船舶电力系统的动态过程仿真研究

提出了一种面向船舶电力系统动态过程的仿真计算方法.以连网柴油发电机组旋转坐标系为参考,建立了一种船舶电力系统教学模型,微分代数方程组求解采用牛顿法与隐式梯形积分法相结合.柴油机调速器依据速度下倾特性控制电网频率和有功功率分配,自动电压调节器引入均压线概念.选用中铁渤海一号船舶电力系统为仿真对象,实现柴油发电机组并联运行的动态过程仿真,仿真结果验证了数学模型和仿真计算方法的有效性.     

汽车自适应前照明系统的仿真实验平台研究

基于三轴并联机构原理为汽车自适应前照明系统(AdaptiveFront-lighting System,AFS)设计了一个空间三自由度的仿真实验平台,并通过建立实验平台的运动学逆解数学模型解决了实验平台的运动控制问题.仿真实验平台实现了对汽车底盘的俯仰和侧倾等运动变化的模拟,可用于验证AFS系统的原理和控制算法等.通过对实验平台的XYZ轴施加特定驱动方程的实验表明,实验平台的实际运动轨迹基本上与理论值相吻合,从而验证了实验平台设计的有效性.     

实时粒子滤波跟踪算法及其实现

针对粒子滤波跟踪算法在视频跟踪中存在的计算复杂、计算量庞大,无法满足实时系统的应用需求,提出了实时粒子滤波跟踪算法.利用粒子滤波器潜在的数据并发特征,在集群环境下,设计并实现了分布式并行粒子滤波跟踪算法,给出了主从模式下的算法设计、数据划分、负载平衡及通信策略.实验结果表明,随着粒子数增加,计算量以幂指数增大,并行跟踪算法的执行时间明显减少,有效地提高了跟踪精度、降低计算时间,能够满足硬实时系统的时间约束.     

基于神经网络的并联式混合动力汽车控制策略

为提高并联式混合动力汽车的燃油经济性和控制系统的响应时间,应用神经网络实现控制策略.首先,结合逻辑门限控制策略和等效燃油消耗最小原理制定控制策略,并根据电池的荷电状态(SOC)进行调整.然后将调整后的策略在典型工况JA1015循环上实验,采集合理样本来训练对角回归型神经网络(DRNN),获得基于神经网络的控制策略.最后,在电动汽车仿真软件ADVISOR平台上进行仿真实验,仿真结果表明,采用神经网络的控制策略,提高了并联式混合动力汽车的燃油经济性,响应快,且具有通用性.     

对接半物理仿真系统中的自适应柔顺力控制研究

为实现空间航天器对接过程中的强制校正和拉近阶段过程的半物理仿真,提出了一种六自由度并联运动平台的基于位置闭环的力控制方法.针对强制校正和拉近过程中两飞行器之间连接刚度大范围变化,设计自适应力控制器解决了刚度参数时变对系统性能的影响.试验结果表明自适应柔顺力控制可以实现强制校正和拉近阶段过程的有效模拟.     

基于MPI的并行分布式高斯消元算法设计和评估

为了满足电磁仿真数值计算日益增高的速度和精度的需求,针对单机内存需求和计算负荷需求都比较大的矛盾,提出基于分布式并行机群环境的并行计算划分和并行存储划分的算法设计思想,并且给出了基于行列循环数据划分的并行计算算法描述.在此基础上进行了实验验证,用MPI+FORTRAN和MPI+C编程实现了对大矩阵求逆的分布式高斯消元,并进行了性能评估和实验验证,在国内外超级计算中心平台上的实验结果表明所完成的工作对于系统的电磁仿真计算具有应用价值,该算法和代码实现可应用于电磁仿真计算的矩量法MOM(Method of Mom)中.     

新型6-(P-2P-S)并联机器人逆动力学仿真分析

针对一种新型6-(P-2P-S)并联机器人,介绍了该并联机器人初始正交位姿部分运动解耦的结构特点,推导出广义速度和系统内各刚体运动速度的运动学传递关系.应用拉格朗日方法分别对运动平台、连杆和驱动杆进行动力学计算,建立了该并联机器人的动力学模型.该并联机器人动力学模型是一个多变量、变参数的非线性系统,完整编写了该动力学模型的仿真程序,进行了逆动力学仿真实例分析,研究了驱动力变化规律,验证了该机构部分运动解耦的结构特点,进而为该并联机器人的控制策略研究提供参考.     

时间Petri网与遗传-蚁群算法相结合的并行测试研究

自动测试系统中并行测试任务调度方案一直是尚未解决的难题.在基于Petri网理论的基础上,建立了并行测试的时间Petrl网模型,并且首次将遗传-蚁群算法引入到时间Petri网的变迁序列的寻找过程中,快速地求得了最优调度方案.仿真结果表明,该算法能够以较大的收敛概率快速地收敛,最终得到最优变迁序列.     

Libor市场模型的Monte Carlo控制变量加速方法及并行实现

为了加速定价利率衍生产品的Monte Carlo模拟,对远期测度下Libor市场模型中的漂移项用确定性函数近似,构造了一个与原问题高度相关的控制变量. 然后将此控制变量算法移植到多核CPU和GPU的并行计算环境中,极大地提高了计算效率. 针对利率上限的数值结果表明选取的控制变量十分有效且稳健,多核CPU具有线性加速效果,GPU相对于单核CPU具有很大的计算优势,控制变量和并行计算结合得到的加速效果大致是两者的乘积. 结合控制变量和并行计算的方法可以为其他利率衍生产品如利率下限,互换期权的定价提供有效思路.     

并联混合动力汽车扭矩协调控制策略仿真研究

对于使用机械式自动变速器(AMT)的并联式混合动力汽车(PHEV),能量管理策略的实现需要对发动机、电机以及离合器和变速箱进行协调控制,为此,建立一个分层控制系统来管理整车的能量分配和实现整车的能量分配策略。能量管理策略的实现层以改善车辆行驶平顺性和减小离合器磨损为目标,协调控制动力和传动系统,实现能量管理层需要的扭矩分配、工作模式切换以及换档等要求。在Matlab/Simulink环境下建立了并联式混合动力汽车动力传动系统的仿真模型,通过仿真进行控制策略的辅助设计并验证了控制策略。当前开发的控制策略已经应用于实车,试验结果表明了控制系统和控制策略的适用性。