基于UML的仿真系统验证方法研究

仿真系统的VV&A一直是仿真领域研究的热点,其目的在于提高仿真系统的可信度.目前,关于仿真系统的验证方法研究都是偏向于某个侧面,缺少对仿真系统的开发全过程进行验证的方法,导致系统的验证与开发衔接不紧密,影响验证方法的实际使用.现代仿真系统主要采用面向对象思想设计开发,UML是面向对象仿真中不可或缺的一个建模仿真工具.根据仿真系统开发过程,将仿真系统开发过程中形成的UML图用于对仿真系统的验证中,使验证覆盖仿真系统开发的全过程,增强了系统开发和验证的连贯性,并通过对实际系统的验证,检验了所提出方法的可行性.     

自然人造复合系统的开发原理与途径——以区域大中型沼气能源工程系统开发为例

由自然系统和人造系统所构成的自然人造复合系统是一个反馈动态复杂系统,其系统发展中存在系列问题待研究.针对系统开发问题,提出了通过各子系统人员责任和目标的实现,实现系统总目标的自然人造复合系统开发原理,新建了系统仿真与"干中学"结合的自然人造复合系统开发途径.以井冈山西部萍乡市泰华养殖场区域大中型沼气能源工程为例,针对其中沼气能源工程系统开发系列实际问题,通过表函数和选择函数等多种形式函数的结合,建立系统动力学仿真方程,用沼气开发和应用子仿真模型逐步建模法对各不同问题逐一进行仿真实验,实现系统仿真与"干中学"相结合,并通过公司、大学、管理人员与农业技术员、政府、农户等各子系统责任和目标的实现,达到区域沼气能源工程系统高效开发总目标.此研究结果对自然人造复合系统开发有理论和示范意义.     

多联邦系统构建原则和时间延迟的探讨研究

在实际仿真应用中，有时单纯的一个基于HLA的联邦不能满足仿真任务要求，需要构建一个复杂的分布仿真系统来完成仿真任务，复杂分布仿真系统可以分为多联邦协同仿真系统，多协议复合系统，平台级和聚合级混合仿真系统。本文研究了通过使用PROXY构建的由多联邦系统组成复杂HLA系统的构建原则，并分析了多联邦系统中数据传输的时间延迟问题。     

带驱动直流电机两轮机器人运动系统仿真

在两轮轮式机器人运动学特性以及直流电机系统的实际响应特性的基础上,分析了实际机器人的各个子系统.根据两轮机器人运动学特性建立了机器人运动模块,采用简化了的直流电机系统模型建立了电机及驱动模块,建立了给定限幅模块.这些模块构成了完整的带双闭环驱动直流电机系统的两轮机器人运动仿真系统.以RoboCup足球机器人系统作为验证平台,将提出的仿真系统、只采用理想运动学模型的仿真系统,带有二阶电机系统模型的仿真系统和实际系统四者的运行结果进行了对比.实验表明提出的仿真系统能更为有效地反映实际系统的运行情况,可以用于实际系统控制算法的仿真设计.     

非对称液压缸系统的开环系统辨识

针对非对称液压缸系统,将数学推导的方法与以PRMS信号为激励信号的最小二乘法辨识法相结合,建立了非对称液压缸系统的数学模型.通过对比研究仿真结果和系统的实际输出,调整了系统模型参数,最终结果验证了该非对称模型的正确性和可用性,同时也说明了辨识方法的正确性.     

非线性离散动态大系统的DISOPE关联预测递阶算法

提出了一种非线性离散动态大系统系统优化与参数估计集成的关联预测递阶算法 .在各子系统模型与实际存在差异的情况下 ,将动态系统系统优化与参数估计集成 ( DISOPE)方法与关联预测法相结合 ,得到一个上级协调 ,下级进行各子系统优化与参数估计集成的双环迭代算法 ,从模型出发通过迭代运算能得到实际系统在存在模型 -实际差异时的真实最优解 .仿真结果表明了算法的有效性和实用性.     

水下多目标跟踪半实物仿真研究

针对水下多目标跟踪的实际过程,完成了水下多目标海洋环境建模,并建立了水下多目标定位和跟踪仿真模型;提出了水下多目标跟踪半实物仿真方法,该方法应用静态长线阵和多目标信号源在水池实现了多目标和跟踪体之间的相对运动的仿真;在DSP系统上实现了多目标定位与跟踪算法.进行了3个目标的半实物仿真,仿真结果表明：该系统不仅能模拟水下多目标跟踪海洋环境,而且能对水下多目标进行有效地定位与跟踪,为水下多目标跟踪进一步实际工程应用提供了依据,具有重大工程应用价值.     

基于MAS的供热系统调度策略和方法的研究

针对供热系统正在关注的控制与调度问题 ,提出了一种基于多智体系统的调度策略和实现方法 .由于供热系统物理上存在的分层递阶结构 ,以及逻辑上的集中分布式关系 ,所以在应用和仿真中非常适合应用多智体系统 ,实际应用证明该方法是可行有效的 .     

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.     

离散系统仿真引论

系统仿真是重要的系统工程方法之一,它已被广泛用来解决各种复杂系统的分析与设计问题.本文简要介绍系统、系统模型与系统仿真的基本概念。例示离散系统仿真的基本步骤,旨在抛砖引玉.作者将在一篇后续文章中介绍矿山间断——连续运输系统仿真研究实例.     

一种基于SNMP的空地对抗仿真系统的性能管理方法

为解决大规模仿真系统对性能监测和资源管理能力不高的问题,提出了一种SNMP和HLA技术相结合的仿真系统监管方法。首先论证了HLA仿真框架与SNMP技术相结合的可行性,并提出了基于SNMP的仿真系统结构及其系统设计途径。最后,在空地对抗仿真系统环境下,实现了对集群总体及各机器的负载及仿真运行情况的监测、系统资源和联邦成员间的管理,证明了此改进系统具有良好的管理能力。     

分布式网络环境下DDM系统层次仿真框架

在基于HLA的大规模交互仿真中，如何灵活、高效地实现分布式网络仿真成为迫切需要解决的问题。HLA中的数据分发管理机制为实现大规模交互仿真提供了可能。分析了数据分发实现过程及过滤原理，结合分布式网络的特点，构建了一种层次化数据分发管理系统仿真结构，提出了层次化DDM系统仿真策略，并对层次化DDM仿真系统的性能进行了分析对比，说明了层次化仿真框架的可行性及优越性。     

基于HLA的机载多传感器探测仿真系统设计与实现

为了缩短机载多传感器探测系统的研发周期,减少开发成本,降低项目风险,机载多传感器探测仿真系统是良好的途径。传统的分布式仿真技术不能解决多平台多传感器联合探测的传感器重用和扩展问题,提出了基于HLA的机载多传感器探测仿真系统。以飞机为平台,首先设计了基于HLA分布式仿真技术的机载多传感器探测仿真系统的整体架构,然后完成了各联邦成员的功能设计及FOM表设计,给出了各机载传感器之间的信息交互关系,最后建立了分布式仿真系统,实现了机载多传感器探测仿真系统的可视化,典型空战场景下的机载多传感器探测仿真系统实例结果表明:各联邦成员之间实现了数据流通,且仿真数据准确无误,可实现机载多传感器的重用和扩展,为实际的工程应用提供了良好的仿真验证平台。     

潜艇航行训练模拟系统层次联邦设计研究

针对基于HLA潜艇航行训练模拟系统与其它仿真系统联合进行仿真时所出现的问题，即系统内部交互信息会被参与联合模拟的联邦成员所获得，需要进行数据过滤，为此设计了层次联邦体系结构，根据实际情况，在大系统中联邦成员可以进行适当简化，将多分辨率建模技术引入到层次联邦设计中去，采用多分辨率实体建模的方法，设计出潜艇航行训练模拟系统联邦成员的多分辨率实体模型。当潜艇进行不同层次的训练模拟时，调用不同的相应层次的多分辨率实体模型，从而实现潜艇航行训练模拟系统的重用性，降低仿真复杂度，提高系统仿真开销的有效性。该层次联邦设计的实现对于提高复杂系统仿真的可重用性，丰富多分辨率建模理论有重要的意义。     

空间飞行器分布式通用组合导航仿真平台方案研究

在研制空间飞行器导航系统的过程中,搭建导航仿真平台能够有效地节约成本并缩短研发周期.在模块化、通用化和标准化设计原则的指导下,利用多台计算机和相应的数据总线开发了空间飞行器分布式通用组合导航仿真平台.在空间飞行器导航系统特性分析的基础上,提出了捷联惯性导航系统、GPS、脉冲星导航系统、磁强计和星敏感器组合导航方案,设计了仿真平台的结构,论述了仿真平台的硬件设计、软件开发和算法,并探讨了仿真平台的扩展性能.试验表明该仿真平台能够逼真地模拟空间飞行器导航系统,并为设计者提供有益的建议.     

某涡扇发动机半实物仿真平台设计和实现

在用网络连接的多台微型计算机组成的仿真系统中,通过UDP的传输协议建立了基于网络的涡扇发动机并行半实物仿真平台。利用与实物交互的A/D板的准确定时来完成仿真系统的同步时钟,在仿真计算机上利用Matlab的RTW功能方便的完成各仿真进程的同步计算,从而实现了分布式半实物仿真平台的实时仿真。     

基于HLA的复杂产品多联邦协同仿真运行管理研究

简要分析了复杂产品设计对协同仿真技术及其环境的需求，从透明性、异构性和开放性等三个方面讨论了基于HLA的复杂产品设计协同仿真系统的特点。针对HLA在透明性方面的不足，提出了一种秉用客户端／服务器模式的协同仿真运行管理方法，能够有效地实现同时对多个仿真联邦的管理，并提出了基于该管理方法的协同仿真管理系统的体系结构，最后介绍了原型系统的实现。     

基于并行计算机的飞机刹车系统半实物仿真

半实物仿真是一种针对实际过程的实时仿真技术，它把实物利用计算机接口嵌入到软件环境中，在实时条件下模拟整个系统的运行状态。在并行计算机硬件平台基础上，将刹车控制单元和液压模拟系统接入仿真回路，在RT-Lab环境下对飞机刹车系统进行了半实物仿真，取得了较满意的结果。该系统可以实现飞机在各类环境下起飞和着陆的模拟实验，为刹车系统的设计、改进以及参数的优化提供了试验依据。     

双星定位系统的建模与仿真

双星定位系统是具有快速定位和简短报文通信功能的卫星定位系统。在研究其定位原理的基础上，建立了双星定位系统的误差模型和仿真系统，并对仿真系统的硬件结构、仿真软件和仿真方法进行了介绍。该仿真系统可以模拟双星定位系统大多数的工作环境和工作状态，并且可以时双星定位终端产品的各项技术指标进行定量测量。解决了定位终端的技术指标在实际系统中测量难的问题，对双星定位终端的研制有一定的参考意义。     

空间望远镜分布式协同仿真研究

空间望远镜是一个结构、光学、控制和电子等多学科耦合的复杂系统,为了实现该系统的仿真,提出了一种分布式协同仿真方案。该方案将一个庞大的仿真系统分成若干个学科和子系统,每个学科和子系统部署在一个学科分析工作站上,保持着自己的功能相对独立性,整个仿真系统的运行由仿真管理工作站管理。在此基础上,进行了波前误差校正控制的分布式协同仿真研究,仿真结果一方面表明了控制算法有效,另一方面验证了分布式协同仿真方法的可行性。