系统仿真学报

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1. 基于随机需求的冷链物流车辆路径优化模型

马向国, 刘同娟, 杨平哲, 蒋荣芬

系统仿真学报 2016, 28 (8): 1824-1833.

摘要（720）

PDF（pc）（358KB）（2888）

分析了冷链物流车辆路径配送过程中的各项成本并进行修正;基于客户服务时间要求与客户重要性之间的均衡,构建了混合时间窗模型;基于客户需求波动降低与指派阶段成本增加之间的均衡,引入安全系数并设立约束条件,建立以总成本最小化为目标的数学模型。以具体数值为例,利用Matlab软件为编码平台运用自适应遗传算法对数学模型进行求解分析。

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2. 云制造中的制造能力服务形式化描述方法

肖莹莹, 李伯虎, 柴旭东, 公静

系统仿真学报 2015, 27 (9): 2096-2107.

摘要（645）

PDF（pc）（565KB）（2528）

针对云制造系统对制造能力服务的应用需求,研究了制造能力服务的统一描述及其形式化方法。分析了云制造环境下的制造能力服务的内涵,给出了其定义和分类框架;定义了制造能力服务的元模型及详细描述属性,使用基于对象-值-属性(entity-value-attribute, EVA)数据模型的持久化方法实现异构制造能力服务的形式化。上述制造能力描述及形式化方法在智慧云制造系统(TianZhiNet)中的应用效果初步验证了成果的可行性。

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3. 超大型双桨双舵船舶运动数学模型与虚拟仿真

郭晨, 焉丽飞, 沈海青

系统仿真学报 2015, 27 (9): 1976-1982.

摘要（690）

PDF（pc）（1031KB）（2734）

建立了常速域大洋航行工况下超大型双桨双舵集装箱船舶三自由度运动数学模型。讨论了该船舶模型的旋回试验和Z型试验仿真。将实际船舶操纵过程抽象化,应用虚拟现实技术建立船舶,舵轮、螺旋桨和舵叶局部三维实体模型,通过虚拟场景和响应的三维模型来仿真显示船舶姿态和操纵的动态过程。基于Vega API,在MFC框架下,设计并完成大型双桨双舵船舶操纵运动虚拟仿真系统。所生成的船舶操纵仿真系统,可实现场景切换,环境切换、操纵方式切换以及视角切换等功能。可用以完成对船舶运动控制策略的仿真验证和控制算法优化。

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4. 基于小波分析的电力系统故障时空检测与诊断

李刚, 许鹏程, 韩龙美

系统仿真学报 2015, 27 (12): 3018-3024.

摘要（648）

PDF（pc）（441KB）（2606）

现代电力系统监测数据的异常或故障信号往往隐藏在大数据集合中,且关联性较强,传统傅里叶变换分析方法不具有时域局部化分析能力。利用小波分析的时-频特性,给出一种电力系统暂态信号的奇异性检测算法。通过对暂态信号的多尺度一维小波分解,提取其低频系数与高频系数,对信号去噪的同时得到故障时刻信息;基于模极大值的奇异性检测,获得故障点的定位信息,从而实现异常信号的时空检测与诊断。在IEEE 39节点系统中的仿真结果表明,该方法实现了对奇异信号的时-频特征分检,初步满足了电力系统故障时空定位的要求。

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5. X型四旋翼无人机建模及四元数控制

丁少宾, 肖长诗, 刘金根, 文元桥

系统仿真学报 2015, 27 (12): 3057-3062.

摘要（886）

PDF（pc）（625KB）（3183）

对X型四旋翼无人机做了合理假设以及受力分析,推导并建立了X型四旋翼无人机全面的动力学数学模型,考虑了无人机平动、转动空气阻力,并且将转子、螺旋桨和机体看成多刚体系统。在Solidworks软件中,建立了无人机实物模型以获得无人机惯性参数。直接以四元数作为反馈控制量,设计出多通道双回路矢量PD控制系统。以Matlab/Simulink为平台,对四元数反馈控系统和欧拉角反馈控制系统进行对比控制仿真。从仿真结果来看,这2种反馈模式都能对无人机模型进行位置、姿态跟踪等控制,但是四元数反馈控制系统具有过渡时间短、计算量少以及无奇点产生的优点。

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6. 基于Leap motion的三维文物虚拟拼接方法

卢浩然, 张宇, 牛苗苗, 税午阳, 周明全

系统仿真学报 2015, 27 (12): 3006-3011.

摘要（598）

PDF（pc）（1329KB）（2793）

利用三维激光扫描方式采集文物几何信息正变得越来越普遍,借助计算机技术可以实现破碎文物的虚拟复原。针对全自动几何驱动虚拟文物拼接的不足,提出一种利用Leap motion实现碎片交互拼接的方法。通过Leap Motion获得的数据实现手的运动模拟,交互地控制碎片模型的运动,实现两个碎片的初匹配。拼接结果将实时反馈给用户,用户可以通过控制碎片的位置优化碎片间的拼接关系。进一步采用最近点迭代算法实现两个碎片的精确匹配。将拼接结果作为新的碎片迭代地实现多个碎片的匹配和拼接。实验结果表明,该方法可以降低自动拼接技术对数据的高度依赖性实现邻接文物碎片的拼接。

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7. 基于无线传感器网络的改进APIT定位算法

吴栋, 纪志成, 张彪

系统仿真学报 2015, 27 (12): 2965-2972.

摘要（593）

PDF（pc）（519KB）（2530）

针对无线传感器网络中近似三角形内点测试法(Approximate Point-In-Triangulation Test, APIT)对锚节点密度要求高,并且会出现Out-To-In或者In-To-Out误判和节点失效等问题,提出了一种基于无线传感器网络的改进APIT定位算法。该方法利用一种基于方向搜索的移动节点,结合经过高斯拟合处理的接收信号强度指示值(Received Signal Strength Indicator, RSSI)定位算法来解决误判问题,并采用一种几何方法对失效节点进行处理。通过MATLAB对改进的APIT算法进行仿真,实验结果表明,改进后的定位算法在定位精度和误判次数方面均比传统APIT定位算法和基于移动锚节点的改进APIT算法有了很大的提高。

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8. 薄煤层采煤机滚筒载荷特性仿真分析

赵丽娟, 田震, 刘旭南, 谢波

系统仿真学报 2015, 27 (12): 3102-3108.

摘要（471）

PDF（pc）（671KB）（2584）

为研究复杂煤层赋存条件下薄煤层采煤机滚筒的载荷特性,根据煤层赋存条件与采煤机工作状态,提出了截齿工作状态的判定条件,并设计出了不同工况下滚筒载荷仿真方案。以某薄煤层采煤机滚筒为研究对象,仿真得到五种典型工况下滚筒的载荷谱;分析了采煤机截割阻力矩、截割功率随滚筒转速和牵引速度变化的规律。研究结果表明：截割硬质包裹体受到的载荷波动明显高于其他工况;滚筒转速越高,负载转矩相对于牵引速度的变化范围越小,截割功率沿滚筒转速和牵引速度增大方向不断上升。

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9. 基于Unity3D的绞吸式挖泥船虚拟仿真系统

姚鹏飞, 陈正鸣, 童晶, 钱丽娜

系统仿真学报 2016, 28 (9): 2069-2075.

摘要（304）

PDF（pc）（7349KB）（287）

为了解决绞吸式挖泥船传统培训方法的一些不足,针对绞吸式挖泥船的施工操作流程和施工环境展示,设计了基于Unity3D的绞吸式挖泥船虚拟仿真系统。针对铰刀切削地形变化的仿真,采取了自动网格变形、贴图变化的方法;配合石块碎裂和管道内泥砂比重的粒子数量模拟,再通过寻路算法实现了2D平面的泥砂路径模拟;通过虚拟交互设备实现立体显示和人机交互,实现更好地虚拟仿真效果。

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10. 基于Kinect的实时360度虚拟试衣

张晓丽, 姚俊峰, 黄萍

系统仿真学报 2016, 28 (10): 2378-2385.

摘要（207）

PDF（pc）（2304KB）（574）

很多虚拟试衣系统只研究人机交互和服装模拟,不能做到衣服模型随人体进行360度旋转。为解决该问题,提出基于Kinect运动预测的虚拟试衣改进方法。借助Kinect获取使用者身上的骨骼特征点进行实时追踪,根据得到的头部关节点信息和彩色图像,进行人脸检测,判断出使用者的前后面。对左右肩部关节点信息进行基于灰色模型的运动轨迹预测,当关节点深度坐标发生跳变时,对Kinect获得的数据进行纠正。该方法有以下优点：真实感,系统实现了360度虚拟试衣;实时性,灰色预测能快速得出预测结果,实现衣服模型随人体实时旋转。实验结果表明该3D虚拟试衣系统试衣效果良好。

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11. 基于底盘子系统协同控制的车辆防侧翻性能分析

王梦琳, 孙涛, 郑松林, 孙跃东

系统仿真学报 2015, 27 (1): 163-170.

摘要（218）

PDF（pc）（1151KB）（306）

由于重载车辆行驶路况和工况具有复杂性,仅对单一子系统进行控制有一定局限性。针对重载车辆非绊倒型侧翻问题,考虑采用主动横向稳定杆与连续可调阻尼半主动悬架协同控制,动态分配前、后横向稳定杆控制力,旨在达到主动控制车辆侧倾的目的。仿真结果表明,该协同控制方法可弥补主动横向稳定杆和半主动悬架控制在单独使用时暴露的局限性,实现防止车辆侧翻的目的,并可在一定程度上改善车辆的行驶稳定性。

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12. 计算机仿真发展现状及未来的量子计算机仿真

范文慧, 吴佳惠

系统仿真学报 2017, 29 (6): 1161-1167. DOI: 10.16182/j.issn1004731x.joss.201706001

摘要（449）

PDF（pc）（1043KB）（557）

综合分析了美国基于仿真的工程与科学的三个战略报告与我国的仿真科学与技术学科发展报告,指出了我国计算机仿真技术方面存在的不足与差距;分析了量子计算的优缺点,提出了将对电子计算机仿真产生根本改变的基于量子计算机的仿真即量子计算机仿真,给出了量子计算机仿真的三个研究方向,即基于量子计算机仿真的仿真理论、仿真系统与仿真工程;展望了量子计算机仿真在智能仿真、虚拟仿真、平行仿真与云仿真方面的应用前景。

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13. 基于统计分类的行人检测方法综述

李威, 王鹏杰, 宋海玉

系统仿真学报 2016, 28 (9): 2186-2194.

摘要（1353）

PDF（pc）（1349KB）（565）

作为计算机视觉以及智能交通领域一个重要的研究方向,行人检测技术近年来受到业界广泛关注,其中基于统计分类的方法因为其检测效果好,得到了广泛应用。对基于统计分类的行人检测方法进行综述,归纳了目前用于行人检测的数据集,并给出了每个数据集中各种样本的分布情况;接着总结了行人检测方法中用于目标识别的行人特征及其改进方式;对行人检测主要分类器做了概述;指出了行人检测目前存在的问题并展望了未来的发展方向。

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14. 海事仿真研究现状与发展综述

严新平, 吴兵, 汪洋, 魏晓阳

系统仿真学报 2015, 27 (1): 13-28.

摘要（273）

PDF（pc）（591KB）（531）

海事仿真在保障船舶通航安全、创新监管模式和提高业务人员水平等方面具有重要意义。对传统海事仿真做了介绍,明确了海事仿真的研究范畴,并在此范畴下对国内外海事研究现状进行了综述。提出了从两个维度界定海事仿真的内涵及其研究内容,一方面从仿真尺度、建模特点和用户需求的角度提出了宏观、中观和微观的海事仿真维度,另一方面从船舶通航安全管理和业务的角度定义了另一个分类方法。在此基础上,总结了开发海事仿真系统的10种关键技术,并介绍了一种自主研发的海事应急处置决策支持仿真系统,对海事仿真的发展进行了总结和展望。

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15. 基于贝叶斯神经网络遗传算法的锅炉燃烧优化

方海泉, 薛惠锋, 李宁, 费晰

系统仿真学报 2015, 27 (8): 1790-1795.

摘要（275）

PDF（pc）（229KB）（496）

神经网络与遗传算法相结合在锅炉燃烧优化问题上的应用非常广泛,但是传统的反向传播(BP,Back Propagation)神经网络泛化能力较弱,而贝叶斯正则化方法能有效提高神经网络的泛化能力。应用贝叶斯正则化BP神经网络与遗传算法相结合的方法,对锅炉燃烧多目标优化问题进行研究。通过利用锅炉热态实验数据进行仿真,结果表明:贝叶斯神经网络模型可以很好地预测锅炉的热效率和NOx浓度,结合遗传算法可以对锅炉燃烧实现有效的多目标寻优,为电站的经济环保运行提供理论指导。

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16. 基于小客车侧滑微观仿真曲线路段行车风险分析

张驰, 邵东建, 张敏

系统仿真学报 2015, 27 (7): 1609-1616.

摘要（203）

PDF（pc）（854KB）（701）

综合分析了降雨、超速情况下曲线路段小客车行车风险。利用Carsim软件建立车辆动力学仿真模型,以临界附着系数作为小客车行车风险评价指标,运用Matlab软件建立小客车行车风险评价模型并进行风险分析。结果表明：在设计速度80 km/h时,当行驶速度超过96 km/h,小客车在降雨的曲线路段行驶时发生侧滑的风险概率大于48.40 %;当降雨强度大于1.5 mm/min,小客车在曲线路段超速行驶时发生侧滑的风险概率大于16.35 %;在降雨、超速情况下,小客车在曲线半径为250 m的曲线路段行驶时发生侧滑的风险概率大于90 %。

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17. 基于无人机遥感影像的三维战场构建技术研究

刘彬, 陈向宁, 郭连朋

系统仿真学报 2015, 27 (6): 1268-1273. DOI: 10.16182/j.cnki.joss.2015.06.017

摘要（363）

PDF（pc）（2651KB）（384）

针对三维战场环境快速构建需求,提出了一种基于无人机遥感影像全自动构建三维战场环境的技术方法。利用无人机快速获取预定区域的遥感影像,基于运动与结构的方法完成场景的稀疏重建和影像标定,使用多视立体匹配算法重建场景的稠密点云,对点云进行曲面拟合和纹理映射生成三维战场数宇模型。实验结果表明,提出的方法能够快速构建作战区域的三维场景,有效提高三维建模的效率,在地形分析、情报侦察、作战评估等方面有着重要意义。

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18. 水轮机调速系统的线性自抗扰优化控制

黄宇, 王佳荣

系统仿真学报 2016, 28 (12): 3033-3040. DOI: 10.16182/j.issn1004731x.joss.201612022

摘要（224）

PDF（pc）（637KB）（315）

针对线性自抗扰控制器参数较多、调节起来较为困难的缺点。提出一种基于下山单纯形法的引力搜索算法,该算法将下山单纯形法的替换机制融入到引力搜索算法粒子的更新中,利用单纯形法具有较强的局部搜索能力,有效克服了引力搜索算法陷入局部最优的缺点。将本文提出的算法应用于水轮机调速系统的线性自抗扰控制器参数优化。仿真结果表明：优化后的线性自抗扰控制器能够很好的抑制超调、减小负调并缩短调节时间,在系统工况发生变化时,仍有良好的控制效果,具有较强的鲁棒性,且能够取得比PID控制更好的抗干扰性能。

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19. 基于遍历Hough变换的弱目标检测前跟踪算法

郭云飞, 郑晓枫, 彭冬亮, 曾泽斌

系统仿真学报 2015, 27 (6): 1316-1323. DOI: 10.16182/j.cnki.joss.2015.06.024

摘要（211）

PDF（pc）（1834KB）（152）

针对基于标准Hough变换的TBD算法在低信噪比环境下检测概率较低以及运算时间较长的问题,提出一种基于遍历Hough变换的TBD方法。将接收到的各帧回波点进行第一门限判决并依次存储到不同矩阵中:把所有超过第一门服的点统一叠加到数据平面; 接着两两遍历组合数据平面中不同点求取直线参数,将其投影到参数平面对应单元,并建立累加器,同时将组合两点的幅值积累到该单元对应的累加器中;提取累加器中积累值超过第二门限单元,实现航迹回溯。通过仿真比较所提算法与其它两种基于Hough变换的TBD算法,验证了所提方法能够有效提高低信噪比下目标的检测概率并且运算时间也比标准Hough变换少。

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20. 一种四叉树地形渲染裂缝的改进消除算法

万明, 梁霞, 张凤鸣

系统仿真学报 2015, 27 (7): 1520-1525.

摘要（277）

PDF（pc）（3640KB）（166）

在大地形三维多分辨率显示中,针对裂缝消除问题提出了一种基于LOD (Level of Detail) 控制和裂缝可视性的改进算法。证明在四叉树网格可视距离/尺寸比>3时,必然满足限制四叉树约束;基于裂缝的可见性,在预处理阶段通过区分地形上升裂缝和地形下降裂缝,为后者添加与裂缝大小一致的几何图形来生成裂缝消除补丁;在实时渲染过程中,既不需要通过CPU计算来控制网格的层次差,也不需要通过CPU来识别相邻网格层次差和消除裂缝。实验测试表明：该算法简单有效,附加网格数据比裙边算法减少约75%,且完全能够避免地形裂缝的显示。

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21. 考虑机器故障的柔性作业车间鲁棒调度方法

张国辉, 吴立辉, 聂黎, 王永成

系统仿真学报 2016, 28 (4): 867-873.

摘要（255）

PDF（pc）（617KB）（424）

柔性作业车间在实际生产过程中存在多种不确定因素,影响了正常生产和调度目标的实现。针对机器发生故障的因素,结合柔性作业车间调度特点,分别提出了2个鲁棒性指标：一个是考虑初始调度和实际调度最大完工时间偏差的鲁棒性指标;另一个是考虑每台机器的空闲时间和工作负荷的鲁棒性指标。应用遗传算法对其求解,设计了两段式染色体编码,防止产生非法解。通过建立机器发生故障的概率函数,模拟产生机器故障事件,并利用提出的优化方法和鲁棒性指标进行仿真优化。实验结果表明提出的方法可以有效的减少工序延误,避免造成实际调度性能的恶化。

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22. 基于自适应变异概率粒子群优化算法的研究

黄松, 田娜, 纪志成

系统仿真学报 2016, 28 (4): 874-879.

摘要（248）

PDF（pc）（1282KB）（289）

变异操作是解决粒子群算法早熟的一种有效方法。针对迭代过程中种群多样性变化的特点, 提出了一种自适应变异概率的混合变异粒子群优化算法。通过聚集度动态地调节每代粒子的变异概率, 并用这种变异概率对全局最优位置进行高斯和柯西混合变异和对最差个体最优位置进行自适应小波变异。通过在matlab中和其他几种变异的粒子群优化算法进行比较验证,结果证明该算法具有较高的收敛精度和较好的算法性能。

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23. 基于狼群算法的无人机航迹规划

刘永兰, 李为民, 吴虎胜, 宋文静

系统仿真学报 2015, 27 (8): 1838-1843.

摘要（395）

PDF（pc）（464KB）（1285）

随着无人机可执行任务的多样化,航迹规划成为其顺利完成任务的基本前提。针对该问题,提出了基于狼群算法的无人机航迹规划方法。运用等效地形模拟方法,将作战区域中的敌方威胁、地形障碍等效为山峰,构建了无人机航迹规划的场景。以此为基础,采用抽象出游走、召唤和围攻3种智能行为的狼群算法,对起始点和终点已知的无人机航迹进行规划,规划出的航迹安全地避开了威胁,长度较短,且平均耗时较小。仿真结果验证了该算法的有效性。

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24. 基于适应值欧式距离比的均衡蜂群算法

张明, 田娜, 纪志成

系统仿真学报 2015, 27 (5): 980-989.

摘要（197）

PDF（pc）（328KB）（174）

针对人工蜂群算法探索能力强但开发能力弱等特性,提出一种均衡蜂群算法。该算法根据“适应值欧式距离比”策略和差分算法改进更新公式,“适应值欧式距离比”策略有助于多峰问题的优化,而差分算法善于优化单峰问题,为发挥两者的优势,提出了一种新的搜索结构,有利于探索与开发能力达到平衡。在初始化时引入混沌策略提高种群多样性。在连续域内,12个标准测试函数的仿真结果表明,本算法能有效地提高最优解的精度,加快收敛速度。在离散域内,采用4个标准柔性作业车间调度模型,验证了本算法在解决实际问题中的可行性和优越性。

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25. 基于CA模型的中小学放学门口道路交通仿真

庞明宝, 陈静, 杨敏

系统仿真学报 2015, 27 (5): 927-934.

摘要（229）

PDF（pc）（3969KB）（294）

研究基于元胞自动机模型的中小学放学期间学校门口道路交通流仿真问题。在STNS (symmetric two-lane Nagel-Schreckenberg)模型的基础上,建立一个受中小学放学影响下学校门口道路交织区段的元胞自动机模型,对放学期间的道路交通流特性进行了仿真,对驾私家车接学生和乘校车学生比例、学校错峰放学对道路交通流的影响进行了仿真实验分析。结果表明减少私家车接学生比例、增加乘校车学生比例、选择合适的错峰放学时间,可在保证交通安全的前提下达到抑制交通拥堵、减少车辆总通行时间从而提高道路实际通行能力的目的,证明了该仿真模型的正确性。

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26. 准Z源升压变换器的软开关技术仿真研究

夏鲲, 曾彦能, 葛越, 李肖迪

系统仿真学报 2015, 27 (3): 656-661.

摘要（169）

PDF（pc）（595KB）（234）

在具有相同输入电压、开关管占空比相等的条件下,准Z源升压变换器拓扑可以提供比传统升压变换器拓扑更高的输出电压,具有效率高、实用输出电压范围广的优点。在准Z源升压变换器的基础上设计了一种软开关电路,用辅助开关管代替原拓扑中的二极管,实现了主开关管的零电压开通。在MATLAB/Simulink环境下对该软开关电路进行了仿真。仿真结果表明,改进后的准Z源升压变换器能降低主开关管的开关应力与续流二极管的通态损耗,增强了系统的稳定性,可以提高开关器件的使用寿命。

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27. 火灾环境下人员疏散耦合SPH模型及仿真

苗志宏, 李智慧

系统仿真学报 2016, 28 (2): 292-300.

摘要（237）

PDF（pc）（679KB）（458）

火灾环境下人员安全疏散计算机模型研究对建筑防火设计、减少人员伤亡等具有重要的指导意义。建立了一种考虑火灾环境因素的室内人员疏散耦合模型。建立了一种模拟人员运动的连续型模型,并利用光滑粒子流动力学方法(SPH)将模型离散化为粒子系统。给出了一种将火灾动力学模拟结果耦合到疏散模型中的方法,其中由火灾烟气蔓延参数来决定人员运动状态和失能情况。提出的模型能够比较准确的反映人员疏散的实际情况。

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28. 一种基于单目SLAM的无人机序列图像拼接方法

马跃龙, 赵勇, 曹雪峰

系统仿真学报 2016, 28 (10): 2349-2355.

摘要（317）

PDF（pc）（2327KB）（482）

由无人机序列图像生成正射影像图是获取大范围正射影像图的一种有效方法。基于SfM生成正射影像图的方法计算量大,耗时长,所生成的正射影像图可视化效果较差。设计了基于单目SLAM的无人机序列图像增量式拼接算法,实现了大范围场景正射影像图的实时生成。通过单目SLAM系统实时估计相机位置与姿态,获取无人机飞行轨迹,同时生成3D点云地图。通过SLAM环路检测与基于位姿图的局部优化,有效降低了估计误差累积的影响,在保持估计精度的同时实现了优化操作的最小化。利用所提出的自适应权重的多频带算法,实现正射影像图的实时拼接融合与显示。通过实验验证了本方法的实时性与有效性。

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29. 基于MVC的敏捷卫星工作模式仿真技术研究

赵琳, 杨辉之, 郝勇, 刘源, 武晓雯

系统仿真学报 2017, 29 (3): 537-545. DOI: 10.16182/j.issn1004731x.joss.201703010

摘要（310）

PDF（pc）（707KB）（258）

为了研究敏捷卫星大角度机动和推扫成像的方法和效能,分析成像工作模式、卫星参数和轨道参数,建立了基于MVC框架的敏捷卫星工作模式仿真系统。该仿真系统以VC2010作为开发环境,应用MVC框架技术构建系统各组成部分之间的信息交互,将仿真输出的卫星轨道数据、姿态数据和成像数据实时送入STK引擎,实现了敏捷卫星姿态切换和推扫成像过程的二维/三维实景可视化显示,对仿真的过程数据进行数据库存储,以供事后分析。经仿真验证,该系统实现了敏捷卫星工作模式方法和效能的交互式分析,可为敏捷卫星的总体设计方案提供支撑。

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30. 基于积分滑模的四旋翼飞行器控制系统设计

陈增强, 王辰璐, 李毅, 张青, 孙明玮

系统仿真学报 2015, 27 (9): 2181-2186.

摘要（242）

PDF（pc）（374KB）（260）

基于欠驱动、强耦合、非线性小型四旋翼飞行器模型的位置和姿态控制问题,提出一种双闭环积分滑模控制系统。内环为姿态环,采用积分滑模控制,外环为位置环,采用PID控制。由于飞行器的欠驱动性,俯仰角和滚转角的参考值由外环控制器给出。采用李雅普诺夫稳定理论验证了控制器的稳定性,根据Matlab仿真验证了所设计系统的有效性并分析验证了积分滑模控制器的控制特点。

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31. 高速率变负荷模式下火电机组协调控制系统参数优化

田亮, 刘芳, 刘鑫屏, 刘吉臻

系统仿真学报 2015, 27 (7): 1532-1540.

摘要（229）

PDF（pc）（574KB）（388）

针对电网发电负荷指令快速频繁变化导致火电机组发电负荷及蒸汽压力控制品质变差的问题,提出一种参数调整幅度可量化的试凑法。基于被控制对象模型保守设置控制器参数初值,依据负荷变化速率目标值与当前值之差确定优化次数,研究了协调控制系统PID控制器参数的优化方法,并从理论上证明了方法的有效性。在一600 MW机组上实施优化,通过扰动实验证明机组发电负荷及蒸汽压力控制品质获得明显改善。

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32. 基于CQPSO算法的控制系统参数优化

韦根原, 冯新强, 韩璞

系统仿真学报 2015, 27 (7): 1570-1576.

摘要（309）

PDF（pc）（542KB）（167）

针对控制系统参数优化方法的不足,以及粒子群优化(PSO)算法易早熟,无法得到全局最优。将混沌搜索和量子空间搜索添加到粒子群算法中,构成了混沌量子粒子群优化(CQPSO)算法,并应用到主汽温控制系统参数优化中。介绍控制系统参数优化时目标函数的选取,描述CQPSO算法流程,采用多种测试函数对CQPSO算法测试分析。测试结果表明：与PSO算法和CPSO算法相比,CQPSO算法能够快速使粒子群摆脱局部寻优,提高算法搜索精度和搜索速度。将CQPSO算法应用于主汽温度串级控制系统PID控制器参数优化中,对控制参数工程整定提供可信的参考,对实际控制系统参数整定具有重要参考价值。

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33. 海面舰船目标SAR回波信号仿真

刁桂杰, 许小剑, 倪虹, 路军杰

系统仿真学报 2015, 27 (9): 1989-1996.

摘要（281）

PDF（pc）（2538KB）（443）

提出了一种海面舰船目标合成孔径雷达(synthetic aperture radar, SAR)回波信号仿真方法,建立了海面舰船目标SAR回波信号模型。该模型结合了舰船的六自由度运动模型、海面复反射系数模型、目标电磁散射模型,利用高频电磁散射计算方法和目标与舰船间的多路径散射,综合模拟了海面和舰船间的电磁耦合散射及其时变特性。通过对比分析不同海况、不同擦地角条件下海面舰船SAR回波信号模型的成像,可以看出该仿真模型较逼真地体现了SAR体制下海面舰船目标的物理散射特征,证明了模型的有效性。

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34. 切削加工过程有限元仿真研究的最新进展

岳彩旭, 蔡春彬, 黄翠, 刘二亮

系统仿真学报 2016, 28 (4): 815-825.

摘要（331）

PDF（pc）（6025KB）（1201）

近年来,有限元仿真技术在切削加工模拟中应用越来越广泛,在研究金属和复合材料等加工机理,优化切削加工参数等方面发挥了不可替代的作用。介绍了有限元仿真的重要性及其常用软件和材料的本构模型;总结了国内外切削有限元仿真的最新研究进展,主要包括以下内容：切屑形态,切削力及切削温度,刀具磨损,已加工表面完整性,多步切削对切削过程影响及复合材料切削过程的有限元仿真;总结了切削过程有限元仿真,并对其发展作了初步的展望。

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35. 基于自适应动态搜索粒子群的SVM参数优化研究

高春能, 张彪, 纪志成

系统仿真学报 2015, 27 (12): 2958-2964.

摘要（196）

PDF（pc）（851KB）（348）

针对小麦加工HACCP(Hazard Analysis and Critical Control Point)关键控制点的选择问题,采用一种基于支持向量机模型来实现关键控制点智能发现的方法。为了提高小麦加工关键控制点发现试验的识别稳定性和精确性,提出一种自适应动态搜索粒子群算法优化SVM模型的核函数参数方法,该算法引入进化因子和进化阈值估计进化状态,动态调整搜索策略。当进化因子大于进化阈值时,采用基本粒子群搜索策略;反之,采用反向搜索策略,以扩大种群的多样性。算法基于进化因子为速度定义了速度惯性参数。仿真结果表明,基于ADS-PSO的SVM模型能够很好的实现关键控制点的智能发现,并取得了较高的识别率和稳定性。

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36. 神经网络模糊PID控制在高低温环境模拟系统的应用

蒋景旺, 吴云洁, 吴梦晨

系统仿真学报 2015, 27 (8): 1922-1926.

摘要（182）

PDF（pc）（873KB）（276）

高低温环境模拟系统主要用于大型空间可展开天线及其他大型机构的高低温极限环境下的展开功能试验及其他相关试验;系统要求测控的范围较广、精度较高且不能超调;温度控制具有典型的非线性、时变性和滞后性等特性,增加了控制的难度;为了解决常规PID控制效果不理想的问题,提出了一种新型复合控制方案——神经网络模糊PID控制算法,并将此算法与常规PID控制进行了仿真比较。

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37. 基于虚拟样机的轮式自行火炮操纵稳定性仿真

胡慧斌, 陈树肖, 李璘琳, 刘丽巧, 曹立军

系统仿真学报 2015, 27 (11): 2735-2740.

摘要（175）

PDF（pc）（1213KB）（227）

在总结操纵稳定性常用研究方法的基础上,提出了基于虚拟样机和实装试验的轮式自行火炮操纵稳定性仿真与评价技术。基于多体系统动力学理论,在MSC.ADAMS/Car环境下建立了悬架、轮胎、转向、动力传动等子系统模型以及整装虚拟样机。以定半径回转试验为例,分别进行实装试验和虚拟样机仿真。通过虚拟样机仿真结果与实装试验数据的对比分析,验证了虚拟样机仿真的可信性和准确性。以轮式自行火炮稳态回转特性为例,详细说明了基于虚拟样机的操纵稳定性仿真与评价过程。

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38. 速度欺骗干扰对反舰PD导引头的相干视频仿真

莫翠琼, 李加海, 戴幻尧, 陈秋菊, 赵晶

系统仿真学报 2015, 27 (5): 1024-1029.

摘要（227）

PDF（pc）（475KB）（176）

现有的末制导雷达电子干扰仿真评估试验对弹道解算模型进行了较大简化,普遍采用质点模型,使得仿真结果严重失真。讨论了六自由度闭环弹道仿真中的脉冲多普勒雷达导引头(PDRS)相干视频仿真,并针对典型的速度波门拖引干扰场景进行了仿真试验。结果表明速度波门拖引干扰对角度跟踪回路无直接影响,仅影响了角速度估计的收敛性,导致制导精度并无太大变化。该结论和暗室测量结果相吻合,表明PDRS相干视频模型用于6自由度闭环弹道仿真非常准确,为战术巡航导弹的参数设计和性能评估提供了一个有效和实际的解决方案。

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39. 基于信息熵的BP网络在热工系统建模中的应用

孙海蓉, 王蕊, 耿军亚

系统仿真学报 2017, 29 (1): 226-233. DOI: 10.16182/j.issn1004731x.joss.201701030

摘要（282）

PDF（pc）（465KB）（228）

针对火电厂热工对象实时建模困难、模型精度不高、以及神经网络因输入量增多导致收敛速度大幅降低的问题,将近似决策熵属性约简用于BP(Back Propagation)网络的建模中,提出了一种基于信息熵的BP网络建模方法。该方法采用k-means聚类算法对现场数据进行预处理及有效性评价,用近似决策熵对系统输入进行属性约简,用BP网络训练建立非线性模型。通过将该方法应用于主汽温和NOx排放浓度建模表明,该方法模型精度高,而且有效降低了BP网络输入层的维数,简化了网络结构,提高了训练速度,对热工系统实时建模具有重要实用价值。

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40. 基于K-means聚类的RGBD点云去噪和精简算法

苏本跃, 马金宇, 彭玉升, 盛敏

系统仿真学报 2016, 28 (10): 2329-2335.

摘要（418）

PDF（pc）（1859KB）（844）

针对Kinect等深度相机扫描获取的点云数据数量庞大、噪声较多的问题,提出一种特征保持的点云去噪和精简算法。使用K-D树快速分类点云;通过曲率估计算法得到局部曲面的曲率值;使用K-means聚类算法对点云进行聚类,对每个类中的点,根据点到聚类中心的欧式距离和邻近点曲率变化判断是否为噪声点;通过保持特征的点云精简算法实现对点云数据的简化。实验结果显示,算法快速有效,对于去除大量外部噪声有良好效果,且精简后的点云数据保持了原始点云特征。

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