虚拟微型扑翼飞行器建模仿真
苟新禹，胡明朗，魏瑞轩
摘 要：针对扑翼飞行控制算法设计和验证需要，研究了扑翼飞行器数学建模和仿真系统建立问题。构造了一个虚拟微型扑翼飞行器(VFMAV: Virtual Flapping wing Micro Air
Vehicle)，基于非定常空气动力学原理，用修正的准定常气动力计算模型估算出了翅膀扑动产生的高升力。分析惯性力的基础上建立了扑翼飞行器的状态空间方程，进而基于Matlab语言和Simulink环境设计了虚拟微型扑翼飞行器仿真系统(VFMAVS: Virtual Flapping wing Micro Air Vehicle Simulator)，并给出了相应的仿真结果。
基于Simulink/VRML的自主水下航行器编队控制仿真
崔荣鑫，徐德民，许 喆，严卫生，潘 瑛
摘 要：针对多自主水下航行器编队协同控制问题，建立了基于Leader-Follower编队的数学模型，设计了编队控制律，并从理论上证明了控制律的稳定性。为了直观地表达自主水下航行器编队控制的效果，利用MATLAB的Simulink/VRML工具箱构建了水下航行器的编队控制的可视化仿真模型。仿真结果表明，提出的编队控制算法是有效的，所构建的仿真平台直观地表达了自主水下航行器的编队效果，该仿真模型易于扩展，且可以验证其它编队控制算法。
协整模型中门限协整的一种辨识方法
杨
政，田 铮
摘 要：考虑非线性、非平稳时间序列中门限协整模型的辨识问题，给出协整模型属于线性协整还是门限协整的一种判断方法。给出门限协整回归模型的定义，构造了辨识线性协整和门限协整的SupW统计量，并得到了SupW统计量的极限分布。给出逼近极限分布的Bootstrap方法，计算渐近p-值确定协整模型是线性协整还是门限协整。模拟计算和实例计算证明了该辨识方法的有效性，具有重要的应用价值。
相对主元分析方法及其在故障检测中的应用
王天真，汤天浩，文成林，黄洪琼
摘 要:通常情况下利用传统的主元分析方法虽然可以对系统进行故障检测和诊断，但是如果数据标准化以后呈 “均匀”分布时，由于很难选取主元，或者选取出主元时没有考虑随机向量分量的物理意义，使得主元没有代表性。在分析了主元分析方法的基础上，我们提出了一种相对主元分析的方法，给出了相对主元的几何意义，同时还提出了相对化变换，分布“均匀”等概念。在处理分布“均匀”数据时，应用新概念和新方法，可有效地克服传统的主元分析(PCA)在数据压缩和故障检测与诊断时的不足。仿真结果验证了算法的有效性。
动态环境下CGF实时路径重新规划算法
孙少斌，王宽全，林学华，韩志军
摘 要：路径规划是CGF行为模拟最主要和最常用的规划，CGF沿着基于初始信息规划的路径机动时经常会发现路径耗费发生了变化，剩余的路径需要重新规划。D*(动态A*)算法是一个适合于动态环境的实时路径重新规划算法，它通过增量式传播路径耗费的变化提高路径重新规划的效率。介绍了D*算法的一种扩展方法，通过利用问题领域的启发信息引导算法的状态扩展聚焦于当前的状态，减少了状态扩展的数量，进一步提高了CGF在动态环境下的路经重新规划效率。
渐开线直齿轮齿根裂纹扩展模拟
郭
辉，赵 宁，曹蕾蕾，张淑艳
摘 要：利用自由度耦合方法建立了具有旋转自由度的齿轮接触模型，用以分析齿轮的应力应变场。采用奇异单元和等参单元混合分网的方式建立了齿根裂纹的有限元模型。基于ANSYS有限元软件平台，依据弹性断裂力学理论编制了齿根裂纹生长的自动分析程序。模拟了渐开线直齿轮齿根裂纹扩展过程，模拟结果与试验结果相吻合。
基于VISSIM的DC-DC变换器建模与仿真研究
杨国超，纪志成
摘要：根据DC-DC变换的基本原理，在连续导通模式下，基于VISSIM对BUCK、BOOST、BUCK/BOOST三种变换电路分别构建了仿真模型，仿真结果与理论分析的一致性表明了建模方法的正确性。提出的模型适合于验证不同DC-DC变换电路的运行特性、控制算法，为分析设计DC－DC变换电路及其控制系统提供了有效的方法，同时也为实际电路的设计调试提供了新思路。
POOSL的扩展及其在性能分析中的应用研究
方林波，黄樟钦，侯义斌，张 勇
摘 要：为了定量分析系统的吞吐量、时延、缓存平均利用率等长期样本均值(long-run sample average)性能指标，应用再生周期技术(the technique of regenerative
cycles)扩展了形式化建模语言POOSL的构件库。并针对在嵌入式系统中应用广泛的滑动窗口协议，使用扩展后的POOSL为选择重传滑动窗口协议建立了性能分析模型。根据模型模拟执行结果，定量地分析了窗口大小、包大小、超时间隔等参数对协议性能的影响。分析表明，扩展后的POOSL能够有效地应用于对系统的长期样本均值性能指标进行定量分析。
钢包调度仿真软件包的设计与实现
王秀英，刘
炜，郑秉霖，柴天佑
摘 要：钢包的优化配备对于钢铁生产过程中的节能，降耗起着重要的作用。针对钢包调度过程的复杂性，难于建立精确数学模型的特点，从钢包调度专家经验中提取钢包选配规则，建立钢包优化配备的优先级，基于规则和优先级混合编制策略开发了钢包调度仿真软件包，讨论了其结构和功能。为方便现场调度专家随时监控钢包的行为，开发了可视化钢包动态模拟画面，利用在线数据，进行离线仿真。经某钢厂在线测试结果表明：该软件可以提高钢包计划编制的精度，减少钢包在线调整的次数，充分利用红包以达到了节能、降耗的作用，为进一步在工程上应用奠定一定的基础。
航天系统分析与仿真基础程序库AstroLib
王 华，唐国金，李海阳
摘 要：介绍了航天系统分析与仿真领域的一个通用程序库AstroLib。AstroLib是一个包含航天系统分析与仿真所需的航天动力学函数和数值算法的软件程序包，其正确性经过了大量测试。AstroLib具有跨平台、功能丰富、精度高、灵活性好等特点。AstroLib主要由四部分组成：支撑数据，航天动力学库，数学库和工具库。介绍了每部分的功能和组成。将程序库中的轨道积分程序和STK软件的高精度轨道模块进行了对比计算，结果表明三天轨道外推时两者的位置误差在2米以内。
基于HLA的潜艇分布式作战仿真系统改造研究
陈晓波，倪 政
摘 要：潜艇分布式作战仿真系统是为作战系统开发、调试及验证提供较真实作战环境的大规模仿真系统。随着技术发展，如何将其改造成基于HLA，成为摆在人们面前的一个迫切问题。本文研究了基于HLA的改造方法，包括改造方案及关键技术。通过将原有基于UDP/IP的CAPI通讯接口替换为基于HLA的CAPI通讯接口，以及基于普通PC和地理信息系统Mapx开发全新导演台，成功实现了基于HLA的潜艇分布式作战仿真系统改造。
基于模型的构件系统性能预测综述
刘晓明，任正平，黄 松，张晓锋，胡 斌
摘 要：在软件开发过程的早期引入性能需求，并通过建立性能模型对待实现系统的性能进行预测可以极大减小项目风险。给出了构件系统性能预测的一系列相关定义，总结并比较了各种性能模型在描述能力和解析难度上的优缺点。在总结通用的性能预测方法基础上，提出了基于模型的性能预测方法的一般思路。详细介绍了基于模型的构件系统性能预测3类方法，从多个方面对各种方法进行了比较和分析。探讨了当前研究中的不足之处，给出了本领域有前途的研究方向。
无人侦察机实时仿真系统
金国栋，卢利斌，何元磊
摘 要：无人侦察机实时仿真系统用于进行地面控制站的模拟训练。衡量模拟训练仿真系统优劣的重要指标是模拟的真实性，技术核心是飞行控制系统仿真和视景仿真实现方法的运用。利用MATLAB
/SIMULINK环境对已知的飞行控制系统进行仿真，通过实际飞行数据对仿真结果进行最小二乘曲线拟合，修正飞行参数方程，实现模拟飞行的真实性；介绍了贴近真实场景的视景仿真方案的选择。仿真系统具有重要的理论价值和应用价值，为无人机模拟训练系统开发提供了借鉴思路。
侦察信息融合处理仿真系统的设计与实现
陈鹏宇，朱玉鹏，王宏强，黎 湘
摘 要：介绍了一种侦察信息融合处理仿真系统的设计和实现方法，该系统由战场剧情仿真系统、数据融合处理系统和数据库系统构成。其中数据融合处理系统是整个系统的关键部分，由基于jerk模型的机动目标融合跟踪模块、基于模糊推理的目标识别模块以及态势感知模块组成。系统模拟了主动雷达，被动雷达，敌我识别器，通信侦察设备等多种传感器对海空战场态势进行综合感知的信息处理流程，构建了侦察信息融合处理仿真系统，并对一个典型的战场场景进行了仿真实验。
移动机器人未知环境地图构建仿真平台
刘保龙，何 波，王永清，鞠纯纯
摘 要：以matlab工具箱的形式给出了静态及动态未知环境下移动机器人地图构建的仿真研究平台。通过分析polaroid
6500声纳、电子罗盘、编码器等传感器的工作原理建立了参数可调的传感器模型。这些传感器为机器人提供位姿及环境信息。在分析已有基于hough变换的线段提取算法的基础上提出了抑止“杂线段”现象的CIHT(Cluster Inhibiting Hough Transform)算法。采用CIHT对声纳信息作环境特征提取，便于开展基于环境特征的未知环境地图构建算法方面的研究工作。
热超声倒装芯片运动平台的模糊PID控制
周海波，邓
华，段吉安
摘 要：针对自行设计的步进电机结合传动装置构成的热超声倒装芯片运动平台，建立了含摩擦等扰动因素的系统非线性数学模型。针对这一非线性数学模型，研究了传统PID控制和模糊PID控制的控制性能。结果表明，传统PID控制难以达到理想的性能，而模糊PID控制能显著地改善定位精度和运行速度。
采用本机智能机动策略增大越肩发射截获区
高劲松，邹庆元，陈哨东，孙隆和
摘 要：传统认为可通过改善导弹性能增大越肩发射截获区。深入研究越肩发射过程后，发现：目标和本机的运动是相互影响的，本机机动可以影响导弹对目标的截获。故提出可通过改善本机机动，即采用本机智能机动策略得到更大的越肩发射截获区。采用可视化数据挖掘，从过去越肩发射仿真数据中获取知识，通过采用模糊算法用所获取的知识改善本机机动策略，得到本机智能机动策略。在数字仿真中，通过采用这种智能的机动策略，本机的截获区比过去至少增大了122%。除了传统的通过提高导弹性能增大越肩发射截获区外，通过采用本机智能机动策略也能。
曹
力，刘晓平
摘 要：分布式多机仿真中，每当增加新的仿真子模块，就需要重新规定与其进行通讯的模块的消息接口以及新增模块的消息解析模块，无论是编程还是调试都较为繁琐。为解决上述问题，提出一种松散架构的分布式仿真通讯模型。这一通讯模型可以实现较为便捷的模块加入和删除工作。利用这一模型实现的网络通讯模块在虚拟航海仿真系统以及多屏投影系统的通讯模块中得到了应用。给出了应用结果并对几种不同通讯部署方式的应用性能进行了讨论。
基于MAS的空袭目标流仿真成员设计与实现
高临峰，杜燕波，周 林
摘 要：对MAS在HLA仿真中的应用进行了可行性分析，提出了其应用准则，并在比较慎思式Agent、反应式Agent和一般对象三者优缺点的基础上，对空袭目标流仿真成员进行了详细设计与实现。这不仅为基于HLA空袭目标流系统的后期开发打下了良好基础，为HLA仿真中联邦成员的设计与实现提供了一种有益的尝试和思路。
HLA桥接多联邦系统时间管理策略研究
韩 超，龚建兴，郝建国，黄柯棣
摘
要：能够运行于广域网的桥接多联邦可以重用已有的HLA仿真系统，快速构建大规模分布仿真环境，扩大仿真应用范围。介绍了RTI时间管理机制；分析了桥接多联邦系统两种时间推进方式：联邦发起方式与桥接转换部件发起方式，给出了相应的结论；针对桥接转换部件发起方式，提出了基于LBTS的桥接多联邦时间推进算法，对于算法中涉及的时间推进约束条件及推进过程进行了研究。
基于HLA的分布式仿真负载平衡研究
朱恒晔，李光耀
摘 要：随着仿真规模的扩大，负载平衡问题成为基于HLA的分布式仿真所面临的最重要的问题之一，其性能直接影响到仿真的效率和正确性。有效的联邦成员迁移是解决负载平衡问题的关键。在对负载平衡问题和HLA深入研究的基础上，针对现有方法中存在的问题，提出了一个新的解决负载平衡问题的方法，仿真试验验证了该方法的有效性。
王学文，杨兆建，王义亮
摘
要：为了对某型号大型电除尘器空间机械刚架进行结构参数优化，建立了其优化过程模型；在ANSYS软件平台上，利用基于Fortran语言的ANSYS二次开发语言APDL建立了空间结构虚拟样机可重用三维参数化数字模型，完成了结构虚拟强度仿真分析；基于分析结果，建立了优化数学模型，完成了结构参数优化，目标函数下降25.85%，优化效果明显，优化程序有良好的通用性和可移植性；针对优化后的结构，设计加工了一个试验台，进行了强度应力试验，并和虚拟试验进行了数值对比，结论认为优化结构合理，ANSYS虚拟仿真数据结果可靠。
虚拟加工环境建模及实现技术
徐建国，张 谞，张友良，刘 佳
摘 要：为了有效支持虚拟加工系统的构建，提出可重构、可扩展的层次结构虚拟加工环境模型。它由部件层、设备层和环境层组成。部件模型包括几何模型和物理属性仿真模型，而设备模型和环境模型分别由配置模型和控制模型组成。给出了基于软件工程思想和面向对象设计方法的各层模型的实现方法和技术。介绍了用这些模型和技术建立的虚拟加工环境实例。
可视化粒子编辑系统的设计与实现
高 颖，郑 涛，邵亚楠，黄建国
摘 要：粒子系统是描述自然现象及其他过程式模型的有效方法，目前已在可视化仿真中得到广泛的应用。针对目前粒子系统算法研究分散的现状，利用通用的算法和面向对象的结构设计方法和随机纹理控制的方法，开发了一种可视化粒子编辑系统。该系统不仅可以实现多种特殊效果，而且可以完成其他建模软件难以实现的过程式模型。简述了系统的基本功能及粒子系统的基本原理，论述了系统的设计与实现过程，讨论了利用该系统开发一个过程式模型的基本过程及面向对象的系统结构设计方法，给出了该系统实现的一些典型效果截图。
支持组合夹具虚拟组装的快速碰撞检测方法
彭高亮，刘文剑，金天国
摘 要：快速碰撞检测算法是虚拟环境下组合夹具装配设计的关键，针对组合夹具的结构特点，提出了一种基于元件级空间分割与包围盒检测相结合的快速碰撞检测算法(F-CD)，通过建立检测区域的分层投影模型(LPM)实现最大限度的减少进行碰撞检测的元件对数，同时避免了建立复杂的层次模型树，降低了系统内存开销，提高检测效率。对LPM的建立和基于分离平面的包围盒干涉检测算法进行了详细的论述，并对算法进行了比较实验与性能分析。
方子帆，邓兆祥
摘 要：为了分析在二自由度车辆模型设计的磁流变减振器的控制器直接构成整车控制系统的可能性，设计了整车控制系统的两前、两后和四通道三种控制方式并建立了相应的仿真模型和确定了系统参数。研究表明，在二自由度车辆模型环境下设计的磁流变减振器的控制器可直接组合成整车控制系统，其中四通道控制方式比两通道控制方式的效果好15%左右。基于磁流变减振器的整车控制系统与基于液体减振器的整车振动系统相比，系统性能可以提高20%左右。
叶玉玲，伞 冶
摘 要：针对基于模糊等价关系建立的粗糙集模型，指出了现有相对约简算法的不合理，重新定义了相对约简，并提出利用改进的二进制粒子群优化(PSO)算法来求混合决策系统的相对约简。改进的二进制PSO算法引入遗传算法的交叉算子，同时对于种群中适应度最低的粒子，用新产生的粒子代替。根据“相对约简中属性的数量越少，相对熵之差绝对值越小，适应度函数的值越大”的原则设计适应度函数。实验证明算法对混合决策系统能进行有效的约简。
高度机动目标异步航迹融合算法
辅小荣，姜长生
摘 要：在现代空战中，由于作战的需要，飞机运动会出现高度机动的情况。讨论了高度机动模型(Jerk
model)目标跟踪问题，根据机载传感器中不同类型传感器的特点，提出了在高度机动模型下基于坐标转换Kalman滤波的异步目标跟踪融合算法。仿真结果表明，该算法可以有效地改善跟踪高度机动目标的性能。
时滞系统的最优PID控制与仿真
王建国，顾廷权，曹广益，朱新坚，唐成龙，陈培林
摘 要：对过程控制领域中两类典型时滞系统在控制能量存在约束时的最优控制问题作了探讨。定义了一个包含跟踪误差和控制能量在内的积分平方性能指标，针对不同系统运用谱分解的方法最小化该性能指标，从而导出相应的PID控制器的参数整定方法，可使系统在控制能量约束条件下具有最优的控制性能。仿真研究进一步说明了所给方法的有效性。
基于负熵准则盲分离方法的剖析与研究
丁志中，叶中付
摘 要：从统计学原理、负熵近似计算、算法的稳定性定理、最大负熵方法的历史演变几个方面，对Hyvärinen负熵准则盲分离算法作出全面的剖析，指出：(1)在负熵ICA算法中，不应引用联合负熵的定义，只宜采用边缘负熵的定义；(2)中心极限定理只能为负熵ICA算法提供一定的直观解释，但不能成为算法的统计学依据；(3)Hyvärinen等人给出的负熵计算公式并不能正确度量随机变量的非高斯性；(4)负熵ICA算法实现盲分离的真正机理是信号非线性变换后均值的极值特性，由此极值特性提出负熵准则未必是合适的。
基于高分辨雷达的运动目标参数估计方法研究
王 剑，吴嗣亮，候淑娟
摘
要：根据运动目标的频域回波的特点，深入研究了一种具有多项式相位结构的运动目标回波仿真模型，并提出了基于该模型的多特征参数提取方法。该方法基于匹配傅立叶变换理论，依据频域雷达目标回波特征构造匹配函数，对目标回波数据进行匹配傅立叶变换，变换结果的主瓣坐标反映了目标散射点的距离及速度信息。大量的仿真实验结果证明，该方法十分有利于进行运动目标的特征提取。根据对仿真结果的分析，进一步给出了改进算法，使得在较低信噪比情况下也能够有效的检测出目标上的散射点的距离与速度参数。
LUO Zhi-yong, SHI
Zhong-ke
Abstract: Based on least squares wavelet support vector machines (LS-WSVM) within the Bayesian
evidence framework, a systematic method for fault diagnosis of analog circuits was
proposed. The Bayesian evidence framework was applied to select the
optimal values of the regularization and kernel parameters of multi-class
LS-WSVM classifiers. Also output voltage signals under faulty conditions were
obtained from analog circuits test points. Then wavelet coefficients of output voltage
signals were gained by wavelet lifting decomposition, and faulty feature
vectors were extracted from the coefficients. The faulty feature vectors were
used to train the multi-class LS-WSVM classifiers, so the model of the
circuit fault diagnosis system was built. The simulation result of scout radar
shows that the fault diagnosis method of the analog circuits using LS-WSVM
within the Bayesian evidence framework is effective.
吴小兰，谭国俊，马星河，周文鸣
摘 要：基于dSPACE实时仿真平台，对以输出电流为控制目标的基本滞环控制、间接电流预测控制及直接电流预测控制（27种状态）策略进行了实验验证，对比空间矢量调制策略，它们都有输入电流谐波含量大的缺点。该文以改善矩阵变换器的输入电流质量为出发点，得到了一种新的电流控制方法。新方法与基本的电流预测控制相比，输入电流的谐波有大的减少，改善了矩阵变换器的输入性能。通过dSPACE硬件实时仿真平台对新控制策略进行了实验研究，实验结果验证了该控制策略的正确性。
间歇过程模糊预测学习控制器的设计与仿真
冯冬青，李 玮，费敏锐，陈铁军
摘 要：针对工业间歇过程的控制问题，分析比较了现有的两类反馈-前馈迭代学习算法在解决工业间歇过程控制系统滞后问题上的缺陷，采用T-S模糊预测模型，在原有反馈-前馈迭代学习算法基础上引入预测思想，研究了基于模糊预测的迭代学习算法，并设计了一种模糊预测学习控制器。以具有滞后、变参数特性的间歇过程为例，进行了仿真研究，验证了提出方法的有效性。
半主动空气弹簧悬挂系统控制策略及仿真分析
刘增华，李 芾，傅茂海，黄运华
摘 要：随着铁路不断提速，对车辆运行品质的要求也越来越高。半主动控制技术在机车车辆上的应用为进一步提高机车车辆动力学性能进而提高其运行品质开辟了新的途径。包括空气弹簧的二自由度悬挂系统的控制策略进行分析，结合控制策略提出了一套以调节空气弹簧节流孔直径从而改变悬挂系统阻尼为目的的半主动控制方案，运用计算机软件SIMULINK对半主动控制空气弹簧悬挂系统进行了仿真。研究结果表明，运用半主动控制技术可以得到更好的空气弹簧悬挂参数，提高整个悬挂系统的减振性能以改善车辆运行平稳性。
个多星区域观测效率优化工具的设计与实现