基于SCM的航空电子组件仿真模型研究

在飞机维修仿真中,针对航空电子组件仿真模型不统一、重用性差的问题,提出基于SCM (Simulation Component Model)的规范化建模方法建立组件模型。采用SCM规范定义模型框架后,依据航空电子组件在维修过程中的特性和功能,将组件的输入信号归纳为开关量输入、功能信号输入、故障信号输入和拆装信号输入四类,输出信号定义为功能信号输出和驱动信号输出两类,然后进一步界定了模型输入信号、控制信号和输出信号之间的运算规则,以满足组件操作、测试、拆装、排故等维修行为。最后,以飞行增稳计算机组件为例,在自制的飞机维护训练器上实现其模型化表达,仿真结果表明该方法可行。     

军事仿真概念模型向组件模型的转换方法研究

作战过程涉及内容繁多,把静态的军事仿真概念模型转化为可重用性较高的仿真模型,对作战过程仿真具有重要意义.为此,提出了军事仿真概念模型向组件模型的转换方法.首先,对军事仿真概念模型和组件模型进行阐述并给出了形式化定义;其次,给出了军事仿真概念模型向组件模型的转换框架以及实现流程;最后,通过城市防空这个实例验证了军事仿真概念模型向组件模型转换方法的有效性.     

舰载飞机自动着舰仿真系统建模

舰载飞机自动着舰系统建模是现代航空母舰舰载飞机系统的关键技术之一,是构建舰载飞机着舰仿真系统的核心内容.围绕舰载飞机自动着舰引导和控制结构,分别建立了海浪和航母甲板运动、舰尾流、甲板运动补偿模型和舰载飞机引导控制等关键数学模型;最后采用模块化设计思想,按照舰载飞机着舰仿真系统各部分功能划分了软件模块,定义了各模块输入、输出关系;构建了仿真程序流程,完成了舰载飞机自动着舰仿真系统设计.     

用于航电集成测试的仿真规范研究

航空电子已经发展到高度集成阶段,要对高度集成的航空电子设备进行验证和测试,同时符合航空领域的V字设计流程规范,必须使用大量的仿真模型。而不同厂商的模型要集成于同一平台,必然要遵循统一的仿真规范,本文对基于航电集成测试的仿真规范进行了研究。探讨了用于航电集成的仿真模型类型,通用模型的输入、输出接口,着重研究了仿真模型的各种仿真状态。各个厂商依据此规范建立的仿真模型可集成在航电仿真平台,用于航电设备的集成测试。     

随机共振模型结构参数自寻优方法与应用

在随机共振微弱周期信号检测过程中,如何确定结构参数值非常关键.已有的结构参数选择方法在应用上存在着局限性,如由于模型输入信号的干扰噪声未知,通常定义的信噪比无法获得.针对该问题,首先改写了随机共振模型的数学表达式;然后定义了一种随机共振模型输出信噪比,并给出了计算方法;最后在此基础上,以输出信噪比为评价指标,提出了一种结构参数自寻优方法,用于构建性能优良的随机共振模型.仿真信号分析表明该方法能较好地解决输入信号背景噪声未知的问题,所构建的随机共振模型可有效检测出低频率和高频率的微弱周期信号.通过对转子试验装置上的转子系统早期不平衡故障分析的应用,验证了所提出方法的有效性和实用性.     

基于UML的电子支援下截击空战建模与仿真

针对未来空战中新的作战样式和作战对象，研究了电子支援下截击空战仿真的关键问题。以歼击机、无人机和电子战飞机组成的空中联合编队为主要研究对象。采用面向对象建模技术，利用UML的用例图、类图研究了截击空战的静态功能结构，通过序列图、活动图建立了截击空战的交互模型和活动转换模型，系统地描述了作战流程，重点突出了电子对抗建模，最后实现了截击空战仿真系统。仿真实验证明：该系统能为航空电子对抗系统作战效能评估提供实验平台。     

基于模型组件技术的通用离散事件动态系统仿真模型

针对传统离散事件动态仿真软件可重用性差的缺陷，提出了基于组件技术的设计方法，给出了基于组件技术的离散事件动态系统通用的模型接口及原型实现，开发了类似Matlab的离散事件动态系统仿真环境，该仿真工具通过拖放创建模型，联线建立模型间逻辑联系，并在炼钢连铸车间物流仿真中得到了运用。该设计方法还可以推广到其他柔性制造系统的仿真应用中。     

基于Simulink的光伏电池组件建模和MPPT仿真研究

 根据光伏电池组建的物理特性等效电路及数学模型,基于Simulink仿真软件建立了光伏电池组件的仿真模型,模型的基本参数按照Solarex MSX60 60W产品参数设置,其他参数根据基本参数及数学模型计算得出。该模型可以实现在不同光照强度和温度下60W光伏组件的输出U-I特性,并且可以灵活地推广到其他功率等级的电池组件及其串并联特性的模拟。根据光伏电池的输出U-I特性,可以分析得到组件的U-P特性曲线为单峰曲线,故光伏电池存在最大功率工作点（MPP）。在此Simulink模型基础上研究了光伏组件最大功率追踪方法（MPPT）。在众多最大功率追踪方法中,电导增量法有着比较优秀的控制效果,因此本文着重讨论了电导增量法,对比分析了电导增量法及其两种改进方法（两种步长电导增量法和梯度变步长电导增量法）的最大功率追踪控制效果,这两种改进方法均对普通电导增量法中控制步长固定的不足做了修改。按照一天中光照强度变化的近似规律设置环境条件,仿真模拟光伏电池组件的MPPT控制,仿真结果进一步验证了模型准确性以及改进后的梯度变步长最大功率控制算法的优越性。     

考虑不确定性的航空发动机燃油计量组件典型故障仿真与特征分析

燃油计量组件(fuel metering unit, FMU)是航空发动机的核心部件之一,其工作性能的优劣直接影响到发动机整体的安全性和可靠性。因此开展燃油计量组件的仿真建模和故障诊断研究,是航空发动机健康管理技术的重要内容,具有重大研究价值。以某型燃油计量组件为研究对象,基于AMESim建立其仿真模型,考虑系统工作过程中出现的不确定因素,使用基于概率的方法度量系统不确定性,进行不确定性传播。提取计量活门滑阀位移和伺服阀控制电流,建立速度增益曲线表征组件整体工作性能,针对故障特征的不确定性,基于受试者操作特征(receiver operating characteristic, ROC)曲线提出了故障特征评估方法,定量评价故障特征对于故障诊断的潜力。     

运用VBA技术仿真信号处理电路的研究

提出了一种崭新的基于VBA技术的信号仿真方法。从实际信号处理电路的仿真出发,运用基尔霍夫电流定律,建立输入信号和输出信号之间的数学关系方程。方程解算过程中,利用数值微分算法求解,并建立输入、输出之间的数学关系模型。通过RC电路、CR电路以及成形滤波电路等实际核脉冲信号处理电路的仿真测试结果来看,运用VBA技术仿真信号处理电路的方法是可行的。     

用于AdHoc仿真系统的网络组件框架

提出一种动态配置网络通讯协议的黑盒框架．将协议层的功能分解为具有单一功能的协议，并采用组件实现．根据组件行为的持性，将组件划分为Session，Mux，ConduitFactory，Adapter和Protocol5类．同时采用3层结构管道、行为和角色对组件进行抽象，研究表明，用模式描述组件的结构，增强了组件的复用性和可扩展性，此种黑盒框架将应用于ad hoc仿真系统。     

一种机载前视风切变雷达的信号分析及仿真

机载前视风切变雷达是飞机进行风切变探测和预警的重要工具.为了设计一种可输出风切变雷达仿真信号的风切变信号发生器,利用快速傅立叶变换(FFT)法分析某型机载前视风切变雷达的回波信号,分别用频谱估计法和经典功率谱估计法两种方法估计了雷达回波信号的多普勒频移,比较两种方法的优劣,进而选择经典功率谱估计法计算出风场的径向风速分布.建立均一化静止对称的风场模型仿真了风切变雷达的回波信号,从而设计出可输出风切变雷达仿真信号的风切变信号发生器,可满足机载气象雷达航空部附件维护和维修时对便携性和灵活性的需求.     

深度饱和的三极管动态等效电路模型分析

运用现代电子仿真实验平台和传统实际实验方法,尝试通过对共发射极放大器电路工作参数的测量,分析深度饱和的三极管的动态等效模型,并使用模型对放大器耦合电容选择改变时,对输入与输出信号之间相位移的影响进行分析.     

基于仿真模型的光伏组串故障分析方法

本文提出一种基于伏安输出曲线仿真的光伏组串故障诊断方法.采用Matlab/Simulink软件,以光伏组件数学模型为基础,构建光伏组串故障分析模型.使用模型对存在灰尘沉积、阴影遮挡、组件功率衰减等问题组串伏安输出特性进行仿真,验证故障分析模型的准确性,并总结不同故障类型下组串伏安输出特性的变化规律.     

基于组件技术的DSS模型研究

在对DSS模型分析研究的基础上,给出了基于组件思想的DSS模型定义与运算操作,提出了一种基于组件技术的DSS的模型设计与实现策略,并对基于组件技术的DSS基模型和复合模型的实现方法进行了较详细的描述。     

基于组件的多分辨率动态结构建模与仿真

针对复杂系统仿真中模型需要根据环境自适应改变,导致不同分辨率模型之间的一致性和并发性问题,该文提出了基于组件的多分辨率动态结构(CMDS)建模与仿真方法。该方法从高层统一控制系统动态结构变化,利用分辨率状态图实现系统仿真模型交互一致性,通过组件端口自适应技术达到系统仿真前后状态一致性。并在此基础上,设计了模型结构快速重构算法。最后以大系统变结构问题为例,表明CMDS能够充分利用不同分辨率模型的优势,依据具体的计算资源选择合适的分辨率模型,兼顾速度和精度。     

基于改进支持向量机的飞机空气循环系统仿真模型及故障分析

为了有效地识别飞机空气循环系统组件是否发生故障,区分故障类型,并作出对应的维修策略,提出一种基于改进支持向量机的飞机空气循环系统故障诊断方法;首先建立飞机空气循环系统仿真模型,然后将支持向量机运用于飞机空气循环系统,引入蚱蜢优化算法、位置随机偏移机制和模拟退火算法,对支持向量机进行参数优化,最后参考最优参数对飞机空气循环系统仿真模型进行训练。结果表明,建立的飞机空气循环系统仿真模型可以模拟不同情况下飞机空气循环系统主要组件的出口温度以及故障发生时的出口状态,加入蚱蜢优化算法等优化方式的支持向量机系统达到了简化调节参数、加快收敛、提高收敛精度的目的,可以根据多样本数据进行训练,完成故障分析。     

软件组件供应商的模糊任务指派模型

以组件供应商参与软件产品的早期设计开发工作为背景,针对组件供应商中分配设计开发任务的问题,考虑组件供应商的设计能力、成本和开发时间的非精确性,提出了软件组件设计开发任务指派的模糊多目标规划模型.根据模型的特点运用α截集和扩展原理将模糊模型清晰化并求解.该方法利用质量功能展开(quality function deployment,QFD)工具确定软件产品中的组件权重,提出了改进的组件供应商参与下软件开发过程中的组件规划质量屋的结构模型.最后,以具体实例说明模型和方法的应用.     

面向制造领域的三视图模型组件快速检索方法研究

针对在工业设计海量组件库中快速检索特定三维模型组件的问题,文中结合压缩感知理论给出了一种基于行列与中心点的压缩感知测量过程,由此提出了一种面向制造领域基于三视图的模型组件快速检索方法。利用压缩感知方法提取各组件的三视图的颜色、纹理等测量特征并存入模型库;提取待检索组件的三视图压缩测量特征并与模型库中组件三视图的特征进行相似度计算;对组件三视图间的相似性与中心点的压缩测量特征进行融合,得出模型组件间的整体相似度并输出匹配检索结果。仿真实验表明,算法具有较好的检索性能,在查全率和查准率方面具有一定的优势。     

仪表飞行仿真系统的实现

为缩短训练飞行员的周期,提高训练飞行员的质量,设计并实现了一种仪表飞行仿真系统。对系统中使用的各种技术进行了深入的研究,包括应用系数构造法实现空气动力学模型,采用基于组件的方式实现控制系统模型部分,应用树形结构组织管理各种数据以及使用XML(extensib le M arkup Language)语言定义配置文件等。在控制系统部分还给出应用基本控制组件实现PID(Proportional Integral Derivative)反馈控制器。这种基于组件的方式有效地提高了控制系统的灵活性及可扩展性。该仪表飞行仿真系统已应用到国产某型号飞机飞行员训练中,如果不加控制信号,可保持平飞状态30 s左右,非常接近实际飞行状态。实践证明,该系统在实时性和仿真度等方面均符合需求。