基于GTD的进近着陆系统多径效应仿真

针对进近着陆系统对于环境的影响十分敏感的问题，采用几何绕射理论（GTD）仿真分析了进近着陆系统的多径效应，给出了跑道旁边的机棚造成多径问题的仿真结果，从而为评估环境对着陆系统的影响提供了一种有效的技术途径。     

基于PO的进近着陆系统信道环境分析和仿真预测

针对机场环境日益复杂,进近着陆系统对于机场环境的影响十分敏感的实际问题,提出了一种基于物理光学理论(PO)的进近着陆系统信道环境分析和仿真预测方法。应用基于PO的信道散射环境分析方法,建立了系统的信号源模型和考虑信道环境影响的系统航道偏移模型,对受多散射体影响的信道环境下的进近着陆系统进行建模,结合实际问题,应用建立的模型对散射环境中的进近着陆进行了仿真,结果表明,基于PO的仿真预测方法能够较准确、合理地给出散射环境对系统的影响程度,具有预测机场配置物体对系统影响的能力。     

多径效应对航向信标系统电磁环境影响分析

着陆导航是飞行安全中的重要一环,随着机场周边建筑物的密集化,由机场跑道周围地形地物产生的多径效应将影响导航信息的准确性。从天线辐射场型的角度,基于二元天线阵对航向信标天线建模,得到理想天线辐射场型;以建筑物反射为例,结合天线镜像原理得到多径效应下的天线辐射场型。仿真对比结果表明建筑物多径效应造成了航向信号方向性变差,幅值发生剧烈跳变。基于航向信标系统高级仿真(advanced trainer on localizer, ATOLL)分别进行进近飞行与圆弧飞行的信号校验仿真,分析多径效应对航道调制深度差值及航道信号覆盖范围的影响,找出某新建机场存在航向信号不稳的原因。     

基于高程异常补偿的飞机终端区组合导航高度优化算法

大型机场终端区飞机的进近着陆通常利用仪表着陆系统(instrument landing system, ILS), 但由于价格及环境条件等原因, 部分机场没有配备ILS。针对未配备ILS的机场终端区, 提出一种基于误差判断因子, 结合高程异常补偿算法, 利用大气数据系统(air data system, ADS), 捷联式惯性导航系统(strapdown inertial navigation system, SINS)和北斗导航系统(beidou navigation system, BDS)组合进行高度计算的优化算法, 提高飞机进近过程中高度定位的精度。通过结合机场终端区高程异常, 建立新的Kalman滤波高度量测方程, 对组合导航系统高度定位算法进行优化与仿真。仿真结果表明, 通过终端区高程异常补偿, 可以降低BDS高度误差, 抑制SINS误差发散, 在飞机受静压源误差影响的情况下, 组合后的高度定位误差相对于单系统高度定位的误差可降低41.52%, 高度定位精度改善较好。     

基于SAGE的近场信道参数估计方法

在室内无线传播环境中,散射体与接收端之间的距离并不一定满足远场假设,这时到达接收端的多径信号是近场球面波形式,从而会对波达角和角度扩展的估计造成影响。对近场多径信道参数的估计需要同时考虑近场散射体与接收阵列之间的波达角和距离。基于空间交替通用期望最大化（SAGE）算法的基本思想,提出了一种的近场信道参数低复杂度估计方法,可以对近场散射体分量的时延、波达角、多普勒、复幅度等参数与距离参数进行联合估计。仿真实验验证了该算法能够准确地对近场散射体的距离和角度进行联合估计。     

基于SINS/GBAS组合导航的高精度进近着陆导航技术

可重复使用运载器在进近着陆阶段对位置偏差有较高的精度要求, 而现有的组合导航方式的导航误差波动幅度较大, 难以满足运载器在进近着陆段的导航要求。因此,本文利用捷联惯导系统(strap-down inertial navigation system,SINS)的非线性误差传播模型, 以陆基增强系统(ground based augmentation system,GBAS)输出的精确位置信息为基础, 建立SINS/GBAS组合导航方法, 并给出“输出+反馈”的组合导航复合修正结构。通过在GBAS中引入电离层误差及对流层误差, 从而实现了对于运载器定位误差在厘米级的精确定位。此外,通过引入扩展卡尔曼滤波技术, 有效地抑制了惯导误差漂移的问题。通过数值模拟仿真, 证明SINS/GBAS组合导航对飞行器进近着陆段的水平与高程定位误差不大于0.05 m, 测速误差不大于0.05 m/s, 从而证实了SINS/GBAS组合导航方式在可重复运载器在进近着陆段导航的可行性。     

基于SIMULINK仪表着陆系统链路级仿真

仪表着陆系统的全数字仿真是飞行检验仿真系统的基础.在分析仪表着陆系统原理的基础上,利用MATLAB/SIMULINK建立仪表着陆系统发射机、天馈系统和机载接收机、仪表显示的仿真模型.并利用MATLAB/GUIDE图形用户界面开发环境开发了仪表着陆系统仿真的GUI界面.为复杂电磁环境下仪表着陆系统的效能评估和飞行检验仿真系统的建立提供有价值的参考.     

动力传动系统仿真模型库的分析与设计

模型库是仿真系统的基础和核心部分之一。模型库系统应能对各类仿真模型进行有效的组织、管理,支持模型的共享与重用,提供良好的模型调用接口及对数据库系统的操作接口。通过对动力传动仿真模型库的规划、组成及功能分析,提出了模型库系统的体系结构,初步探讨了模型库管理功能的实现、模型的生成与配置及系统实现的关键技术。     

基于MATLAB的可重用动态仿真模型库的设计与实现

结合研究冷连轧过程控制力能参数模型的需要，提出了开发冷连轧动态仿真模型库系统的设想。为此设计了仿真模型库系统的功能结构和面向对象的系统层次结构体系。采用MATLAB仿真平台，运用软件可重用技术，构造了冷连轧仿真领域模型库。利用MATLAB提供的动态数据交换DDE功能，用M语言编写的S函数块，实现了仿真模型库和现场监控平台之间的动态数据交换。应用实例表明本丈提出的冷连轧动态仿真模型库系统具有较好的实用价值。     

STPA在进近着陆飞行安全分析中的研究及应用

基于系统理论,把飞机进近着陆阶段不安全事件发生当作系统的涌现特性,将其安全问题当作控制问题,本文采用系统理论过程分析(system theoretic process analysis, STPA)方法进行进近着陆阶段的安全性分析,明确了这一阶段的不安全控制行为,剖析了产生不安全控制行为的主动控制致因因素和反馈致因因素.以飞行员提供不正确的进近着陆高度,速度,下滑角的不安全控制行为(UCA1)为例,剖析其具体的致因因素;最后,在构建飞机进近着陆过程简化的运动学计算框架基础上,对进近着陆过程进行运动学计算分析.对不安全控制行为1 (UCA1)作具体解算和分析,开展了基于STPA的定量安全性分析,表明STPA方法在进近着陆阶段安全性分析是有效的.     

微型可降解缓释系统释药模型研究

多腔体的微型可降解高分子聚合物药物缓释系统是一种新型给药技术,其载体结构是利用MEMS工艺的制备特点,结合药物释放的要求和高分子聚合物生物降解特性进行设计的。为了达到该系统在体内长期释药的性能,对释药载体的结构进行参数优化是十分必要的。基于面溶蚀的MonteCarlo溶蚀模型,建立了具有多腔体的微型可降解高分子聚合物给药载体的释药模型,并对不同结构形式的药物缓释系统载体进行了释药过程仿真。仿真结果表明,不同结构的微型给药载体给药效果也不同。仿真结果对微型给药载体的结构优化设计有重要的参考价值。     

梯形载荷下圆筒内粒子系统运动的数值仿真

活塞在梯形载荷的作用下,对圆筒内由大量钢球粒子组成的粒子系统产生挤压。粒子-粒子、粒子-边界间频繁的发生接触和分离,甚至每一次接触中,也会发生依附和滑动之间的过渡。为了数值仿真这个过程,首先采用快速接触识别算法,找到每一时间步内粒子系统中所有接触粒子对,然后建立了接触粒子对的接触模型。通过跟踪系统中的所有粒子的运动和受力情况,获得了整个粒子系统运动的数值仿真结果。仿真结果表明,在不同的载荷时整个粒子系统存在各自的暂时稳定状态,和实际情况相符,说明了接触模型的正确性。     

一类混沌广告模型的直线控制

将参数扰动直线控制法引入到双寡头有限理性广告博弈模型中，建立了双寡头广告直线控制模型。研究两种不同情况下企业对系统进行控制，一是在NASH均衡点附近时引入直线控制，另一种是在较远的点时引入直线控制。通过理论分析和数值模拟发现，初期控制成本和控制效果依赖于企业控制点的选择和增益矩阵k的取值，在同一个控制点，控制效果与k值密切相关。同时指出对于处于混沌状态的企业，应选择在两企业的广告投入量位于NASH均衡点附近或两侧时，进行控制，将能够取得比较好的控制效果。     

基于组合云发生器的配电系统负荷模糊建模

基于云理论的知识表示,首次将云理论与电力系统有效结合来解决配电系统原始数据不足的问题。在对原始数据进行模糊聚类的基础上,提出了一种组合云发生器,将正向云发生器和逆向云发生器有效组合成一种闭环结构。结合配电网负荷数据的实际特点,在组合云发生器中加入了约束方程组和系统工况数据补充两个单元,保证了生成的负荷数据既能够包含系统的大部分情况,又不会出现实际不会发生的不可能数据,生成的云滴很好的反映了负荷数据所具有的模糊性和随机性。并在此基础上进行了基于T-S模糊模型的负荷辨识,将辨识结果与当前通用的几类模型对比显示了所提出方法的有效性和实用性。     

基于多模型方法的自适应卡尔曼滤波

针对一类观测噪声统计特性未知的离散时间系统设计一种多模型自适应卡尔曼滤波器。基于多个不同的固定观测噪声协方差阵建立多个固定模型卡尔曼滤波器,将多个固定模型卡尔曼滤波器和一个常规自适应卡尔曼滤波器共同组成多模型自适应卡尔曼滤波器。针对每一个滤波器建立一个基于输出误差的指标切换函数,每一个采样时刻将指标切换函数取得最小值的滤波器的状态估计值切换为系统的当前状态估计值。仿真结果表明,与常规的自适应滤波器相比,此方法可以极大地改善滤波器的滤波效果。     

钢球磨煤机的动态参数模型与仿真研究

火电厂锅炉制粉系统的钢球磨煤机是多变量耦合、时滞及非线性的复杂对象,其复杂的动态特性,使其数学模型很难得到,投入自动控制的效果不理想。本文根据制粉系统钢球磨煤机的工作过程机理,研究了各输入、输出之间的相互影响关系,通过集中参数方法建立了钢球磨煤机的动态参数模型,用三输入三输出的状态方程表示。此模型很好地揭示了钢球磨煤机的运行状况及其非线性、强耦合的特性, 而且适合于不同类型的钢球磨煤机。动态参数模型仿真模块用Matlab 的Simulink 编写,仿真效果与实际运行相符, 因此为火电厂锅炉制粉系统的先进控制研究提供了良好的数学模型基础。     

飞翼无人机地面滑跑建模与航向控制

无人机在地面滑跑阶段的运动特性与空中飞行阶段不同,建立无人机在这一阶段的数学模型,对进一步研究实现无人机安全的自动起降有重要意义。以飞翼布局无人机为研究对象,对其进行详细的受力分析,建立了地面滑跑阶段的非线性数学模型;采用主轮不对称刹车与阻力方向舵协调控制的方案进行无人机滑跑时的航向控制,并在Matlab/Simulink平台上进行仿真,由仿真结果表明模型可用。     

基于单船装卸运输模型的集卡配置仿真研究

分析了集卡配置对集装箱码头的装卸作业的影响,使用Witness仿真软件以国内某大型集装箱码头为案例,建立了基于码头前沿至堆场的整体道路网络的单船装卸运输仿真模型。通过仿真模型的运行,分析集卡配置数量和车速对整船装卸时间的影响,研究发现集卡的数量应根据装卸的不同时段进行动态调配,集卡的车速提高不一定可加快整船的装卸效率。本模型为建立基于多船装卸运输模型的码头仿真预测系统提供了参考。     

PFC Boost变换器的非线性现象仿真研究

分析了基于平均电流控制的PFCBoost变换器的工作原理，采用Simulink模型建立了主电路的开关模型，对PFC变换器进行了数字仿真。仿真结果说明了在PFCBoost变换器中同时存在两种不同时标下的不稳定现象，最后利用Matlab软件中的S函数建立系统状态空间平均模型得到了低频分岔图，证明了所建立仿真模型的正确性。所建立的PFC变换器模型为精确分析电力电子变换器在参数变化时的动态性能提供了有效工具。     

多级维修供应下不完全串件系统可用度评估

串件拼修能够在同等条件下最大限度提高装备可用度,但在装备组成结构中,并不是所有的项目都能够进行串件。为此,针对不完全串件系统,在多级维修供应模式下,根据串件拼修特点,结合可修复备件多级库存控制理论（multi-echelon theory for recoverable item control, METRIC）理论,建立了系统可用度评估模型,并研究了串件对策下最优备件方案确定流程。通过实验设计,对不同串件对策下装备的可用度进行评估,计算表明串件拼修能够进一步提高装备可用度。利用多级多层次备件库存优化工具（vary METRIC, VMETRIC)平台对模型进行验证,结果表明,本文模型结果与VMETRIC仿真结果非常吻合,证明了本文模型的正确性。