更新时间是: 2007-12-27 10:01:56

 

 

 

2002年 第14卷 第8期

(详情见本刊)

题  目 作者 摘  要
基于特征模型的柔性关节机械臂的控制 邱志成

基于特征建模的思想,用二阶时变差分方程形式建立柔性关节机械臂特征模型,并应用该模型结合自适应控制对柔性关节机械臂控制进行了研究。该方法的特点是不需要计算系统的动力学模型,只根据系统的输入输出通过参数估计算法估计出时变差分方程的参数,设计智能控制器,它设计简单,使用方便。通过仿真研究表明该方法的有效性。

雷达和ESM相关的仿真研究 郭徽东 章新华

雷达和ESM航迹关联可认为是模式识别问题。在统计假设检验理论和模糊综合分析基础上建立了多目标运动模型、多门限数学模型、时序关联决策模型,给出了累积数据快速计算的模型,以此可对两类传感器的观测数据进行在线时间校准。通过模型能够实现雷达和ESM的快速关联,满足航迹关联的精度要求。并对不同运动态势的关联结果进行分析比较, 取得了满意的结果。

复杂可修系统可靠性维修性综合仿真研究 杨宇航 冯允成

根据子系统和部件故障后“先来先修”的队列原则,利用优先级和事件表建立了复杂可修系统可靠性维修性仿真的逻辑关系,根据对系统完成任务和子系统运行特征的识别,得到反应复杂系统运行的整个历史纪录和可靠性维修性参数的统计值,旨在为系统可靠性设计和维修性管理提供依据。

一种新的盲波束形成器建模与仿真研究 李洪升 赵俊渭   郭业才

提出了一种新的基于高阶累积量和神经网络的盲波束形成器,并对其进行了建模与仿真研究。该波束形成器应用高阶累积量对期望信号的方向向量进行估计,采用线性规划神经网络实现盲波束形成,不但减少了对阵列流形的依赖,具有较好的容差性,而且能有效避免矩阵求逆运算,减小了运算量,易于用硬件实时实现。仿真实验验证了该波束形成器模型的有效性和正确性。

电子设计自动化中的模块生成技术研究 正伟 王豪才 陈伟元

模块生成技术是随EDA设计技术的应用而发展起来的一种新技术。它对EDA软件的广泛使用,设计产品的性能、质量,降低产品开发成本等有重要影响。根据当前EDA设计中所遇到的问题和EDA软件的不足,结合作者多年从事这方面的研究、设计,提出了应用于EDA设计中的模块生成技术的方法。较好的解决了EDA设计、仿真过程的新问题。

一种新的连续多分辨率模型自动生成算法 汪国兴 张明敏 潘志庚

提出了一种新的多分辨率模型自动生成算法,该方法所采用的基于顶点合并的网格简化算法不仅能减少模型中的三角形数目,而且能很好地保持模型拓扑结构。算法采用基于点到平面距离的误差控制方法,能根据用户指定的简化率通过使原始网格中的顶点合并达到大量简化的目的。本文还给出了一种基于顶点合并/分裂的累进网格的构造方法。该简化算法具有良好的保真性并能在绘制时动态产生多分辨率模型。文中给出的一组实例说明了该算法的有效性。

一种模糊神经网络学习算法:移动小论域法 杨锡运 徐大平

提出一种T-s模糊神经网络在线学习算法:移动小论域法,解决非线性控制对象的在线辨识的精度和实时性问题。该算法是在前后件参数可分离的离线混合学习算法基础上,通过分析隶属函数类型及论域模糊子集划分稠密程度对辨识精度的影响后提出来的。不同于传统模糊化进程,此法使用了移动的小论域窗口和在此窗口上划分较少的模糊子集技术产生网络前件模糊化参数,解决了模糊神经网络学习中精度和实时性相互制约的矛盾。仿真结果证实该算法精度高,实时性好。

移动机器人路径发现与规划的免疫算法 王孙安  

分析了车式移动机器人的运动特性,设计了一种适用于该机器人的路径发现与规划免疫算法.通过仿真实验表明,该算法能够快速地发现与规划运动路径,有较好的柔性,能适用于不同的任务,所以该算法具有较高的智能.

遗传规划算法的C++实现及在机器人自适应行为演化中的应用 陈卫东 简伟程

作为遗传算法的一个分支,遗传规划算法(Genetic Programming)由于和计算机程序的直接紧密结合,可以用来实现问题求解程序的优化设计和代码自动生成,被越来越被研究者所重视并应用于许多领域。但由于软硬件配置环境的限制,较难在PC机上用传统的LISP语言来实现算法,有必要采用一种通用的高级语言来实现算法。本文选用C++语言,用二叉树的树型结构和节点结构来表示GP个体和个体的节点,实现了GP算法,给出的算法实现的具体步骤。结合自主移动机器人沿墙走行为的设计,给出了本文算法在机器人适应性行为设计中的具体应用实例,仿真结果说明了这一方法的有效性

水下航行器仿真软件包设计   康凤举 潘永军

主要研究了水下航行器仿真软件包的结构设计、模型库和数据库的构建方法,解决了模型规范化、模型通用性以及各软件平台互连(ODBC)等关键技术,实现了建模、仿真和统计分析过程的一体化。该软件人机界面友好、可扩充性好,能满足实时、超实时仿真要求。本项研究对于航行器系统性能研究具有实用价值,且已经在水下武器系统论证、设计、试验的各个部门和应用领域得到成功的应用。

63A水陆坦克驾驶训练模拟器仿真软件的研制 郭齐胜 刘永红 李光辉   杨瑞平 郑长伟  

63A水陆坦克驾驶训练模拟器是一个具有两个自由度、能完成陆地和水上模拟训练任务的仿真系统,其仿真软件由视景仿真、姿态仿真、运动学动力学仿真、声音仿真和考评等五个功能模块组成。本文建立了各模块的仿真模型,基于Vizual C++和8098汇编语言开发了仿真程序,并进行了模型检验。该软件已得到实际应用,效果良好。

运载火箭动力学的面向对象仿真框架   贾沛然 孟云鹤

利用面向对象思想和统一建模语言(UML),设计了运载火箭动力学的通用仿真框架。在该框架中,运载火箭、子级火箭、状态变量及对应的右函数、GNC系统、发动机、空气动力、控制执行机构和地球等,都作为独立的对象建模,诸如积分、坐标变换、插值等算法也利用对象技术实现,从而极大地提高了仿真框架的适应性和可扩展性,可以支持不同仿真背景、不同粒度下的仿真要求。利用该框架,基于分布组件技术建立的分布式运载火箭动力学仿真平台,验证了该框架的有效性。

先进分布仿真系统中的数据库技术研究 赵新俊 王会霞 王行仁  

随着先进分布仿真(ADS, Advanced Distributed Simulation)系统的发展,仿真系统变得越来越复杂庞大,如何快速、高效、可靠的管理仿真系统的数据显得越发重要,本文着重讨论了针对先进分布仿真系统中的数据库实现的若干问题,主要包括模型库/数据库体系结构、数据库设计、数据库的作用,提出了在先进分布仿真系统中的模型库/数据库体系结构中分层的组织机构,给出了数据库设计的具体步骤及内容,分析了通过数据库和相关的数据管理技术来管理先进分布仿真系统中的数据的若干方法,为分布交互仿真系统中的数据库实现提供了一种有效的结构及方法。

基于结构计算数据挖掘的可视化系统研究 吴炜煜    

为辅助工程设计人员理解结构分析计算得到的结果,根据工程应用的现状,提出有限元反演法并开发了一个基于结构计算数据挖掘的可视化试验系统3DVS。该系统的基本组成模块包括数据输入接口、结构建模、变换控制、真实感结构可视化、结构内力场可视化、剖面应力显示等。本研究所开发的试验系统成功地将大量数据转化为设计人员易于理解的形式,解决了现有CAD软件中结构计算程序输出数据不能满足三维可视化表现要求的问题,实现了科学计算可视化技术在建筑工程设计领域的新的探索性应用,证实了本研究能够为工程结构仿真服务,具有重要的实用价值和广阔的应用前景。

基于组件的分布离散事件仿真环境 张耀鸿 罗雪山  

基于组件的设计是在面向对象的设计基础上发展起来的一种软件设计方法,该方法采用层次化、模块化、标准化的思想来分析和设计系统,提高了系统的重用性,减少了应用开发的工作量,便于系统的升级和扩充。本文从分布离散事件仿真的特点出发,结合基于组件的软件设计思想,建立了仿真组件模型规范,提出了一种分布仿真算法,并开发了相应的仿真环境。该方法适合对大型、复杂系统进行建模和仿真,能有效地支持模型重用。仿真环境具有较好的灵活性和扩展性。

基于虚拟现实的无人驾驶飞机仿真训练系统     朱纪洪  

为了培训无人机控制人员,研究更为先进、成本更低、周期更短的训练方法,本文以某新型无人机为应用背景,论述了“基于虚拟现实的无人驾驶飞机仿真训练系统”的体系结构与在PC机上的实现过程。该系统在无人机飞行仿真的基础上,提出了基于“超包围盒”的碰撞检测技术,使用基于图像的全景建模方法,构建虚拟现实三维飞行实景系统,使得受训人员易于沉浸其中,大大提高训练的效率。该系统研制成功,对无人机控制人员的训练和新型无人机的广泛应用具有重要的意义。

基于虚拟实验方法的滑动窗口协议分析 李仁发 何  彦

随着网络技术的飞速发展,如何定量地分析网络的原理,无论对于研究者还是学习者都是十分重要的。建立虚拟网络实验室,是当前网络研究与设计的先进方法,它的应用使得建立低耗费的复杂网络系统测试平台成为可能。本文通过基于虚拟实验的方法,对三种典型的滑动窗口协议进行分析,用面向对象的方法建立了一个虚拟实验模型,包括体系结构和主要的类的设计,并介绍了该模型的其他特点。最后通过一些典型的实例具体地描述了滑动窗口协议虚拟实验的过程,并根据实验结果分析了这三种滑动窗口协议各自的特点和性能。

振速变化的环形活塞声源系统的设计分析与仿真研究 郭业才 赵俊渭  

设计了环形平面活塞声源系统,从理论上导出了该系统远场指向性公式,并对其正确性和有效性进行了仿真分析。仿真结果表明:该阵在任何声频都有指向性;且环形活塞面积和相邻两活塞中心间距愈小、振速幅度愈大、活塞数量愈多,指向性愈强.当环形活塞的面积、振速幅度、数量一定,且相邻两活塞中心间距为活塞外直径(极限值)时,指向性最强。本文的研究在工程上具有重要的指导意义。

仿真在复杂产品设计中的应用及其面临的挑战 陈晓波 熊光楞 柴旭东

首先介绍了仿真在复杂产品设计中的应用现状,然后探讨了将仿真全面应用于复杂产品设计的方法。基于复杂产品的特点,分析了复杂产品设计对仿真的需求。最后从仿真建模、仿真运行、评估分析及决策支持三个方面提出了相应的挑战。

基于H设计法的非线性舵联合控制系统仿真研究    

建立了首摇、横荡、横摇三个自由度的船舶运动方程。给出了随机海浪波高、横荡力、横摇力矩、艏摇力矩的仿真算法。介绍了干扰抑制的H线性系统设计方法。把非线性船舶舵鳍联合控制系统设计问题化为以二次型性能指标为目标函数的干扰抑制的H线性系统设计问题;基于H系统设计方法,进行舵鳍联合控制系统的设计。并用MATLAB语言完成了控制器的设计与仿真,仿真结果表明基于H设计法的舵鳍联合控制器在保证航向控制的同时,达到较高的减摇效果.

层叠CMAC补偿的并联机器人变结构控制研究 李世敬 王解法 冯祖仁

对复杂机器人系统的不确定性,提出一种层叠小脑模型关节控制器(CMAC)神经网络同滑模变结构控制相结合的控制策略。首先利用改进CMAC学习机器人系统的不确定信息,并作为前馈补偿来确保跟踪误差的快速收敛,再通过滑模变结构控制器消除CMAC网络的逼近误差和不可重复随机干扰的影响。采用Lyapunov直接法进行控制律选取,分析表明系统可实现全局渐近稳定。在6-6并联机器人的轨线跟踪仿真试验中显示了良好的鲁棒性和精确性.

空中运动目标时变时延估计方法的仿真研究     赵俊渭 施坤林

时变时延估计是运动目标测向的关键技术,参数模型法是一类重要的时延估计算法,其自适应形式可用于对时变时延的估计。本文分析选择了三种自适应的时延估计参数模型算法,将其应用于实测的直升机噪声数据,进行了大量仿真试验,为有限阵列尺寸条件下空中运动目标的被动测向提供了有价值的参考数据和结论。

基于Lag-SBPWiener型非线性系统的辨识方法 许自富 李嗣福 陈宗海

给出了Wiener型非线性系统的一种新的辨识方法。采用Laguerre函数与静态BP网络相结合构成Wiener型非线性系统的模型,并给出此模型参数递推辨识算法。这种模型参数辨识不需要实际系统的阶次和时延先验知识,对实际系统阶次和时延变化有较强的鲁棒性。数字仿真验证了该方法的有效性。

卫星信道性能的网络模拟     马刈非

简单分析了卫星通信链路的网络性能和低轨道卫星星座网络的路由特性,针对在卫星信道环境下进行模拟实验存在的问题,设计和实现了两个模拟实验,并对实验结果进行了分析和解释。最后讨论了在这种特殊的通信环境下进行模拟实验的方法及工具。

隧洞施工过程的Petri网络模拟方法 杨学红 胡志根 胡建明

Petri网络模拟方法是通过应用Petri网的基本特性对施工系统进行建模,描述模型中资源等施工参数随施工进度的变化,其网络模型能够较好地描述实际施工系统的动态变化情况,优选施工组织方案和施工机械设备的配置。本文系统分析隧洞施工过程及其程序,建立了基于Petri网络的施工过程模拟模型以及可行施工方案的多目标决策模型。实例分析说明了模拟方法、模拟模型和决策模型是有效的、可行的。

鱼雷发射过程控制序列的Petri网仿真分析   胡宗武 杨赪石 黎佑铭

以某鱼雷发射过程的控制序列作为研究对象,提出了在非完全离散系统基础上建立Petri网结构集的离散化方法;针对该鱼雷发射过程的控制序列建立了Petri网,得到了可达树形式的仿真运行结果,并对发射成功的随机性进行了探讨。本文还对Petri网在类似非完全离散系统中的应用作了分析和展望。

基于小波分解的系统辨识最优实验设计 龙图景 孙政顺 李春文

提出了一种基于小波分解的系统辨识最优输入信号的设计方法。将小波的多分辨率分析理论应用于控制系统的最小二乘辨识中,并且与闭环系统的控制性能指标关联起来,从而得出一种最优辨识输入信号的设计方法。这种方法是与控制相关的一种辨识方法,能获得比普通的系统辨识方法更好的结果。仿真结果证明了这种方法的有效性。

基于Kohonen网络的减速箱机械故障模式识别   李万莉 颜荣庆

在自动聚类分析的基础上,根据某汽轮机减速箱运行状态的特征数据,采用Kohonen网络方法,随机选取该汽轮机减速箱运行状态的几组特征数据进行训练。结果竞争层有三个神经元获胜,即该机械的运行状态被分为三类。训练好的网络再对其余几组特征数据进行识别。根据识别结果可以确定该机械的运行状态,结果与选用其它方法所确定的结果一致。因此,Kohonen网络方法可应用于模式识别。从而该方法能实现对汽轮机减速箱运行状态的监控。

一类非线性系统的自适应模型跟随控制 刘小河  

讨论了一类非线性系统的自适应模型跟随控制问题。首先给出了系统的一般描述,然后研究了该系统模型跟随控制的存在条件,最后讨论了如何设计前馈控制和反馈控制矩阵的迭代调节律,使得系统输出能快速地稳定地跟随参考模型输出。仿真结果表明了这一控制方案具有良好的非线性跟随效果。

不确定离散时滞系统的鲁棒H滤波与仿真 关新平 张群亮

研究了一类不确定离散时滞系统的鲁棒H 滤波问题,其中不确定性存在于系统的状态矩阵和输入矩阵当中,且满足范数有界条件。对于所有容许的参数不确定性,构造一个线性滤波器,使得滤波误差系统渐近稳定且满足一定的