问题,DRS-RCO方法将仿真模型近似拟合为双响应面形式,分别使用两个响应面来拟合均值和方差.然后,进行协同优化计算.     

基于Kriging模型的复杂产品制造过程稳健参数设计与控制

复杂产品制造过程具有多阶段、多变量、多维度等特性,特别是各阶段之间的相互影响,导致了复杂产品制造过程质量控制难度加大。首先,针对复杂产品制造过程的特点,采用Kriging模型对复杂产品多阶段制造过程进行建模;其次,以考虑噪声分布下的期望质量损失最小为目标,优化制造过程中离线控制变量的设计水平;然后,根据噪声变量的测量值调整在线可控变量水平,以实现中间过程的在线自动控制;最后,通过仿真分析,验证了所提方法的有效性和实用性。     

基于差异化策略的环境管理与企业竞争力研究

从产品差异化角度建立寡头竞争模型,针对当提高产品环境质量成本递增,消费者对产品环境影响具有不同偏好情况下,清洁产品和污染产品生产厂商的收益进行分析.结果表明,政府不对产品环境影响进行管制以及对污染产品进行收费时,清洁产品生产厂商都可以获得较高的利润,并且政府环境法规越严格,清洁产品生产厂商利润越高.这表明,从差异化策略角度实行环境管理可以提高企业竞争力.     

虚拟样机模型库管理系统初步研究

在虚拟样机协同仿真平台中，模型库管理系统的作用主要是提供底层服务，管理平台开发、运行阶段需要的模型、文档、数据。本文基于总装虚拟样机支撑平台项目，阐述了虚拟样机模型库系统在虚拟样机工程中的位置及作用，介绍了作者及同事开发的基于PDM技术的模型库管理系统的体系结构及主要功能，探讨了项目管理平台与模型库系统的接口。     

模具并行设计过程的结构化建模研究

针对并行设计的需求,分析了模具设计过程中活动之间的三种基本联系（非耦合、耦合与准耦合）;利用设计结构矩阵和图论的有关知识,提出了模具设计过程中耦合活动识别的算法,并进一步划分了模具设计中各活动的级别,经过活动重组和过程优化,最后给出了能体现并行设计特点的模具设计过程结构化模型。     

模具并行设计过程建模研究

提出了模具设计过程中的三种设计活动关联模型,以此表达了设计活动间复杂的联系;应用设计结构矩阵及图论的知识,提出了模具设计过程中耦会活动识别算法,划分了模具设计中各活动的级别,经过活动重组和过程优化,最后给了能体现并行设计特点的模具设计过程结构模型,深刻地提示出整个模具设计过程本身的结构和规律.     

协同仿真平台中模型信息管理技术研究

模型及相关文档是产品协同开发过程中重要的设计数据,对模型信息的有效管理是协同开发顺利进行的前提和保证。本文分析了轿车产品协同仿真平台中建模过程的特点与模型信息的结构,在此基础上提出了模型信息多维管理技术,研究了其基本原理及实现机制,最后介绍了该技术在协同仿真平台中的实际应用。     

飞机起落架数学模型的研究

对飞机起落架组成及工作原理进行较为详细的研究，建立了飞机起落架的数学模型，并在MATLAB／SIMULINK环境下进行系统仿真，给出仿真结果，分析了起落架对飞机防滑刹车系统的影响。仿真结果表明系统模型基本合理、正确，为设计、改进飞机防滑刹车系统，提高刹车效率和刹车性能，具有重要的指导意义。     

向虚拟样机并行设计的任务调度方法

针对复杂产品虚拟样机并行设计中任务调度存在的开发时间凭经验主观假定、求解策略不易获得最优解等问题,建立了任务调度模型,提出了基于案例推理的任务开发时间估算策略,设计了基于遗传算法的模型求解策略。时间估算策略以设计单元以往完成任务的信息为依据,提高了时间估算的合理性;模型求解策略能够保证搜索空间的完全性,在满足任务间约束的前提下,快速求得最优调度,提高了求解策略的效率。最后用实例验证了方法的有效性,它能大幅缩短虚拟样机并行设计时间。     

任意着陆状态下的飞机起落架模型仿真研究

为支持舰载机的甲板降落研究而建立了一个任意着陆状态下的飞机起落架模型.为使该模型可以体现出飞机降落时的复杂姿态变化和每个起落架的反复压缩过程,采用了一种反向受力传递的分析方法,并将飞机的六自由度运动方程与三个起落架微分方程联立.通过仿真分析得到此模型可以准确的体现飞机的任意着陆过程,而且基本上与实际物理过程相符.     

面向并行工程的知识库校验模型与方法研究

主要研究并行工程知识管理中底层领域知识的分析和验证问题 .将 Petri网技术应用于领域知识库的建模和分析 ,基于高级网系统给出了知识库各种异常现象 (包括 :规则冗余、规则冲突、循环规则等 )检测的建模技术和验证方法 .     

机载公共设备综合管理仿真平台的时钟同步

机载公共设备综合管理系统是一种必然趋势,建立机载公共设备综合管理系统分布式仿真平台,设计软硬件结构,使之具有余度、重构、故障容错和可扩展性的功能,时钟同步是其中一个关键技术,1553B总线固有的时钟同步技术实现基本的功能,主从式的概率时钟同步技术实现进一步的调整,1553远程终端到远程终端广播周期消息通信实验有效实现发送和接收端的时钟同步,解决分布式实时控制系统中节点的时钟同步问题。     

高超声速飞行器轨迹跟踪控制仿真研究

针对高超声速飞行器纵向模型的快时变、强耦合和高度非线性的特点,在考虑模型不确定性的情况下,采用李导数的方法对某型高超声速飞行器进行输入输出的精确线性化。基于线性化后的模型,提出一种非线性动态逆控制的方法,并对其稳定性进行分析,实现对该型高超声速飞行器的轨迹跟踪控制。并利用Matlab搭建仿真平台,仿真结果显示仿真平台的正确性和控制算法的有效性。