更新时间是: 2007-12-27 10:01:58

 

 

 

2003年 第15卷 第6期

(详情见本刊)

 

      

论文与报告

仿真系统

一种新型的机载雷达射频仿真系统设计方案

 , 毛继志, 许家栋

用现有的射频仿真方法实现机载雷达仿真,为满足远场条件,将导致暗室尺寸过大等一系列问题。论文提出了一套新型的机载雷达射频仿真系统设计方案,该方案可以大大缩减微波暗室的建造尺寸和成本,并且有视场角大、静区特性较好、控制结构简单等特点。并对影响目标位置精度的各因素进行了分析。

先进短矩起飞垂直着陆飞机的建模与仿真研究

  王飞跃 家廞 郭锁凤

先进短距起飞垂直着陆(ASTOVL)飞行/推进综合控制技术的实现,需要进行大量的理论研究和仿真计算,以确定最优控制律。通过用全量非线性方程来描述的该类依靠气动舵面和推力矢量融合控制技术的飞机运动状态,建立了六自由度的飞机动力学数学模型。由于没有对刚体飞机数学模型和气动数据进行线性化处理,因而所建模型不仅能较全面地反映STOVL飞机的实际运行特性,而且具有较强的通用性。最后,以某型号STOVL飞机为背景,在MATLAB5.2/Simulink环境下研究和开发了飞行数字仿真器,介绍了仿真软件的设计思想和程序架构,并通过数字仿真验证了该仿真器的正确性。

微小卫星数字化综合仿真试验系统研究

    杨嘉伟

随着微小卫星的技术进步及其应用领域的不断拓展,微小卫星总体设计及应用仿真迫切需要先进仿真技术的强有力支持。论文基于协同仿真的设计思想,进行了微小卫星数字化综合仿真试验系统的方案研究,阐述了系统的基本设计思想与主要任务,进行了系统体系结构、硬件配置与软件结构的功能分析与设计,介绍了其中所涉及的主要关键技术等。最后,给出了一个基于任务仿真需求的微小卫星数字化综合仿真试验系统的初步功能实现。

建模与仿真方法

海空对抗模拟的面向对象的分析与实现

      初军田

基于海空对抗的战术背景,结合面向对象的建模技术和数据库技术,给出了基于面向对象的海空对抗的建模与VC++程序实现过程,以及空战部分程序实现流程图。仿真的数学模型基于数理统计理论,并阐述了部分关键模型的实现方法和功能。最后,进行了依据想定的模拟与结果分析。

同步数字体系的光纤通信系统仿真模型与算法

向良军 郑林华 韩方景

同步数字体系(SDH)的光纤通信仿真系统的建模及仿真算法是实现其仿真软件的关键问题,本文为通用SDH设备的仿真系统提供了一种建模方法和模型实例,并给出了在模型实例下仿真实现,这种模型结构同样适于其他的通信系统仿真。

非机动水下三维情形的纯方位目标运动分析研究

胡友峰 焦秉立

以无源声纳关于目标方位(包括方位角、高低角)的有噪测量为依据,探讨了水下三维无源TMA(目标运动分析)的实现及精度问题。文中应用伪线性——Kalman滤波结合方法、最大似然估计方法、扩展卡尔曼滤波方法(EKF),对三维情况[4] 下已知固定深度的的TMA问题进行了研究,并结合数据批处理手段,有效地改善了参数估计的性能,且给出了它们的CRB界。计算机仿真证明了上述算法的有效性。本文所提出的方法要求简单,精度较高,简易平台即可实现,具有一定的实际意义。

复杂误差的仿真及其应用

易东云 王正明  

提出采用最优节点的样条函数模型对复杂误差建立数学模型,该模型通过最优节点个数和节点距的自适应调整,精确分离复杂误差数据中的次低频误差和随机误差,对次低频误差通过样条参数的统计模型实现,对随机误差采用自回归模型实现,并综合得到复杂误差数据的仿真。最后,利用该仿真模型讨论了复杂误差对数据融合系统输出精度的影响。

基于可拓论的工业水分过程系统综合建模

卢荣德 陈宗海

介绍了工业水分过程系统建模的研究方法。该文采用数学机理模型、经验模型、神经网络模型在物元模型的基础上综合方法,建立了大时延、大流量、大范围非线性时变的烟丝水分过程的模型。该模型以数学机理模型的解作为初始点,经验模型作为全局调节器,菱形思维神经网络模型作为局部调节器,从而使该模型更接近于实际工业过程。此方法物理机理明晰、能获得工业过程的全局优化结果、能解决系统中一些结构不良问题等。仿真结果表明:较之三种模型的有效性,对于解决复杂工业过程控制系统问题,可拓工程方法是一条可探索途径。

机械压力机气动系统模型的建立

  林廷圻 赵升吨

建立了新型的机械压力机气动摩擦离合器及制动器的计算机控制系统,并对该气动系统进行模型辨识。在该气动系统机理分析的基础上,采用预报误差法进行气动系统模型参数的辨识,得到该系统的动态模型。将辨识模型仿真结果与系统实验测量数据进行比较,该模型是可信的。这个模型不仅能够较好的反映系统的动态特性,而且有利于系统控制器的设计。

空空导弹系统仿真模型验证平台

王建华 符文星  

文章介绍了空空导弹系统仿真模型验证平台。该平台基于CLIMB方案,将不同数据资源分为五个等级。利用等级高的数据库对产生等级低的数据库资源的模型进行验证。平台集成了工程上用于仿真模型有效性评估的统计检验方法。平台验证方法完备且具有良好的开放性,易于扩充。最后用实例说明平台的工作界面。

故障特征选择与诊断规则提取的VPRS模型方法

张登峰 王执铨

针对实际工程系统故障诊断过程中故障特征和诊断规则难以提取的问题,提出了一种基于变精度粗糙集(VPRS)模型的故障特征选择和诊断规则提取的新方法。该方法通过选取适当的分类误差参数b,运用知识约简简化知识系统。它不仅能从实测数据中提取出最佳的故障特征参数,还可得到简化的诊断规则。对滚动轴承故障诊断的仿真实例表明,该方法有效地简化了特征参数和诊断规则,提高了故障诊断的准确率,减低了诊断成本,具有比基本RS方法更广的适用性。

用遗传程序设计实现复杂函数的自动建模

周爱民 曹宏庆 康立山 黄玉珍

采用遗传程序设计的方法实现复杂函数的自动建模,程序中用树的分层结构表示复杂函数,并设计了相应的遗传算子(包括杂交算子和变异算子)以及停机条件。实例测试的结果表明采用遗传程序设计的方法得到的模型比传统的方法得到的模型要好,甚至优于专家设计的一些模型。

仿真算法

一种改进的多模型噪声辨识方法

朱洪艳   韩崇照 赵广社

在混合系统参数估计问题中,交互式多模型算法是一种比较有效的求解方法。但是当系统机动模式较多时,模型集中的模型数目也随之增加。针对模型集过大导致的参数估计精度下降的现象,提出了一种改进的多模型算法,并将其应用于系统噪声辨识。它利用多扫描量测信息,采用离散优化技术,获得近似于系统的实际噪声水平的最优的子模型集。然后,利用此进行噪声估计作为结果输出。Monte Carlo仿真结果表明了新算法估计精度优于标准IMM算法。

一种基于密度分布函数聚类的属性离散化方法

李兴生 李德毅

连续属性离散化是数据分析预处理中的一项重要内容,针对有监督学习,提出了一种基于密度分布函数聚类的连续属性离散化方法。该方法利用了粗糙集中决策表的一致性水平的概念,通过计算基于聚类划分后决策表一致性水平的反馈信息,动态地调整聚类参数影响因子,直到决策表的一致性水平达到原始水平为止。由于同时考虑所有属性的离散化效果,可使离散化的结果更为合理。为了验证该方法的可行性,文中利用实际数据进行了试验。

 

具有比例延迟的中立型方程新块q-方法稳定性

曹婉容 赵景军 刘明珠

相对于一般的数值方法,块方法由于其简化计算步骤和稳定性好的特点在数值计算中具有明显的优势。文章针对新q -方法给出了新块q -方法,并对具有比例延迟的中立型方程进行数值处理,通过考察方程及其扰动方程的数值解,得出了新块q -方法GP-稳定的充分条件。

智能建模与仿真

基于多物种进化遗传算法的神经网络进化设计方法

李智勇 童调生

针对神经网络结构设计的问题与一般结构学习方法的不足,提出了多物种进化遗传算法(SEGA),并以MLP为例给出了基于此算法的神经网络结构进化设计方法。该方法融合了遗传算法与神经网络,具有模型搜索空间广泛、算法适应性强的特点。仿真结果表明该方法是有效的。

某导弹引信安全控制系统的动态过程仿真

  盛文静

某导弹引信安全控制系统是一个离散事件驱动的过程控制系统。本文以该系统安全性评估的仿真需求为背景,介绍了在MATLAB建模/仿真环境中建立虚拟系统、设计虚拟飞行试验、进行动态过程仿真和故障仿真的方法,并给出系统结构模型、虚拟系统模型以及动态过程仿真和故障仿真结果。

基于神经网络辨识的质子交换膜燃料电池建模

  曹广益 朱新坚

针对质子交换膜燃料电池(PEMFC)系统过于复杂,难以建模,而已建立的模型难以满足PEMFC控制系统设计和应用的要求。本文利用神经网络具有逼近任意复杂非线性函数的能力,将神经网络辨识方法应用到PEMFC强非线性系统的建模中,避开了PEMFC系统内部的复杂性。模型以电池工作温度为神经网络辨识模型的输入量,电池电压、电流密度为输出量,利用500组实验数据作为训练样本,采用改进型BP算法,建立了不同温度下电池电压-电流密度动态响应模型。仿真结果表明,方法可行,建立的模型精度较高,从而为设计PEMFC实时控制系统奠定了基础。

实时监控与发射决策专家系统推理机设计

  莫建军 王玉莹

实时监控与发射决策专家系统要求应能根据监控信息,不断进行知识推理,多层次判断直到最终导弹发射决策。本文对推理流程设计原则、控制策略、推理机的运行过程等进行了介绍。本推理机将面向对象方法和问题求解的黑板模型思想有机地结合在一起,将知识库分层模块化,极大提高了推理效率。该推理机具有结构清晰、条理分明、维护方便等特点。

 

信息与控制

Simulation Study of a New Method to Synchronously Control Rotate Speed and Power of a Steam Turbine

SHI Xiao-ping, WANG Zi-cai

The frequency of the electric network will inevitably fluctuate because of rotate speed variation of a steam turbine, while its classical regulation system is accomplishing matching between its power and the referenced electric load. A new method is developed to synchronously control rotate speed and power of a steam turbine with pole placement technique of linear system. With this new control method, not only the rotate speed of a steam turbine can be controlled according to its instruction curve, but also its power can be synchronously controlled to quickly track the electric load without additional component of the frequency regulation. The computer simulation verifies the correctness and the effectiveness of the presented new control method.

Study and Simulation of Manipulator Kinematic Solution at Singular Configurations

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

A new approach to the singularity analysis of manipulators is presented. The joint axis linear dependence is determined by using classified line varieties, so that not only the singular configurations of the manipulator can be identified but also the specific axes becoming linearly dependent can be recognized. The task space feasible motions are identified by using reciprocal screws. By isolating the linear dependent columns and rows in the Jacobian matrix, the corresponding singular Jacobian matrix is simplified from 6×6 to 5×5, so that the exact solutions for the manipulator are obtained near singular configurations. In the end, some simulation results for PUMA manipulator are given to demonstrate the effectiveness of this method.

基于短期AGC指令的负荷系统预见预测控制

王东风   王国玉

针对目前火力发电单元机组负荷增减频繁、扰动因素较多的情况,在充分利用自动发电控制(AGC)的负荷指令资源的基础上,提出一种协调控制系统的负荷预见预测控制方案。该方法以多变量预测控制为核心,将预见控制思想融入到预测控制的设计之中,从而构成一种新的负荷协调控制策略。仿真结果表明,该方法集预测控制、预见控制二者的优点,使得机组负荷具有良好的跟踪性能,主蒸汽压力也具有很好的系统动、静态调节品质,

区分服务环境下TCP拥塞控制机制研究

李方敏 周祖德 彭小兵 李仁发

区分服务能为不同服务需求的用户提供相应的服务质量,TCP流量在Internet中占有重要的地位,TCP基于窗口的拥塞控制算法限制了具有大RTT连接公平获得带宽,进而限制了TCP对区分服务的支持,因此研究TCP在区分服务体系结构下的拥塞控制机制具有重要的意义。基于提出的一种支持区分服务的主动队列管理机制—EBLUE,结合改进的TCP拥塞控制机制,研究了TCP在区分服务环境下对确保服务的支持,即使在经历拥塞时,TCP连接也能公平地获得其流量规格中说明的带宽。最后,在ns 下的仿真实验结果验证本文机制的有效性和公平性。

基于Simulink的船舶运动控制的仿真研究

林叶锦  

在介绍水面船舶三自由度运动模型建立方法的基础上,利用MatlabS–function建立了基于SimulinkAbkowitz非线性船舶运动模型,进行了船舶运动控制系统的仿真研究,并给出了仿真结果。对船舶操纵性试验和船舶运动控制规律的研究具有实际意义。

仿真技术应用

利用雷达回波仿真提高雷达高度表的测高精度

杨文霞 张蕴玉 胡修林

提出了宽波束雷达视频回波的仿真模型算法及仿真过程,详细介绍了仿真模型中各参数的计算,根据数字高程图做了大量的回波仿并进行了特征分析和归类,根据地面崎岖度及地表特征的不同统计天底点在仿真回波中出现位置的大致规律,从而根据仿真的结果矫正了雷达高度表的测高,并给出了矫正后的结果.

集中式多雷达系统维数不匹配处理技术

   

在集中式多雷达跟踪系统中,经常存在雷达的观测信息维数不一致的情况。为了能正确对所有雷达观测数据进行融合,系统需要首先对维数不匹配的观测数据进行处理。目前,通常采用降维的方法处理数据维数不匹配问题。由于在降维处理过程中,需要丢失目标的高度信息,因此,系统会产生一定的动态误差。当目标的俯仰角度比较大时,系统的跟踪精度必然会下降。针对降维方法的缺点,本文采用升维的方法对数据维数不匹配进行处理,并对这两种方法在不同情况下的跟踪精度进行了仿真分析。

基于内蕴时间理论极值特性的NOPD结构的响应仿真

  黄协清 陈天宁

非阻塞性颗粒阻尼(non-obstructive particle damping)是在传统颗粒阻尼和冲击阻尼技术基础上发展起来适用于恶劣环境、具有良好减振效果的一种复合阻尼新技术。通过利用极值特性的内时理论简化方法对NOPD结构响应进行了分析,并在此基础上进行了仿真计算和实验验证。结果表明,将内时理论简化方法应用于NOPD结构响应计算是可行的,为NOPD技术的工程应用提供了一种有效的分析方法。

交流伺服系统串极预测函数控制的仿真研究

潘红华 胡家升 王建明 汪德虎

根据预测函数控制方法的原理对交流伺服系统进行了三级串级闭环控制的仿真应用研究。在分析预测函数控制方法闭环性能的基础上,给出预测函数控制器的设计方法,建立了交流伺服系统串级预测函数控制的系统结构,讨论了实现串级控制的方法。通过仿真及与PID方法的比较表明,预测函数控制方法能够改善交流伺服系统的控制特性。

冷冲模CAD系统中设计信息XML描述模型的研究

  刘晓平 俞士光

传统的冷冲模具设计中信息组织方式在协同设计中存在很多问题,本文基于特征的Schema词表讨论了利用XML的数据模式设计冷冲模具,通过XML模式组织的模具设计文档有效地支持了模具的协同设计,很好地解决了设计人员之间信息传递问题,同时支持建立面向产品生命周期的产品信息模型。

软件无线电技术在通用雷达信号处理机中的应用

曹宁生

软件无线电概念最早是基于通信需求提出来的,而且也首先在通信领域得到应用,但软件无线电这种设计思想、新思路也完全适用于其他领域,如雷达、声纳等。本文介绍了软件无线电(SDR)的基本原理及其关键技术,针对全相参雷达的特点,提出采用雷达信号中频采样技术的实现方法,不仅使电路元器件显著减少,提高了系统的可靠性和信噪比,而且降低了相位噪声和杂散,满足了系统对雷达接收机的要求。利用

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