复杂工程系统可视化仿真建模方法与应用

依据Zeigler分层次模块化的思想，提出了面向对象的复杂工程系统可视化仿真建模方法。该方法建立了两层模型，底层CYCLONE模型实现封装，可移植，并对用户隐藏，上层CPM模型直接面向用户，用户可根据熟悉的CPM方法进行仿真建模，这就克服了以往工程系统建模的复杂性与专业性，同时利用功能强大的VC＋＋语言编制了相应的仿真建模软件，其操作简单，功能完善，适于不同层次用户的要求，最后通过某实际工程的成功应用，骊证了该建模方法的可行性和优越性。     

工程系统多目标多层次模糊决策模型及其应用

在进行工程系统某些的问题决策时 ,需考虑的因素 (目标 )往往很多 ,且各因素之间还存在不同的层次。为此 ,根据模糊数学的基本理论 ,首先提出层次判断矩阵的建立和层次单排序方法 ,在此基础上 ,利用合成层次总权重来构筑多目标多层次模糊决策模型。最后 ,结合具体实例展开应用研究 ,该结果可为实际的工程系统决策由定性到定量计算提供一种新的思路。     

基于多Agent的混凝土坝施工仿真与优化研究

混凝土坝施工仿真的复杂建模过程限制了其成为混凝土坝施工管理的有效手段。将智能化仿真与混凝土坝施工仿真相结合,提出了基于多Agent的混凝土坝施工仿真与优化方法。采用多策略建模方法来构建具有不同智能层次的Agent模型,简化了Agent模型的实现过程;阐述了混凝土坝施工过程仿真中仿真行为推理建模、规则知识的获取与应用、Agent间的通信与协商机制等多Agent实现方法;建立混凝土坝施工仿真系统Agent分类的整体模型结构,并论述了该系统的实现过程。基于多Agent的混凝土坝施工仿真系统的开发,增强了施工仿真的可信度和适用范围,实际工程的应用验证了该系统的有效性。     

柔性制造仿真系统中机器三维可视化建模

采用面向对象的分析方法，针对制造系统虚拟仿真动态建模的实际需求，通过对三维可视化仿真建模技术的研究。提出了柔性制造系统中机器仿真建模的三个层次。即几何建模，运动建模和仿真建模，并重点描述了机器几何模型中节点的层次结构和运动模型的动画实现方法等关键技术，最后给出了机器仿真模型在离散事件仿真中的基本处理算法。     

基于系统效能的大型机电工程项目质量索赔定量研究

针对大型机电工程项目实施过程中,业主方如何对系统进行全面、客观的质量评估问题,在综合考虑系统可靠性、可用性等影响业主收益的各种因素的基础上,应用系统综合的方法,提出了业主方进行质量评估的系统效能的概念,建立了能在工程进行的任何阶段对工程系统质量情况进行评价的基于系统效能的定量分析模型,并在此基础上得到了工程系统质量索赔模型和进行索赔定量分析的计算步骤.     

基于C MEX S-函数永磁同步电机控制系统仿真建模研究

在分析永磁同步电机（PMSM）数学模型的基础上，利用C语言编写S-函数，提出了PMSM控制系统仿真建模的新方法。在Matlab／Simulink中，构造CMEX S-函数的三类简化结构，建立独立的功能模块，如PMSM本体模块、速度控制模块、电流滞环控制模块等，再进行功能模块的有机整合，搭建PMSM控制系统快速高效的仿真模型，为提高复杂系统模型的仿真速度、硬件控制器的设计与调试提供了新的思路。PMSM系统采用双闭环控制：速度环采用PI控制，电流环采用滞环电流控制。仿真结果证明了采用CMEX S-函数方式建模的快速性和有效性.     

基于FLUENT/MATLAB接口的分布参数系统闭环控制仿真

在工程实际中常遇到的流动、传热和燃烧等问题中,大都为分布参数系统.针对该分布参数模型建模难的问题,结合CFD仿真软件FLUENT和系统仿真软件MATLAB各自的优点,根据WinSock网络通信原理,开发了FLUENT/MATLAB接口,建立了分布参数模型闭环控制快速原型的仿真平台,并且通过算例仿真验证了该方法的可行性与实用性.     

一种基于MDE的形式化组合建模仿真方法

大规模的联合建模与仿真迫切需要提高模型及仿真的可组合性.针对实现可组合仿真的主要问题,分析并提出了基于不同抽象程度的组合仿真的层次化功能结构模型.结合MDE模型驱动工程的设计思想,应用形式化建模的相关方法和π语言,提出了覆盖可组合仿真系统设计整个生命周期的一整套开发方法.同时,建立了基于MDE的模型映射机制,实现了基于一系列工具支持的不同模型之间的相互关联和转换,并在某大型分布式仿真系统开发中得到了应用.     

复杂工程的建模仿真方法

提出了一种针对复杂工程的建模和仿真方法。比较复杂工程和复杂系统的异同，以及复杂工程仿真和一般工程仿真的区别，由此总结出复杂工程仿真的特点和要求。提出根据面向人员以及所用方法论的差异，将复杂工程的建模分为两个阶段，在第一个阶段中采用层次化的任务建模方法，面向实际工程人员，第二个阶段中采用模块化的实体行为建模，面向仿真技术人员。通过对仿真建模任务的区分，由各自擅长的人员完成，并通过层次化和模块化方法的采用，降低复杂工程仿真建模的复杂度，形成一种适合于复杂工程的仿真方法。     

水电工程施工过程可视化系统建模研究

水电工程施工过程复杂,传统工程管理方法难以实现高效的管理.可视化仿真可以直观表现当前工程进度、方案,但实时建模比较困难.基于图形建模技术,在空间坐标描述基础上加入时间维,建立了含时间属性的层次性图形模型:单元模型、工序模型和场景模型;提出了水电工程施工过程可视化系统建模的方法.工程应用的表明,该建模方式对不同类型的水电工程有着较好的适用性.     

周边桁架可展开天线展开过程仿真方法

提出了一种基于虚拟样机技术的可展天线展开过程分析仿真方法.利用参数化建模技术建立各零部件的参数化模型;利用有限元分析软件通过模态分析来完成各个零部件的柔性体模型;利用系统动力学分析平台ADAMS将各零部件的模型组装成系统模型;然后将自制的摩擦学行为仿真程序或其他学科行为仿真程序嵌入系统模型中,实现可展天线的虚拟样机建模和展开过程的性能分析与仿真.给出的开发步骤和实例验证了该方法的可行性.     

创建智能体系统的软件工程方法研究

研究作为数字世界中计算和应用软件系统构造单元的软件智能体构建与开发。提出由 (1)智能体理论模型 ;(2 )以之为概念框架的软件系统逻辑结构模型 ;(3)基于结构模型 ,采用统一建模语言UML实现的应用程序框架三部分组成的方法体系。这三个部分既具有内在机理联系又有过程时序约束 ,它们分别支持软件工程的分析、设计与实现各阶段。预期该方法体系的成功运用将有利于软件智能体系统开发的规范化和标准化 ,进而提高智能体系统开发效率并促进成果共享和软件重用     

舰艇编队防御BM/C3仿真模型框架研究

面向舰艇编队防御BM／C^3建模仿真在武器系统效能评估中的应用需求，研究了舰艇编队防御BM／C^3系统的组成和功能。根据系统的自治性，层次性，动态性，复杂性，关键性特点，采用OEM建模方法分析了舰艇编队防御BM／C^3仿真模型体系的构成，模型间的静态和动态关系，并提出通过描述模型的内部活动，外部接口，底层支持来建立典型的指挥决策模型。最后，给出一个单舰指挥决策模型实例。     

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...     

规模养殖循环经济增长上限系统反馈分析

基于系统动力学反馈分析理论和学习型组织理论创始人彼得·圣吉博士的成长上限理论,提出定性与定量紧密结合的增长上限顶点赋权图模型分析法.以地处井冈山西域的兰坡村规模养殖废弃物综合利用系统为例,对规模养殖循环经济系统进行反馈分析,利用该系统的增长上限顶点赋权图模型,定量地分析以沼气工程为纽带的规模养殖废弃物生物质能源开发利用、污染治理模式运行中蕴含的四条增长正反馈环、四条制约负反馈环的反馈力度和反馈规律,揭示阻碍其有效运行的上限子系统存在的原因.依据＂促进增长上限系统发展的杠杆解是消除制约因素＂的管理方针,基于系统内现有的资源条件,提出建立扩充沼气用户工程、沼液与灌溉用水分流工程、旱地与冬闲田蔬菜种植综合开发工程及政府建立配套政策等四条对策建议,形成有效的杠杆解.这一杠杆解及其分析方法在兰坡村规模养殖循环经济系统得到了成功的应用,对于我国农村目前广泛存在的种植业和养殖业相对不分离、有一定的土地消纳废弃物的养殖方式具有普遍的实用性.     

线性规划模型建模和分析管理

本文采用标识集将线性规划模型的代数形式与其自然语言的模型文档统一在同一框架,建立标识线性规划模型,除去标识模型的代数成份,形成线性规划模型的模型文档.决策人员可以其熟悉的专业术语通过交互建模,根据模型构造规则对输入文档信息进行语法检查,完成模型文档相关信息的输入,并通过对模型文档的约束条件和目标进行特化(specialize)和例化(instantiated),将模型文档生成线性规划模型的标准形式或算法约定的格式.模型构造规则统一了标识数学规划模型与关系数据库框架,并集成了模型管理、模型结构分析、模型数据分析、数据库管理等功能.     

基于Petri网统一模型的系统开发方法研究

为解决当前系统开发不同阶段采用的方法缺乏继承性与连贯性等问题,提出采用Petri网实现系统统一建模与开发的思想。在现有的子网研究基础上进一步讨论了子网与变迁相互替代前后接口保持一致和子网的基本属性保持等问题;提出了基于Petri网的功能和数据分析方法以及子系统自动划分的思想;对IDEF0和Petri网两种建模方法分析对比,提出IDEF0模型到Petri网模型的转换思路和方法。研究结果有助于以Petri网为统一工具实现系统建模与开发,为解决当前系统开发遇到的问题提供一种新的途径。     

基于DEVS的多分辨率建模形式化描述规范研究

随着分布交互式仿真技术的发展，多分辨率建模成为建模与仿真的关键技术之一。提出了一种多分辨率模型系的概念，并分析了多分辨率模型系的重要性质。多分辨率模型系描述了同一实体的不同分辨率模型之间关系。在多分辨率模型系和DEVS描述理论的基础上提出了一种多分辨率模型系统的形式化描述规范MRMS，证明了该规范的重要性质，尤其是它的耦合封闭性。在MRMS的基础上，可以进一步深入开展多分辨率建模的理论和实现研究。     

UAV集群自组织飞行建模与控制策略研究

针对多无人航空器协同控制难题,聚焦无人航空器集群(unmanned aircraft vehicles swarm,UAVS)自组织飞行建模与控制展开研究。基于集群智能理论建立了UAVS系统概念模型,在考虑个体排斥作用、一致作用、吸引作用和个体行动意愿作用4种因素的情况下建立了集群运动的变系数(repulsion matching attracting desire, RMAD)控制器模型,以此为基础,研究了所有个体掌握航迹信息和部分个体掌握航迹信息两种情况下UAVS自组织飞行控制问题,提出UAVS自组织飞行控制策略,实现了UAVS可控性自组织飞行。仿真实验结果表明构造的UAVS运动的RMAD模型及控制方法是可行的,为UAVS的工程应用奠定理论和实验基础。