题  目

作者

摘  要

综   述

过程工业计算机辅助安全评价技术的进展

吴重光 夏 涛，张海峰，牟善军，姜春明，张贝克，李安峰

过程工业涉及的领域广、危险性大，由于安全评价在消除危险隐患方面有重大作用，已列入许多国家的法规及新的国际安全标准。本文介绍了当前过程工业安全评价的基本内容和方法，阐明了计算机辅助安全评价的必要性。介绍了计算机辅助危险识别、危险分析、风险评价方面已取得的成果。值得注意的进展是，基于仿真技术的过程工业安全评价近年来发展很快。本文介绍了基于仿真技术的过程工业安全评价的发展阶段、技术关键、有关成果和应用。实践表明，仿真技术由于它的特殊作用在系统安全工程中是一种强有力的辅助工具。本文还讨论了当前计算机辅助安全评价技术的不足和发展方向。

建模与仿真方法

仿真建模中的概念模型研究

赵新俊, 王行仁, 龚光红

建模技术是系统仿真的核心技术之一，随着仿真系统的复杂性的不断增强，如何才能够更加有效的规划和实现仿真系统中的模型已经成为仿真系统建模的一个主要问题.提出了仿真建模中的概念模型SimE-R，为系统仿真中模型的顶层设计提供了一个科学、有效的手段.

舰船运动姿态的多维自回归建模

李  慧, 吴国富, 齐全跃

由于受到诸多随机因素的影响，海上航行舰船的姿态运动呈现复杂的动力系统的特征。可从时域的角度，采用时间序列中多维自回归模型实现对舰船运动姿态的辨识。文章同时给出拟合的真实例子以及它的预报.

基于弯曲路径的复杂温度场重建算法仿真研究

田 丰, 邵富群, 王福利, 陈 松

以最小二乘法温度场图像重建算法为基础以费尔马定理为依据，对声学法工业炉温度场检测中由于声波传播路径弯曲对温度场重建所产生的影响进行了研究，给出一种实现声波路径弯曲补偿的复杂温度场重建算法，通过仿真，考察了该算法对不同温度场分布函数的重建效果，结果表明：该算法不但可实现声波路径弯曲的补偿，而且可同时进行温度场的重建，具有较高的重建精度。

地面火箭试验系统虚拟样机建模与分析

刘永红，任工昌，王步康，张优云

以某种地面火箭试验系统为物理样机原型，在高性能工作站上建立了对应的虚拟样机试验系统，进行了地面火箭系统虚拟试验方面的研究工作，使用5级路面谱进行了系统的虚拟试验，获得了该数字系统模型较为完整的虚拟试验数据及其结构对性能影响的数据，为基于地面火箭试验系统的物理设计提供必要的基础技术支持

A New Method for Simulating the Dynamic Tire Forces

REN Wei-qun, ZHANG Yun-qing, JIN Guo-dong

 In assessing the vehicle features related to the road damage, the prediction of dynamic tire forces is one of the most important processes. A new simulating method for predicting the dynamic tire forces has been developed as an application of Multi-Body System (MBS) dynamics theory, and the corresponding software ADAMS has been employed to model the nonlinear vehicle in more detail. Then the simulated dynamic tire forces has been validated by the test data, and been compared to the former simple models.

数控加工物理仿真关键技术的初探

盛  亮，廖文和

数控加工仿真是CAD/CAM领域的重要研究内容。目前数控仿真工作主要是几何仿真，几何仿真与真正的实际数控加工还有差距。鉴于几何仿真技术的发展和完善，提出数控加工物理仿真，从而将数控加工仿真技术的研究推进一步，并提出物理仿真具有的功能，即有视觉、听觉、触觉；物理仿真的实现，即建立机床、刀具、夹具、材料、粗糙度和精度、随机性事件的模型库，以力学分析实现力学仿真；指出了物理仿真的难点，进行了物理仿真的展望。

面向对象的战斗机飞行仿真建模初探

李嘉林,  董  杰

由于现代战斗机系统的复杂性和仿真任务的多样性，使得传统软件设计方法设计的飞行仿真软件的可重用性很低。综合运用面向对象技术和模块化设计思想，研究了战斗机飞行仿真的建模方法，设计了具有较好可重用性、可用在其它机型的飞行仿真中的最低限度飞行仿真对象。仿真试验证明所提出的面向对象的战斗机飞行仿真建模方法的可行性和高效性.

基于Matlab与VC++混编技术的混杂系统预测控制及仿真

李秀改，高东杰

深入研究了混杂系统基于混合逻辑的建模方法，提出变权重矩阵的预测控制策略对系统进行优化和控制，对一个具体实例进行了仿真研究，表明基于混合逻辑动态模型的变权重预测控制策略能使系统跟踪设定值并满足约束条件。基于Matlab与VC++设计的系统仿真平台，为算法工程化实施提供了一个有效途径

东灵山辽东栎林生态系统健康仿真与评价研究

丛沛桐 , 王瑞兰 , 王珊林 , 付玉杰 , 祖元刚

介绍了生态系统健康评价的模式，探讨了应用感知器人工神经网络进行健康评价的方法和原则，讨论了生态系统健康水平的表达方式；并以东灵山辽东栎林生态系统为例，基于生态系统的结构、功能、环境适应性及系统服务特征，建立了东灵山辽东栎林生态系统健康评价的人工神经网络仿真体系。采用土壤含水量、土壤有机质含量、样方物种相对多度和各样方多样性指数对9个实测样地进行了健康水平评价，数值化和可视化地再现了生态系统健康仿真过程

一种基于色料混合理论的配色仿真算法

吴  鹏，吕仕铭

以工业配色应用为背景，首先探讨了计算机配色的两种基本理论：三刺激值理论与色料混合理论，然后分析了基于色料混合理论的织物染色算法的不足，提出了一种新的配色仿真算法，并应用于涂料配色实践。从仿真结果来看，该配色仿真算法计算精确，能够有效地减小配方色差。

模型直升机航向系统辨识中的加权判据

陈皓生, 陈大融，汪家道

在进行模型直升机航向运动的系统辨识时，由于人工操纵对实验数据影响，需要使用多次实验数据进行系统辨识。为增强实验数据中所包含的动力学信息，并减少被噪声破坏的数据对系统辨识结果的影响，采用了带有加权判据的最小二乘参数估计方法。在计算加权判据中的权值因子时，采用了单个神经元对权值进行自动分配。辨识结果表明，基于带有加权判据的最小二乘方法所得的航向动力学模型能较好地吻合实际的航向输出。该方法亦是处理多次实验数据的一种有效方法。

生物神经网络仿真中数据表达和并行处理

陈后金, 袁保宗

生物神经网络可以处理信息和产生特定的电特性，理解其信息产生和传递机理，对生物学将具有重要的意义。由于神经网络内部复杂的非线性反馈，进行各种可能的实验十分困难。为此，将信息学与生物学相结合，数学模型与实验数据相结合，建立了神经网络计算机仿真系统。在该仿真系统中，提出了面向对象的数据表达，并实现了并行处理，从而极大地提高了仿真系统的效率。该仿真系统已在许多国家科研和教学机构得到广泛使用。

融合真实感模型的沉浸可视化

鲍劲松，金  烨，马登哲，严隽琪

科学计算可视化给工程师提供一个洞察产品性能的有效途径，但数据量的增加远远超过人们理解数据的能力。科学家观察数据和操纵数据都利用简化的环境和模型，大大约束了对产品和物理现象的观察。该文提出了一种结合虚拟现实技术、科学计算可视化和几何建模技术的创新可视化方法。将科学计算数据和真实感模型有机结合起来，利用虚拟现实技术，提供用户栩栩如生、身临其境、高交互的沉浸可视化环境。论文给出了系统详细构架，建立虚拟场景树以及构造可视化结果融入场景的流程，研究沉浸可视化的使能技术。最后在Powerwall系统上实现了系统原型，并应用在工程实践中。

常微分方程与代数方程求根

袁兆鼎, 宋晓秋

讨论了常微分方程与代数方程求根之间的联系。建立了常微分方程的解与代数方程根的一种联系关系，通过这种联系借助于常微分方程的求解，给出以大范围的初值求出代数方程全部实根的一种方法。还讨论了这种方法的几种具体数值求根算法，并对其中的一些有意义的现象进行了分析。

双刀架数控车削仿真系统关键技术研究

贾志东

从定量和定性两个方面对一类求解分解常微分方程系统的并行组合多速率方法的稳定性作了一些探索。指出传统的稳定区域的概念应该被稳定区间的概念代替，并证明了绝对稳定区间的存在性。

双刀架数控车削仿真系统关键技术研究

王乾廷, 桂贵生, 江吉彬, 孟  兵

研究了双刀架数控车削仿真系统中的NC代码反读技术，将数控代码翻译为刀具加工信息、运动信息及其它指令，作为仿真系统的输入信息。研究了车削仿真中的关键技术，推导出其计算公式，并以火车车轮轮箍的车削加工为例，阐述了干涉校验、工步规划评估和中断评估的方法，实现了车削加工一次试切成功。

强迫振动及实时振中控制的气浮台仿真技术

李怀锋，韩建国，李彦琴，金声震

通过分析该控制系统中的力矩及干扰因素，提出一种高频振动下的气浮台仿真方法。在仿真过程中对气浮台进行电磁强迫振动而又对其实时振动中心进行反馈虑波PID控制。推导出其关键参数的测算方法并分析了相应的实验结果。这种技术可广泛应用于与一维角位移振动仿真的有关领域。

高层体系结构中DDM实现方法的研究

张  霞，黄莎白

介绍了高层体系结构HLA的组成和HLA中数据分发管理DDM的过滤原理；研究分析了目前几种实现DDM过滤机制的方法及其存在的问题，重点分析介绍了最新发展的基于移动Agent的实现方法，并提出了结合CORBA技术实现对其改进的一点想法

一种基于MPLS流量工程的快速重路由算法

赵水宁，邵军力，赵 伟

重路由技术已成为基于MPLS流量工程（MPLS-TE）中调整流量分布的主要手段。本文在分析了IETF制定的准标准快速重路由算法基础上，设计了一种基于MPLS流量工程的新快速重路由算法NEW-FR，并进行了仿真实验，实验结果和分析表明，该算法具有以下优点：消除了重路由时无共享链路节点对之间资源的双份占用情况、缓和了一次性报文流失序问题、大大降低了重路由切换时延和提高了重路由速度等。

基于数字信号处理器的指数加减速算法仿真

康  健，陶  涛，梅雪松，吴序堂

通过对指数加减速原理分析，建立了离散时间域的软件加减速公式，并改进了算法，实际应用于自行开发的基于数字信号处理器(DSP)的多轴运动控制器。通过测量运动控制器输出电压以及与MATLAB的数值仿真结果比较，证明了改进的指数加减速算法公式在数控加工中具有实际意义。

雷达模拟系统基于优先权的iSLIP算法及其仿真试验

许  波

iSLIP算法是用于解决高速路由器交换结构调度问题的一种经典调度算法。在高速路由器中提供完备的QOS是当前研究的热点。基于优先权的iSLIP算法从优先权的角度对分组加以区分，可以与QOS区分服务机制较好的结合，从而实现基于类的QOS保证。本文从仿真的角度验证了基于优先权的iSLIP算法可以较好的实现QOS保证。

一种适用于电动车的直流调速系统仿真

朱小刚, 曹秉刚, 李竟成, 康龙云

针对带电流截止负反馈电压闭环直流调速系统的不足，在对原系统改进的基础上，提出了一种新的基于电压控制策略的直流调速系统：电压/电流双闭环直流调速系统。文中较详细地分析了改进后系统的工作原理，同时对改进前后的系统进行了对比仿真研究，仿真结果表明，改进后系统的动态性能，特别是起动性能得到了改善。

基于整数小波变换的图像编码研究与仿真

张立保, 王  珂

对原始图像分块后，通过整数平方量化阈值编码与上下文相关的零树编码的有机结合，提出一种基于整数小波变换和整数平方量化阈值的上下文相关零树编码算法ISCZ（Integer Square threshold and Context-based Zerotree）。ISCZ算法不仅缩短了各量化阈值间的距离，增加了编码过程中零树的数量，而且充分挖掘了零树符号间的相关性，克服了基于提升框架的（5，3）等整数小波变换能量集中性差的缺点。实验结果说明，ISCZ算法对静态图像的压缩效果优于目前已有的小波压缩算法。

基于定性推理与定量仿真集成的故障诊断推理

刘洪刚，吴建军，陈启智

阐述了故障诊断推理过程中知识的概念、类别和关系，从知识的获取、组织和表示等方面对定性和定量知识的集成进行了研究，并提出了基于定性推理和定量仿真集成的综合诊断推理方法，结合复杂系统试车数据的仿真诊断结果表明，该方法能有效地消除推理结果中的奇异性，从而改善了定性推理方法的性能。

Simulation Analysis of Low-DOF Serial Manipulators

HU Zhun-qing，FANG Hai-rong ，FANG Yue-fa

An exact velocity inverse method for n-DOF(n<6) serial manipulators is presented. For this kind of low-DOF manipulators, the independent controllable variables in the Cartesian space must equal the joint variables in the joint space, and the remaining (6-n) Cartesian variables will linearly depend on these independent variables. The theory of reciprocal screws is used to determine the independent controllable variables in the Cartesian space, and the mapping between the controllable velocity components in the Cartesian space and the joint variables in the joint space is remodeled and becomes uniquely defined. A numerical simulation example in which the end effector of a 4-DOF manipulator is commanded to demonstrate the effectiveness of this methodology.

无线网卡能耗建模及在GloMoSim中的实现

黎  宁，王小伟，郑少仁

参照笔记本电脑无线网卡各工作模式下功率消耗实测结果，建立了ad hoc网络结点无线网卡能耗模型，并介绍了如何在GloMoSim仿真环境中进行实现。此模型可广泛用于ad hoc网络无线结点能量消耗的研究中。运用新模型对IEEE 802.11节能模式的仿真表明：在流数目较多网络负荷较大时802.11节能模式并不能有效节省结点能耗，协议还需进一步改进

信息与控制

基于广义函数迭代的自适应滤波算法仿真研究

郭业才, 赵俊渭

提出了基于高阶累积量广义函数迭代的自适应滤波算法，证明了该算法的收敛性，给出了广义函数的几种具体表示式。用该算法对瑞利噪声环境中水下目标辐射信号谱增强进行了仿真研究。结果表明：该算法具有很强的抑制瑞利(白或色)噪声的能力。因此, 该算法在提高水下探测系统对水下目标的检测能力方面有重要的应用价值。

混合动力FCEV控制策略的仿真研究

赵英杰，刘永文，苏  明，杨文滨

目前国内外都在深入研究燃料电池混合动力电动汽车（FCEV），而FCEV的控制策略是更好的发挥FCEV的优势的一个关键。比较了FCEV与传统的汽车在整车性能上的不同，并从理论上分析了FCEV的能量分配和系统控制方式，用SIMULINK建立了一个FCEV的系统模型进行仿真，通过对仿真结果的分析验证了文中所述的控制策略。

伺服系统中模糊控制器的设计与仿真

牛全民，  黄道敏，张  波

同步随动系统是雷达系统中十分重要的单元，它驱动平面位置显示器的偏转线圈跟随雷达天线同步转动，以便精确地测量目标方位，是典型的角度伺服系统。在现行装备中，该系统大多采用模拟调节器，带来了参数调节不方便、动态特性差和跟踪精度低等缺点，因此采用现代控制理论对其进行改造十分必要。根据交流电机的数学模型，对雷达同步随动系统采取了数字PID和模糊控制两种控制策略，通过仿真分析，说明了采用模糊控制的先进性。

基于OLS算法的RBF神经网络高速公路事件探测

杨耀华, 李  昕, 江芳泽

高速公路事件是指破坏正常交通流并造成交通阻塞的非重现随机发生的事件。事件发生后对其进行快速可靠的探测对减少交通延误、保障道路安全、减少环境污染具有十分重要的意义。文中提出了一种基于模糊聚类技术和RBF神经网络的混合智能高速公路事件自动探测算法，同时改进了用于RBF神经网络训练的OLS（正交最小二乘）选择算法。仿真实验证明，改进的OLS选择算法大大提高了RBF神经网络的训练速度，同时具有无须事先确定RBF中心的优点，将之运用于公路事件探测可以获得满意的性能

小波基自适应去卷滤波器研究

刘铁男，任伟建，谢爱华，冯兆冰，张  航

为了提高信号处理的精度，熔最小均方滤波、Kalman滤波和小波变换于一炉，提出了小波基自适应去卷滤波器。并用文中方案做了若干仿真实验，结果表明，该滤波器能很好地跟踪反射系数信号，并能滤去高频噪声，平均相对误差在1%以内，表明文中方案是十分有效的。

一种有约束的神经网络预测控制方法

周黎辉，韩  璞，孙海蓉

针对非线性系统的控制问题，提出了一种采用黄金分割法的神经网络预测控制算法。该算法以神经网络作为预测模型，以黄金分割法用于优化控制器，其中以系统输入的约束条件作为黄金分割法的动态搜索区间。该算法解决了控制量的范围和变化速度受约束的情况下，未知非线性系统的预测控制问题，通过仿真研究证明了该算法计算速度、稳定性和抗扰动能力。

信息与控制

基于GA神经网络的自适应预测控制的设计与仿真

程宏亮，张国贤，包海昆

针对自适应预测控制抗干扰、鲁棒性与实时性的矛盾，根据遗传算法优化后的神经网络具有很强的自适应性和学习能力、记忆能力、非线性映射能力、鲁棒性和容错能力，文章提出了一种新的自适应预测控制，成功地避免直接矩阵求逆，仿真表明该算法具有良好的综合性能和鲁棒性。

一类非线性系统的滑模模糊动态加权控制

刘殿通，易建强，谭  民

针对一类非线性系统提出了一种滑模模糊动态加权控制方法。该方法为系统中各个子系统分别设计简单的滑模模糊控制器，并采用模糊推理实时调节各滑模模糊控制器在系统控制中的作用。将该方法应用于吊车控制中，仿真结果证明了其有效性。

基于Simulink的小车-倒摆模糊自适应控制系统设计与仿真

张绍德

运用动力学原理建立了小车-倒摆的仿真模型,并以对象输入输出的测试数据为依据，讨论了Takagi-Sugeno模糊模型的参数辨识，提出了模糊逆模型控制方案，基于此借助Matlab的Simulink设计了小车-倒摆的动态模型及其模糊自适应控制系统。仿真结果证明了本文采用的控制策略的有效性。

具有伪控制补偿的自适应动态逆控制系统设计与仿真

朱家强, 郭锁凤

论述了基于伪控制补偿解决自适应控制中作动器饱和问题的方法。基本控制律采用非线性动态逆方法设计，神经网络用于对逆误差进行重构。伪控制补偿消除作动器和自适应单元之间的交互影响。通过在超机动飞行控制的应用仿真表明，该控制方案弥补了动态逆要求精确数学模型的缺点，消除了作动器饱和对自适应单元的影响，提高了整个控制系统的鲁棒性。

一种基于模糊神经网络的自适应模糊辨识方法

江善和，申东日，陈义俊

基于改进的T-S模型，提出一种自适应模糊神经网络模型（AFNN）。首先，基于模糊竞争学习算法确定系统的模糊空间和模糊规则数，并得出每个样本对每条规则的适用程度。其次，利用卡尔曼滤波算法在线辨识AFNN的后件参数。AFNN具有结构简洁，逼近能力强，能够显著提高辨识精度，并且辨识的模糊模型简单有效。最后，将该AFNN用于非线性系统的模糊辨识，仿真结果验证了该方法的有效性。

太阳能电动车最大功率点跟踪器的设计

赵剑飞，曹秉刚，康龙云，张  政

在研究太阳能电池板工作原理的基础上，针对太阳能电动车对能量控制系统要求的特殊性，制定了能够进行最大功率点跟踪的实时控制策略并对其进行了改进。通过在稳定和变化环境下的仿真研究获取了适用于太阳能电动车的最佳控制策略。最后进行了太阳能电动车最大功率点跟踪器硬件电路的设计。

自调整非线性遗传算法

崔志华，曾建潮，徐玉斌

通过对简单遗传算法的理论分析，得出了复制、杂交、变异等算子的每次作用均相当于对所作用的个体进行一次线性变换。因此，通过对传统遗传算子进行修改，作者提出了非线性遗传算法。本文发现规范化操作对算法的计算效率有很大的影响，并且给出各遗传算子的一种等价线性表示。因此，如果针对不同的优化问题动态的进行规范化操作及遗传算子的选择，将会大大提高算法的效率。本文提出一种新的自调整非线性遗传算法（Self-Ajusting Nonlinear Genetic Algorithm,SANGA），该算法通过规范化操作的动态选择，结合简单的遗传算子，对算法的效率有很大的提高。仿真结果表明该算法的有效性。

基于模糊神经网络的储集层含水饱和度预测

曾宪华, 耿新宇, 黄小燕

通过改进补偿模糊神经网络，使模糊系统较强的知识表达能力与神经网络强大的自学习能力优势互补。然后，提出了一种动态调整学习步长的机制，能够避免较大震荡现象的出现；同时加快了迭代速度。最后，将该方法应用到油田测井解释中预测储集层含水饱和度，结果较为满意；与常规神经网络相比，迭代速度和误差精度都有大大的提高；实践证明该方法值得进一步推广运用。

研究简报

基于通用微机的数字化雷达显控终端实现

宋  锐，张  静，夏胜平，吴建辉，胡卫东，郁文贤

以某型雷达改造项目为背景，在对常规雷达显控终端进行分析的基础上，提出并实现了基于通用微机的数字化雷达显控终端，综合比较了该数字化终端与常规显控终端的特性。实践证明，该方案有效满足了在雷达终端上进行复杂的信息处理和显示的迫切需求，具有良好的适应性、通用性，可广泛应用于雷达显控终端的改造、雷达系统仿真和人员训练等方面。

随机模糊神经网络在公司收益预测中的应用

邵建军，柯大钢，王军平

系统介绍了随机模糊神经网络（SFNN）并将其用于上市公司每股收益的分类和预测，以解决一般的预测方法没有考虑到输入输出数据含有“噪声”的现实问题。文中选取了300家当前正在上海或深圳证券交易所上市的公司作为样本，用随机模糊神经网络对其每股收益的分类和预测进行了仿真研究，并将仿真结果与用模糊神经网络（FNN）的仿真结果进行了对比，结果显示用随机模糊神经网络的仿真效果较好。这对于投资者合理把握投资机会，正确投资以获得更高的收益有着一定的现实意义。

大型水利工程施工交通运输系统仿真与可视化研究

钟登华, 冯志军, 张伟波

通过对大型水利工程施工交通运输系统的分析，提出了对该系统进行计算机仿真的建模方法和仿真方法，以及对仿真过程和仿真结果的可视化的实现方法。其中应用了计算机图形学中的动画技术、数值计算中的三次B样条插值方法、以及离散事件系统仿真方法。最后，通过一个实例，验证了文中所提出的方法的实际效果。