基于遗传算法的嵌入式仿真的系统辨识与控制优化

数字随动(伺服)系统因具有非线性、不确定性和时变性,难以精确地建立系统的数学模型,由此对设计高性能的控制器造成困难.遗传算法因其隐含并行性、全局搜索等优点,在优化问题领域得到了很好的应用,但遗传算法简单应用于如数字随动系统这样的控制系统在线闭环辨识或参数优化时,会面临大量重复实验成本高、实验时间过长引起系统不稳定等实际问题.针对以上困难,提出一种基于嵌入式仿真的系统辨识方法,采用遗传算法进行数字随动系统同步在线闭环模型参数辨识与控制参数寻优.经过在数字随动系统实物环境下实验,证明了该方法的有效性.     

脑-机接口中时变公共空间滤波器的研究

为了提高分类识别率,提出了-种新的公共空间算法一时变空间滤波算法.该算法中,公共空间滤波器的值不再是常数,而将随着时闸而变化,它能够有效提高任务的识别率.首先给出公共空间模型的数学公式,然后进行时变公共空间滤波器的数学求解,试验结果表明时变公共空间滤波器在BCI的实用性,能够达到很好的识别效果.     

面向数字孪生的动态数据驱动建模与仿真方法

信息物理系统(cyber-physical system, CPS)是支撑信息化和工业化深度融合的综合技术体系,传统的建模与仿真方法难以满足其应用需求。因此,提出面向数字孪生的动态数据驱动建模与仿真方法,通过随机有限集对CPS中的物理实体和传感器进行数据驱动建模,并使用基于贝叶斯推理的预测与校正过程支持数据驱动的仿真模型运行。该方法能够很好地实现数字孪生机制下虚实结合的仿真运行,并实现数据驱动的CPS仿真模型解算,通过以实利虚的方式有效提高了仿真结果的准确性和可信性。最后,通过水面舰艇作战应用案例,验证了该方法的可行性和有效性。     

基于OpenGL的空间目标观测可视化仿真

对空间目标运行态势的可视化,一直是备受关注的问题。对于两行轨道根数(TLE)文件,研究了如何根据SGP4/SDP4模型计算空间目标的轨道数据。详细说明了可视化仿真的关键技术:运用OpenGL图形库绘制空间目标的三维模型和覆盖区域,分析多视图间同步控制机制。最后实现了可视化仿真,试验员可以通过多个视图观测空间目标运行态势。     

可装配式飞行视景仿真系统的设计与实现

根据飞行仿真的实际需要,详细分析了飞行仿真系统的设计思想,提出可装配式设计方法,利用可扩展标记语言XML进行数据的存储、处理和呈现,结合分布仿真技术,提供友好的用户界面,构造复杂的场景和三维实体模型,对视景资源和驱动数据进行装配。系统基于VC 6.0和Vega3.7开发,具有快速开发和较广的通用性。     

两种数字生命的Swarm仿真研究

数字生命的概念是托马斯·雷最早在计算机上模拟实验提出的,以此为指导,介绍了复杂适应系统、Agent建模等理论知识,利用Swarm仿真平台构建了两种异类数字生命及共同生存的环境,模拟自然界生命体最基础的繁殖歼灭等生命现象,通过可视化窗口观察生命体个体及群体间的交互行为,得到结果的不可测性和突现性,实现了两种数字生命的Swarm仿真。     

轨道动力学可视化仿真研究

研究了在机车车辆一轨道耦合动力学视景仿真系统中，轨道系统动态行为仿真的逼真性和实时性问题，提出了一种能准确模拟轨道系统振动行为的有限长轨道单元法，考虑到钢轨以梁的形式参与振动的实质，通过实时建立具有一定垂向、横向和扭转振动形态的钢轨模型来模拟钢轨的振动行为。仿真结果表明，在保证优良的实时性的同时，利用该方法不仅可以建立更加符合实际的轨道模型，而且还能真实地模拟轨道子系统各组成部件的各种特殊振动行为。     

基于Creator的飞行视景三维模型数据库优化技术

根据飞行视景仿真中三维建模的特点和要求,利用Creator强大的可视化建模功能和模型数据库优化技术,从调整模型数据库层级结构、减少模型复杂度和减小模型文件尺寸等几个方面着手,创建飞行视景仿真中所必需的飞机/导弹、座舱仪表和地形等典型对象的三维模型,在模型的复杂度和逼真度之间进行平衡,通过某飞行模拟训练系统软件开发中三维模型优化前后运行性能参数的对比,表明了优化建模的必要性和该建模技术在普通PC平台上支持飞行视景实时仿真的可行性.     

高动态飞行器姿态解算及三维视景仿真研究

建立了高动态飞行器姿态解算的数学模型,探讨了利用等效旋转矢量法解算姿态角的方法,并与四元数法进行了比较。建立了飞行器、地形、地物的三维模型,利用计算出来的数据进行飞行器的实时三维视景仿真模拟。三维视景仿真对直接观察、验证高动态飞行器的运动变化规律提供了极大的便利。     

基于RBF网络的虚拟仪表人机界面评价方法

提出了基于RBF网络的虚拟仪表人机界面主观评价方法和评价指标。利用RBF网络的自组织、自学习与自适应特性对网络进行训练,使网络学习隐含在训练数据中的人机界面主观评价指标的权重规律,自适应调整主观评价指标的权重,克服了主观赋权法的随机性因素影响。建立了虚拟光柱表人机界面,开发了基于RBF网络的虚拟光柱表人机界面主观评价模型;对训练样本数为50,75和100的三组虚拟仪表网络模型进行了误差分析。分析结果表明,采用75个训练样本可以得到满意的主观评价精度。