基于MBSE的对流层飞艇运行概念研究

面向对流层飞艇起降过程复杂、气象适应能力弱等特殊性,传统基于文本的运行概念分析方法具有设计一致性较差、设计无法有效追溯、验证困难等局限性。基于此,提出了基于模型的系统工程的对流层飞艇运行概念设计方法。首先,建立系统用例与利益攸关者需求的关联关系,保证了设计可追溯性。然后,基于活动图、时序图与内部块图建立对流层飞艇运行场景模型,详细梳理了飞艇运行的执行逻辑与外部交互关系。通过执行状态机对飞艇运行概念模型进行验证,并进一步补充完善利益攸关者需求。最后,通过执行状态机验证了该无人飞艇系统能够满足任务飞行、飞行控制和应急情况响应等利益攸关者的需求。     

面向MBSE的复杂系统研发模型追溯管理方法

针对采用基于模型的系统工程(MBSE)实现复杂系统研发中存在的数据资源集成与互操作困难、可追溯性差等问题,提出一种基于数字总线的系统追溯管理方法支持系统研发流程中工具集成、追溯性管理及复杂度管理.首先采用系统思维方法定义系统元素及其关联;随后分别通过需求规约方法、基于系统建模语言KARMA的多架构建模方法和Simulink建模规范支持需求分析、架构设计和仿真验证过程的形式化表达;同时采用生命周期协作开放服务(OSLC)规范构建统一数据源的数字总线,通过开发服务管理工具原型及领域工具内插件实现系统设计资源的追溯性管理及总线可视化;最后通过一个自动刹车系统设计的案例研究验证了所提出方法的可行性和有效性.     

基于MBSE的民机系统功能建模方法

针对传统系统工程存在的迭代周期长、开发效率低、模型二义性等问题, 结合基于模型的系统工程理念, 将敏捷系统工程概念引入到民机研制过程中, 并利用系统建模语言定义了基于场景的功能建模方法, 详细分析了民机自动飞行控制系统高度控制用例的顶层功能愿景, 建立了对应的功能模型和接口描述视图。该方法以迭代的形式展开系统功能建模, 能够充分保证需求和功能模型紧密结合, 正向构建满足民机系统以需求为导向的功能建模方法, 为民机系统的架构设计工作提供基础。     

基于DoDAF的民机MBSE研制方法

针对传统的民机研制方法中面临的设计需求不完整、难以保证设计与需求一致性、设计方案难以更改等一系列问题, 结合美国国防部架构框架(Department of Defense Architecture Framework, DoDAF)的多个视角, 提出基于DoDAF的民机基于模型的系统工程研制方法。该方法参考DoDAF中不同的视点从多角度对民机研制要求进行分解与细化, 生成资源流动模型、活动模型以及系统接口模型等, 开发出信息更加立体的飞机能力模型, 指导民用飞机的设计, 证明了基于DoDAF的民机研制方法能够从多视角的角度完整、全面地分解飞机能力要求，并将其转化为具体的设计要求, 从而更好地指导民机研制, 提高民机研制效率。     

基于DoDAF的载人登月体系结构建模

针对传统文本模式存在的需求域与设计域之间信息离散、关联性差、不易追溯等问题，采用基于模型的系统工程(model-based systems engineering, MBSE)方法开展载人登月系统设计。引入美国国防部架构框架(Department of Defense Architecture Framework, DoDAF),提出载人登月总体设计体系结构可执行模型的流程和方法；采用系统建模语言(system modeling language, SysML)建立了视图模型，描述了系统架构、需求模型和逻辑接口。并开展了初步逻辑仿真验证，可为载人登月系统设计和MBSE方法应用提供参考。     

基于MBSE的信息管理系统安全识别设计

针对采用基于模型的系统工程(MBSE)实现复杂系统研发时,缺少安全性分析与识别的问题,以高校信息管理系统为例,提出一种安全需求建模方法,选择SysML作为建模语言,采用Cameo System Modeler作为建模工具,使用模型驱动的OOSEM方法进行模型搭建,将安全识别整合到MBSE设计中来.首先,完成高校信息管理的环境构建,以教师申请职称评定为例,构建其白盒活动图,完成各部门解耦,提高系统设计效率,降低用户业务处理迭代次数;随后对安全相关概念进行定义,在系统设计早期进行安全需求设计,建立风险和威胁模型,通过攻击案例分析,进行风险处理.将安全问题识别纳入早期设计过程,减少系统设计的风险与成本,为软件开发提供参考.     

基于模型的人力资源管理系统工程:以某企业为例

针对企业面临的人力资源管理术语定义、职业发展通道系统建设、人才队伍结构优化等管理需求,提出了一种基于模型的企业人力资源管理方法,提升了人力资源管理队伍的分析能力、协同效率和人才队伍建设质量,并进一步选取了典型的应用场景,用基于本体语言的建模工具和较为多样化的建模方法,建立一组人力资源管理领域的实用模型.以某研究院的实践为案例,验证了基于模型的人力资源管理系统工程的相关技术.研究结果表明,基于模型的系统工程方法在人力资源管理领域具有良好的适用性,能够有效指导相关的人力资源管理实践.     

模型驱动的复杂反应式系统顶层设计与验证

为克服复杂系统传统丈档驱动式设计方法的不足,实现复杂系统的全数字化设计,研究了用于数字化设计顶层环节的模型驱动式系统设计与验证方法.该方法强调在复杂系统设计的初期即对系统进行建模,建立系统的电子样机(可执行模型),并通过仿真消除其中的歧义和错误,验证设计满足用户的要求,避免将系统开发早期引入的错误带入后续开发过程中;以某型无人机飞控系统为实例,利用模型驱动开发平台设计其电子样机.设计实例表明该方法能显著缩短研发周期,提高研发质量,降低研发成本,对实现复杂系统全数字设计具有重要意义.     

基于客户心理期望的云制造多任务调度优化

针对云制造多任务调度问题,分析了多任务调度的流程和服务的搜索与匹配框架,基于前景理论提出了以降低客户总体不满意度为优化目标的调度模型,然后设计了改进的遗传算法对该模型进行求解。在模拟实验中,将基于时间和成本的模型与该模型作对比,发现基于时间和成本模型在满足客户需求与期望方面存在不足,而基于客户心理期望的模型能够满足每个客户的需求与期望,同时保障平台的整体调度性能。两组实验同时验证了设计算法的有效性。     

基于X语言的起飞场景民机协同设计与仿真一体化方法

针对大型复杂产品,传统基于模型的系统工程(model-based system engineering, MBSE)方法存在系统设计和仿真验证的多语言、多平台集成实现,难以保证高效、准确地反馈系统设计的缺陷,无法达到快速优化设计目的等问题,提出采用基于面向复杂系统支持MBSE的新一代一体化建模仿真语言—X语言实现面向起飞场景的民机跨域子系统的一体化建模仿真。从民机起飞过程需求分析出发,建立了起飞场景的系统级模型和物理级模型,并在X语言的建模仿真软件—XLab进行统一的建模仿真验证,给出了基于X语言面向复杂产品协同设计与仿真一体化方法,为不同领域的设计人员实现复杂产品设计的协同与优化提供了全新的理论与方法参考。     

基于多保真度代理模型的装备系统参数估计方法

系统参数估计是武器装备系统设计研制中的关键一环.针对复杂系统设计中逐渐突显的系统复杂性激增、需求动态性变化、响应的快速性、缺乏高精度数据等问题,提出一种基于多保真度代理模型的单装备系统参数估计方法.首先,该方法基于传统Kriging模型对低保真度数据建立代理模型.然后,将该模型作为全局趋势模型,插入高保真度数据建立多保...     

计算机仿真有独立的生命吗?

计算机仿真是以计算机为工具,根据研究目标,建立并运行计算模型,对研究对象进行认识与改造的过程,是计算模型需求、计算模型表达、计算模型设计、计算模型实现、计算模型运行与计算模型分析的过程,是基于计算机模型的活动,不是在"实物"上进行的活动,具有超越理论方法与实验方法的双重特性,是与理论、实验同等重要的认识世界与改造世界的方法论,有不能完全脱离理论与实验而存在的独立的生命.     

面向重要供应商和客户的供应链设计方法

与重要供应商和高价值客户建立良好的关系，已经成为企业获得竞争优势的必然选择。本文从供应链核心企业的角度出发，提出了一种面向重要供应商和客户的供应链设计方法。该方法将供应链设计分成两个阶段。首先，利用模糊综合评判法对核心企业的供应商和客户进行评价，获得它们的重要度。然后，建立一个多目标混合整数规划模型来描述供应链设计问题。与基于成本最小化或利润最大化的传统供应链设计模型相比，该模型体现了关系管理的思想，考虑（1）优先向具有较高重要度的供应商采购原料，以建立长期稳定的合作关系。（2）分销中心的选址要尽量接近重要的客户或客户区，以缩短订货的提前期，提高客户服务水平。     

电子商务推荐系统中的人工心理模型

当前的电子商务推荐方法普遍存在时效性较差、客户信息资源挖掘深度不足等问题。针对上述问题,提出了应用于电子商务推荐系统的新型人工心理方法与模型,给出了相关的模型结构与处理流程。该模型对商品属性和客户操作行为中的心理特征进行量化与分析,并结合客户在购物活动中的相关事件,对客户的未来需求进行挖掘预测,并最终实施推荐。实验表明,基于人工心理模型的推荐系统能够较好的满足客户的心理,从而提高推荐的精准性和有效性。     

基于不平稳假设的序贯近似建模方法

在工业设计中常涉及复杂、耗时的仿真,建立简单的近似模型可以简化分析和优化过程.元模型的构建和仿真试验的设计是其中的两个关键问题.针对元模型的构建,分析指出传统的基于平稳性假设的Kriging方法并不适合常见的不规则系统的建模,接着采用非线性映射方法,提出了一种基于不平稳假设的Kriging方法.实例说明:相对于传统的Kriging方法,该方法不仅可以建立精度较高的预测模型,而且对模型的预测不确定性的描述也更符合直观认识;针对计算机试验设计,提出了一种基于改进的Kriging方法的序贯准则,使得试验点序贯产生在不确定性大且距离现有试验点远的位置.算例表明:该序贯设计比一步设计效果好,能节约试验样本.     

基于模糊双曲模型的非脆弱控制及其仿真研究

提出一种基于模糊双曲模型(FHM)的非脆弱保性能控制器设计方法.首先,用模糊双曲模型来表述一类离散非线性系统,建立基于模糊双曲模型的控制器.然后,同时考虑了加性和乘性两种形式的控制器增益摄动,利用Lyapunov方法和FHM的结构特点建立非脆弱保性能控制器的存在条件.其次,使用线性矩阵不等式(LMI)方法设计该控制器以保证闭环系统是渐近稳定的,并且可以通过求解一个基于LMl的优化问题,得到最优的控制器增益矩阵,同时使得保性能指标的上界最小.最后,通过仿真研究表明该方法的有效性.     

民用飞机高度控制系统MBSE建模方法

针对传统基于文本的系统工程方法中存在设计文档变更难度大、工程模型可读性差、模型复用性不强等问题,提出了基于美国国防部体系架构(department of defense architecture framework,DoDAF)的基于模型的系统工程(model-based systems engineering,MBS...     

基于GMDH的“一步式”客户流失预测集成建模

在客户流失预测问题中, 客户数据的特征往往会影响模型的预测效果.分析了常用的“两步式”客户流失 预测方法的不足,提出了基于数据分组处理(GMDH)技术的“一步式”客户流失预测集成研究框架.该框架一方面 将数据预处理和客户流失预测建模过程进行集成,另一方面用多分类器集成策略进行客户流失预测建模.以客户数据类别分布不平衡的客户流失预测问题为例,构建了与数据特征相适应的“一步式”集成模型. 实证结果表明,该方法能够更有效地进行客户流失预测.     

一种基于客户类的接纳控制算法与仿真实现

接纳控制是视频服务中保证客户服务质量的重要机制。在介绍一种新的分布式视频点播系统的基础上,将客户分为不同的优先级类,每类客户采用基于阈值的接纳控制方法,分析了各个客户类的稳态阻塞概率,并利用Kaufman/Roberts递归算法来降低计算复杂度。建立了系统收益模型,从系统收益最大化的角度,给出了确定各个客户类最佳阈值的方法。仿真结果与理论分析完全吻合,验证了分析模型的有效性和正确性,同时也证明该算法能够保证高优先级的客户优先享用服务器资源,并且就系统收益而言,该算法优于完全共享的接纳策略。     

基于Modelica的捣固车操作培训仿真系统研究

捣固车操作内容多、规范性强,要求相应的培训仿真系统具备很强的过程管理能力.针对该需求研究了一种基于Modelica的捣固车操作培训仿真系统.该系统利用Modelica建立系统多领域物理模型,根据捣固车操作规范建立状态模型.物理模型完成系统的仿真计算,状态模型实现操作过程的管理.状态模型根据操作内容实时驱动物理模型,实现捣固车操作的交互式仿真.给出了交互式仿真算法和系统实现.系统应用结果验证了模型和方法的有效性.