多余度飞行控制系统仿真平台设计

为验证飞行控制系统的余度配置方式,设计了多余度飞控系统仿真的软硬件平台。该平台基于Simulink图形化的建模方法和Vxworks嵌入式实时操作系统,利用实时仿真工具(RTW)可自动生成运行在Vxworks及相应硬件平台下的代码。还设计了三余度飞控计算机的余度管理算法和表决算法以验证该平台的功能。本仿真平台的建模方法直观明了,同时可利用Simulink外部模式进行实时监控和在线调参,从而提高了平台的升级和维护能力。     

基于鲁棒反应式策略的泊位和岸桥联合调度

集装箱码头作为一个复杂的物流节点, 会受到多种不确定性因素的影响. 针对这种情况, 为保证码头作业计划能够平滑执行、提高系统的鲁棒性, 提出了一种基于鲁棒反应式策略的泊位和岸桥联合调度方法, 重点研究当不确定性因素发生时, 如何通过泊位和岸桥联合实时调度提高系统的鲁棒性. 泊位和岸桥联合实时调度策略分成两部分考虑: 即泊位实时调度和岸桥实时调度; 前者采用了ASAP (as soon as possible)的调整策略; 后者采用MAS (multi-agent system)技术, 充分利用码头的岸桥资源, 设计出了一种基于CNP (contract-network-protocol)协商机制的岸桥实时调度模型. 仿真实验表明在执行阶段采用这种泊位和岸桥联合实时调度策略相比仅采用泊位实时调度策略, 可以更有效地降低不确定因素所带来的影响, 进一步提高系统的鲁棒性.     

基于Extend的大型露天矿卡车调度系统仿真

在分析大型露天矿卡车调度系统的基础上，以Extend为平台，对露天矿卡车调度系统进行了动态仿真设计，提出了大型露天矿卡车调度系统仿真建模的新方法，具体描述了仿真建模的思路和过程。同时，提出了评价露天矿卡车调度系统的三个重要的性能指标并将其应用于系统仿真，仿真结果验证了仿真系统的合理性、正确性。     

静态单机调度问题改善全局性能的滚动策略

借鉴控制界对滚动时域控制性能研究的思路，对一类具有可分的正规性能指标的大规模静态单机调度问题，提出了一种子问题带终端约束的滚动调度策略．在这种滚动调度策略下，全局调度的性能可以进行一定程度的评价和分析．性能分析的结论是，随着局部调度的滚动进行，全局调度性能可以不断改善．初始调度性能是全局最终调度性能的一个上界．     

实时操作系统实时性能测试技术研究

实时性能是表征实时操作系统的最重要的性能指标.现代实时操作系统的多任务调度、内存管理、中断处理等机制对系统的实时性能带来了很大的影响.为了对实时操作系统的性能进行详尽的测试,需要对实时操作系统的实现机制进行深入的分析,确定系统的实时时钟精度,选择有代表性的实时性能指标,并制定各实时性能指标的性能测试方法.中断响应延迟是表征操作系统本身最基本的实时性能指标,影响着系统其它方面的实时性能.周期任务调度延迟与应用直接相关,是实时操作系统应用的最直接性能指标.根据中断响应延迟和周期任务调度延迟的产生机理,可以设计并完成实时操作系统的性能测试.     

分析模式在嵌入式系统建模中的应用研究

面向对象建模语言UML（Unified Modeling Language）已广泛用于嵌入式系统建模,但它在嵌入式实时系统建模时存在模型重用性不高、概念模型形式化复杂和状态图对时间约束方面的建模功能不强的问题,针对这些问题,提出了对象分析模式与实时规范模式相结合的新思想,并给出了使用对象分析模式和实时描述模式进行嵌入式系统建模及模型分析、验证的方法,然后介绍了基于UML的模式驱动的嵌入式系统建模及分析的实现步骤,最后以一个实际应用进行了详细说明。     

基于权值的优先调度算法

介绍了经典的期限最近优先调度算法，分析了优先级倒置难题。提出一种基于权值的优先调度算法。该算法对资源分配权值，建立任务的权值评价函数。该算法由资源权值表和评价函数来实现。实验表明，该算法资源分配更合理，特别是能够克服期限最近优先调度算法的优先级倒置难题，从而更加有效提高实时操作系统的实时性能和稳定性。     

基于颜色Petri网的多agent动态调度建模与分析

多agent系统是一个典型的分布式系统,其任务调度策略的性能对于整个系统的性能有重要的影响。调度策略研究领域中一个重要问题是如何动态可视化地呈现调度过程。颜色Petri网结合了Petri网和高级程序语言的优点,拥有严格的数学理论基础,能够对分布式系统进行图形化的模拟。提出了一种基于层次颜色Petri网的多agent调度过程建模方法,该方法对多agent任务处理的全过程进行了建模,模型中通过不同角色的agent对任务进行动态分解和调度,利用Petri网仿真工具,能够在调度过程中考察所提出的调度策略与已有调度策略相比所具有的优点,而且通过对调度简化模型的状态空间进行分析,证明了调度策略的正确性和合理性。目前这种基于Petri网的形式化的可视仿真方法和模型评价方法是其它验证方法难以实现的。     

强实时性Linux内核的研究与设计

实时应用领域的发展对多任务实时操作系统(real-time operating system,RTOS)的需求迫切,增强标准Linux系统的实时性能,使其具有强实时特性,是当前RTOS研究领域的热点。分析了影响Linux实时性能的因素,比较了目前流行的增强标准Linux实时性能的方法,从内核的体系结构、调度策略、抢占机制等方面深入研究并设计了强实时性Linux内核-KLinux。实验结果表明,所作设计改进能有效地提高Linux内核的实时性能,可以满足强实时系统的需求。     

基于Ptolemy II嵌入式防火墙系统级设计与仿真研究

传统的防火墙难以抵御网络内部用户的攻击,而分布式防火墙又过分依赖于主机的操作系统,嵌入式防火墙研究已成为当前防火墙研究主流。本文提出了一种嵌入式防火墙的体系结构,介绍了嵌入式系统级建模仿真平台Ptolemy II,在该仿真平台上进行了嵌入式防火墙的建模,并对系统模型中的RTOS实时调度和包过滤算法等主要部分进行了仿真和分析。     

基于UML的管道虚拟仿真系统设计

基于面向对象开发过程，构造了管道虚拟仿真系统总体框架，建立了管道虚拟仿真应用子系统的需求分析与系统设计UML模型。从管道虚拟仿真系统OOA到OOD阶段，分别体现了软件复用的特点，能够实现在可复用的UML模型基础上进行过程工业的管道虚拟仿真系统开发。模型可重用性好，已得到实际应用验证。     

基于仿真的车间作业计划优化设计

车间作业排序是一个NP-Hard问题,针对其复杂性和难以求解的特点,提出了采用仿真与优化算法相结合的求解方法。首先,建立了车间作业计划仿真优化系统的框架,采用UML对系统进行建模分析,并在仿真软件eM-Plant中映射实现,应用遗传算法优化模型关键参数,实现最优排序,最后示例说明该系统。该方法简单可行,为解决这类复杂问题提供了一条捷径。     

可重入制造系统中可视化仿真调度的研究与应用

可重入制造系统调度问题随着半导体工业的迅速发展日益得到重视，仿真调度是解决这类问题的重要方法，可视化仿真因其仿真过程的可监控性与良好的交互性在仿真调度中得到了采用.本文将可视化仿真应用于可重入制造系统的调度，通过引入虚拟设备对这类制造系统进行了基于生产路线的可视化仿真，有效地解决了直观表达该类系统加工路径重入性的问题，提高了调度效率.     

混合Flow Shop的调度仿真系统及其算法分析

研究了混合Flow Shop的调度问题，调度目标为最小化工件的最大完成时间。文中给出了调度仿真系统的设计，系统由数据库、算法和控制中心用户接口三个模块组成；在算法模块中，排序算法包括了由Flow Shop扩展到混合Flow Shop的多数算法，设备分配采用最先可用机器优先规则。另外，基于CDS虚拟机和Palmer斜度指标的启发式算法，提出了一种改进的CDS算法用于工件排序。在正在开发的混合Flow Shop调度仿真系统中实现了上述所有算法，仿真分析表明改进的CDS算法优于其他启发式算法。     

化工工艺流程仿真系统的设计和开发

介绍如何了利用面向对象技术和虚拟现实技术构建化工工艺流程仿真系统的方法，并结合实例进行了具体说明。我们将仿真系统分为三个部分：工艺流程模型部分、接口和通信部分以及三维视景部分。使用UML面向对象的建模工具分析和建立化工工艺流程的逻辑模型，给出了实现模型部分与视景部分的通信接口规范以及基于TCP／Socket和HLA的通信方法，并且探讨了使用Multigen工具建立化工工艺设备的三维视景模型的技巧。     

基于知识的分层事件调度混杂系统仿真策略

仿真策略是仿真学研究的核心问题之一。本文针对一类具有决策功能的混杂系统，提出一种基于知识的分层事件调度仿真策略。通过引入专家系统，建立了决策调度和事件调度的分层智能调度模型，克服了离散事件系统仿真策略缺少决策分析和事件处理缺乏层次的局限性。该策略算法设计简单，易于实现，并且已经在宝钢铁水运输仿真系统中得到实际应用，其有效性得到证明。     

基于UML的弹道导弹预警仿真系统建模

采用UML构建了导弹预警仿真系统的用例模型、实体结构模型、实体行为模型和系统逻辑结构模型。通过综合运用SQL、VisualC++、STK和Matlab等软件功能,实现了这个以预警任务规划和传感器调度为亮点的导弹预警仿真系统。该仿真系统兼具多重功能,可模拟导弹攻防、模拟导弹发射和导弹预警不确定因素、优化预警装备部署、评估预警系统效能等。     

复杂系统能力需求模型的仿真技术与实现

为了实现复杂系统能力需求模型的仿真,提出了一种基于能力元概念构建仿真虚拟机实现能力需求模型可执行仿真的方法。首先采用巴科斯范式对需求模型进行形式化规范,再利用UML扩展机制将需求模型映射为仿真实例模型,并提出转换算法。最后,通过构建模型仿真虚拟机,实现了能力需求模型的可执行仿真,示例表明了该仿真方法的可行性。     

适应调度环境下的知识系统设计

构建性能优良的知识系统是对复杂制造系统实现有效适应调度的关键。提出了一种在适应调度环境下知识系统的设计方法。这种方法使用统一建模语言对知识系统的分析、设计和实现进行描述,建立了反映知识系统静态结构和动态行为的各种视图。使用这种设计方法减小了对领域知识专家的严重依赖,提高了知识系统开发的质量和效率。给出了实例验证了该方法的可行性和有效性。     

基于VRMap的风景区虚拟仿真系统开发

以乐山大佛风景名胜区真实动感景观暨规划管理系统为例,提出了一种以虚拟现实技术和GIS技术为核心,基于三维地理信息系统软件开发平台VRMap3.0,综合利用全数字摄影测量、GIS、仿真等技术建立虚拟景观仿真系统的方法。这一研究将虚拟现实技术与GIS技术相结合,为旅游风景区的宣传、开发和规划管理提供了三维的、具有沉浸感的交互平台。