高效的部分异步并行仿真的研究及应用

提出了连续系统的部分异步并行仿真算法及其在多计算机系统上的实现方法。为保证仿真结果的正确和提高仿真速率 ,所提出的连续系统的高效的部分异步并行仿真方案和适应消息传递的星型虚拟拓扑结构方案可有效地解决连续系统仿真的“算法 -结构匹配问题”。多计算机系统上连续系统仿真的特点之一是处理器间的通信非常频繁且消息很短 (一般为数个或数十个浮点数 ) ,因而在实现部分异步并行仿真时采用了异步传输方式来减少通信开销在仿真计算中的比例。实验结果表明 ,所提出的部分异步并行仿真比其对应的同步仿真具有更高的并行计算效率。     

组网雷达探测能力的并行计算与可视化方法研究

深入研究了并行计算与并行绘制相结合的并行框架构建问题。针对组网雷达探测能力的计算与可视化特点,在(PC)集群的基础上,构建了一个并行计算与可视化运行框架。该框架在并行计算中,采用八叉树分割的方法对组网雷达计算区域进行任务分配；在并行绘制中,采用sort-last的并行绘制机制。仿真试验结果表明,该运行框架能够有效地满足大规模组网雷达探测能力计算与可视化的应用需要。     

汽车碰撞有限元仿真的并行计算及其性能研究

并行计算是提高汽车碰撞有限元仿真的计算速度和求解能力的有效途径。文章简要介绍了汽车碰撞有限元仿真并行计算的区域分解方法,给出了处理接触时的并行计算流程,分析了并行求解过程以及主要时间开销。在此基础上,研究了两种硬件体系结构和不同处理器数目对计算效率的影响。最后研究了不同的区域分解策略对整车碰撞计算效率的影响。研究结果对最终用户选择合适的硬件平台和计算软件具有指导意义。     

SAR回波数据并行化模拟研究

SAR系统回波仿真的计算量巨大,为了克服传统SAR仿真耗时过长的问题,基于MATLAB/DCT(Distributed Computing Toolbox)软件平台,利用对场景划分的方法进行了SAR回波数据并行计算的仿真。仿真结果表明,该方法能明显提高SAR回波仿真效率。验证了SAR回波数据并行化仿真的可行性和有效性。     

面向连续系统并行仿真的任务调度算法

任务调度是并行分布计算中最具有挑战性的问题之一。如何合理、有效地地进行任务调度,将直接影响到系统的并行效率。本文通过对连续系统仿真程序特点的分析,折衷考虑了负载平衡与通讯延时两方面因素对并计算的不同影响,提出了一种以系统总的开锁最小为目标的启发式调度算法。该算法在我们研制的长缨三号（ＣＨＹ－Ⅲ）并行机上经验证,具有良好的并行效率。     

基于网络的并行仿真和分布式仿真

随着网络高速化及低成本的群系统的出现，使并行和分布式仿真的广泛应用成为可能。本文首先系统概括了各种并行计算机的特点，辨析了并 行仿真和分布式仿真的概念，然后总结了已有的并行连续系统和离散事件仿真策略，分析了它们的优缺点，并提出了针对集群系统的特点对这些策略进行优化的方法。最后比较了分布式仿真系统的集成工具，得出了CORBA适合于中小规模应用的结论。     

交通网络微观仿真并行化实现方法

在交通系统评价中,计算机仿真具有节约时间、节省费用及安全可行等优点。随着并行计算技术的发展,微观交通仿真系统也可以通过并行化来实现大规模路网中的快速仿真。分析了交通网络微观仿真并行化的可行性,总结比较了目前已有的2个典型并行交通仿真系统AIMSUN和TRANSIMS中仿真并行化方法。最后,提出了较适用的微观仿真建模并行化方法与策略。在较大规模实验路网上的测试结果表明,该方法具有良好的并行效益及可扩展性。     

并行计算机上数值算法的构造原理

本文举例说明了并行数字计算机上数值算法的一些构造思想,为在并行计算机上进行数值计算或数字仿真提供一些处理的途径。文中首先从算法构造的观点对一些并行处理机作了简单的介绍,并按构造算法将它们划分成三种类型,即向量运算型、局部存贮向量运算型和运算块分解型,接着讨论了如何将串行算法改造成并行算法,即利用算法中的自然并行性和向量扩充法。讨论了递归问题的并行算法的构造思想,特别讨论了非线性递归问题的迭代并行计算,举例介绍了构造并行算法的杂凑技术,最后介绍并行计算机上异步信息处理的算法。 本文综述了作者构造并行算法的一些经验,以及文献中的并行算法的一些构造途径。     

弹道导弹六自由度仿真决策系统设计与研制

简要介绍了第二炮兵工程学院近十余年来在弹道导弹仿真系统开发、研制和应用方面的基本情况。重点介绍了弹道导弹六自由度一体化建模的理论和方法、分布式并行仿真计算机系统设计与研制、复杂连续系统仿真程序自动并行化系统的设计与实现，以及六自由度一体化建模与仿真在导弹全生命周期中的应用。     

高超声速飞行器并行仿真方法研究

高超声速飞行器的系统仿真是一个多物理场高度耦合的过程,仿真过程中,需要完成大规模数据的迭代计算.目前大多采用分布式仿真的方法,但这种方法对于计算效率的提高不明显.为了有效提高计算效率,基于高性能计算机集群系统,分别对网格并行方法和模型并行算法进行了研究,提出了气动流场高效并行仿真解算方法、分区边界数据交换方法以及并行负载均衡技术,并在高超飞行器的系统仿真中进行了验证,验证结果表明,计算精度满足要求,求解方程的速度较快,工程应用效果较好.     

Efficient Partially Asynchronous Parallel Simulation on Multicomputer Systems: Research and Practice

1.INTRoDUCTIONHigllspeedisessentialforsimulationoflargecomplicatedcontinuous--system.Tomeetthisrequirement,multicomputersystems,characterizedbyhighperformanceandlowcost,havebeedappliedinengineering.Itshighspeedcanbeusedtomeettheneedofsimulation.UPtoflow,manyscientistshavedonetheireffortstodesignandbuildkindsofmulticomputersystems,andhavedesignedmanyalgorithmstoexploittheparallelismintheequation-oriefltedlllo(lelssoastoachievethehighestspeedupforsimulation[1-4].Amongthesealgorithms,tileeql…     

电动汽车用异步电机矢量控制系统仿真分析

根据异步电机矢量控制原理,建立了电动汽车用异步电机的仿真模型和转子磁场定向下的矢量控制系统模型,并在Matlab/Simulink软件环境下对其进行建模。考虑到时间的延迟,根据定子电压解耦修正算法推导了分析模型,仿真分析结果表明可以改善高频控制的效果。以实际电动汽车用电机为例对模型进行仿真分析,该电机模型具有良好的稳态、动态性能,表明该仿真模型是实用的和有效的。     

小型化实时并行仿真系统设计

基于特定工程应用背景 ,我们研制完成了三代小型化实时并行仿真系统。本文总结我们研制小型化实时并行仿真系统的经验 ,重点阐述了小型化实时并行仿真系统设计中所解决的若干技术难题     

面向多核CPU多GPU的节点内并行混合绘制模型

分布式并行绘制集群节点可以配置多核CPU和多个GPU构建节点内多CPU多GPU系统。现有的节点内并行绘制模型既没有充分发挥多核CPU的强大计算能力,还将绘制、读回和合成阶段串行耦合在一起导致了大量的GPU闲置停顿,严重影响了节点内并行绘制性能。提出了一种节点内高效的并行绘制模型,通过软件绘制与硬件绘制相结合的方法将硬件绘制与图像合成分离,同时利用DMA异步传输机制,构建了节点内绘制、读回和合成三段并行绘制流水线。与现有节点内并行绘制模型相比,并行混合绘制模型不但降低GPU资源闲置率,而且提高了CPU资源使用率。理论分析与实验表明相同应用采用并行混合绘制模型的性能可以达到现有模型的3~4倍,并且具有更好的数据扩展性、性能扩展性。     

基于Simulink/PSB的异步电机变频调速系统的建模与仿真

针对PWM逆变器供电驱动的异步电机矢量控制变频调速系统的特点，利用Simulink和PowerSystem Blocksets，采用结构化和模块化的方法，对异步电机变频调速系统进行建模和仿真，详细介绍了各子模块的构造方法及功能。仿真模型可以逼真地模拟实际系统，实现简单，便于修改。仿真结果验证了建模方法的有效性。     

基于DCT的线性定常系统高精度仿真算法

为了提高线性定常系统的仿真精度和速度，提出了基于快速DCT的线性定常系统高精度仿真算法。该算法与传统的仿真算法原理不同，它以数字信号处理方法和多项式多点快速求值算法为基础，采用了特殊的误差补偿算法。理论分析和上机仿真实践表明，该算法精度高，对于阶次高的系统计算量很小，尤其适于大规族并行计算。     

基于Petri网的直升机反潜仿真

Petri网对具有并行、异步和随机时间的离散事件仿真系统具有很强的可视化描述能力,它可以通过标记在网内的流动揭示系统的动态行为。而直升机反潜过程是一个复杂的离散事件过程,包括了搜索、跟踪、定位和攻击四个阶段,各阶段之间的转换是由各种战术规则和随机战场态势所决定的,具有并行、异步和冲突竞争等特点,采用传统的排队论和决策树方法描述直升机反潜过程非常困难。在建立了描述这些过程的Petri网的基础上,提出了处理并行和竞争变迁的实施原则,实现了直升机反潜过程描述的可视化。     

CHY-Ⅲ仿真计算机系统体系结构

从大型战略武器系统的数字仿真、半实物仿真和闭环动态测试的需要出发，把先进的ＭＰＰ技术和先进的仿真技术相结合，提出了一种分布存储、基于消息传递的并行仿真计算机系统结构。它采用虫蚀寻径通讯技术和高速开关网络，构造了一个ＭＩＭＤ的大规模分布式并行仿真系统。实践证明，这种结构具有良好的可扩展性、灵活性和较高的并行效率