一种基于汽车CPS的服务调度算法

驾驶者通过路边基础设施感知外部环境并根据经验作出反应是汽车信息物理融合系统的一个最基本的特点,研究汽车与路边基础设施信息交互对建设汽车信息物理融合系统具有重要意义。基于汽车与路边基础设施通信的场景,提出一种新的服务消息调度模型,设计了基于优先级的调度算法,采用贪心思想,优先调度效用值大的消息,将效用值小的消息进行插空调度,最后通过实验证明了本文算法的有效性。     

基于LwIP无线智能汽车防盗系统设计

针对现有汽车防盗系统与车主信息交互速度慢,无法实时监控汽车被盗状态等问题,提出了一种基于LwIP无线智能汽车防盗系统设计。在嵌入式ARM硬件平台和μC/OS-Ⅱ软件平台基础上,移植LwIP协议栈实现了系统与车主通信,即将被盗汽车的节点信息、图片和GPS定位信息以SMS/MMS方式发送至车主,同时车主也可通过SMS方式对被盗汽车实施必要的远程控制。通过实验验证了该系统的可靠性和实时性。     

混合动力汽车模型预测控制策略研究

针对传统混合动力汽车控制方法无法实现实时最优控制的问题,提出了基于简化混合动力汽车系统模型的预测控制智能优化策略.通过将3自由度的系统模型简化为1自由度的系统模型,并采用连续广义最小残量方法求解模型预测控制问题.运用MATLAB/Simulink与GT-POWER联合仿真平台进行仿真,实验结果验证了系统模型简化的有效性,以及所设计的模型预测控制算法大幅度提高混合动力汽车的燃油经济性的能力和实时控制性能.     

基于人工免疫的分布式入侵检测模型

针对现有分布式入侵检测系统交互流量大、单点失效及检测效率偏低的问题,基于人工免疫理论建立了一种新的分布式入侵检测模型,并提出了一种中心检测器配置及使用方法,并将异常检测与误用检测相结合。基于OMNeT++网络仿真平台设计了仿真模型,进行了仿真实验。仿真实验结果表明,改进模型交互流量明显减小,检测效率明显提高并有效解决了单点失效问题。仿真结果证明了改进模型的正确性与有效性。     

汽车同步发电机系统建模与仿真

研究汽车供电平衡问题,针对汽车高输出功率,变速、变负载的特性,为了检测汽车在不同速度、负载及其临界条件下的供电平衡状况,提出了一种AMESim的汽车同步发电机系统建模仿真的方法。利用AMESim仿真软件建立了系统主要元件子模型,给出了完整的汽车同步发电机系统模型及模型中的主要参数,在变速变负载的条件下实现了汽车同步发电机系统动态仿真,得到它的电压和电流的变化曲线,和实际汽车同步发电机运行数据一致。仿真结果表明,仿真模型可以有效地对汽车同步发电机系统供电平衡优化,并取得了较好的实验结果,为汽车供电平衡系统的进一步深入研究奠定坚实的基础。     

基于人工免疫的分布式入侵检测模型

针对现有分布式入侵检测系统交互流量大、单点失效及检测效率偏低的问题,基于人工免疫理论建立了一种新的分布式入侵检测模型,并提出了一种中心检测器配置及使用方法,并将异常检测与误用检测相结合。基于OMNeT+〖KG-*3〗+网络仿真平台设计了仿真模型,进行了仿真实验。仿真实验结果表明,改进模型交互流量明显减小,检测效率明显提高并有效解决了单点失效问题。仿真结果证明了改进模型的正确性与有效性。     

燃料电池汽车最优氢耗马尔科夫决策控制

本文基于马尔科夫决策过程提出一种燃料电池汽车最优等效氢燃料消耗控制策略.控制策略以部分观测量为基础,以马尔科夫转移概率矩阵为条件,采用基于蒙特卡洛马尔科夫(MCMC)算法的Metropolis-Hastings采样方法,获得平均奖励输出,进而通过最优氢燃料消耗代价函数的优化以控制在氢燃料电池系统和动力电池系统间进行能量分配.该策略避免了目前燃料电池汽车控制策略过度依赖未来需求功率的预测以及预测模型的准确性.在建立燃料电池汽车动力模型,燃料电池系统和动力电池系统模型的基础上,进行了包含自学习系统、基于MH采样的平均奖励过滤系统以及控制选择输出系统的控制策略设计.通过仿真和实验结果表明基于马尔科夫决策控制策略的有效性.     

新型虚拟现实交互建模方法

给出一种虚拟现实交互建模的方法。设计了一种新型建模工具VRTool,提出了交互性建模的拓扑模型和视角跟踪导航模型,解决了交互建模的定位坐标数据源问题和线性速度突变问题,其优点在于能够方便人与三维模型之间交互关系以及三维导航运动模型的建立。实验结果表明了该建模方法的可靠有效性,为虚拟现实建模工具的发展提供了新的思路。     

论人车共生系统

未来的汽车必定走向智能化。而以目前的技术水平,还很难达到一个很高的智能化水平。因此,不妨从人与车交互的本能、行为和反思描述层次的心理学模型开始,以人车交互的角度来阐述未来汽车发展的具体方向。并由此提出一个过渡性的解决策略,即人车共生系统。     

汽车转向/防抱死制动系统的非线性鲁棒协调控制

针对汽车转向系统和防抱死制动系统的协调控制问题,提出一种新的非线性鲁棒协调控制系统.该控制结构由转向控制器和制动控制器组成.为了改善整个系统的鲁棒性和协调性,根据汽车转向和制动非线性综合模型,基于Hamilton函数方法设计了汽车非线性鲁棒协调控制器.该控制器通过预置状态反馈完成系统的耗散Hamilton函数实现.设计了适用于复杂工况的制动力分配策略.仿真结果验证了所设计控制算法的稳定性和有效性.     

基于地面力学的月球车爬坡轮—地相互作用模型

月球车爬坡地面力学模型在月球车的设计、越障性能评价、控制和仿真等方面具有极其重要作用．利 用月球车轮地相互作用测试系统进行车轮爬坡性能实验,结合实验数据在传统车轮—土壤相互作用应力分布模型之 上推导出爬坡轮—地相互作用模型,同时考虑爬坡角度对浅层月壤应力分布的影响,提出了随滑转率变化的沉陷 因数经验公式,来反映月壤压实、刮带、侧向流动等引起的滑转沉陷．通过对应力分布公式进行积分转化得到集中 力／力矩计算模型,利用ADAMS 二次开发的柔性爬坡仿真环境并结合实验数据进行模型验证．在斜坡角度为16±, 载荷为100 N,当滑转率从0 增加到0.6 时,将模型的车轮斜坡法向载荷、挂钩牵引力和驱动力矩的计算值与实验数 据相对比,结果相对误差不超过10%,因而该爬坡模型可以有效地用于月球车轮地相互作用的力学计算．     

自由曲面非接触式测量路径规划及相关算法研究

针对研制的自由曲面非接触式测量系统的硬件组成工作原理，对CAD模型已知自由曲面零件的测点自适应布置，CAD模型未知曲面的测量路径规划测点数据处理算法进行了研究，计算机仿真和实验的结果验证了述算法的有效性。     

Using Ada for discrete event simulation

The process interaction approach is proposed for developing a discrete simulation environment in Ada. The introduction of simulation facilities in Ada not only concerns the classical aspect of model building, but allows a new class of problems to be tackled, that is the testing of correctness of programs intended for real-time applications. In this paper attention is focused on the presentation of the process scheduling in the simulation context and on the definition of standard forms of interactions among processes. Simulation facilities are organized by making use of Ada's structuring concepts.     

基于效能概念的成本参数估算模型的改进

传统的成本参数估算模型是以技术变量直接作为成本驱动因子,但是提取表征其技术先进性的参量难度较大。改进的参数估算法将效能概念引入建模过程,用作战效能变量代替了技术变量作为成本驱动因子。定义并计算了系统总体技术度,并在其基础上定义设计水平、先进程度和重新设计,改进的参数模型就是这3个新参数的函数。最后考虑了输入参数随机性对估算的影响,对模型进行了Monte Carlo仿真。改进后的参数估算模型层次可调,适用于各种复杂武器系统的成本估算。     

多卫星系统综合建模与仿真环境的设计与实现

解决复杂多卫星系统一体化设计、评价和优化问题的有效途径是建立综合性的仿真分析环境。以构建柔性仿真平台为目标，采用面向对象的思想方法及多种相关技术，并以对地观测卫星系统为主要研究对象，设计实现了“多卫星系统综合效能仿真分析软件(MSSE)”。该软件使用户能够以可视交互模式进行系统的层次化建模，灵活地进行仿真实验框架配置，迅速模拟任务想定并实施运行过程的全程监控，对系统总体性能和效能指标予以全面分析，并获得详尽的结果报告和逼真的二维、三维模拟空间视景。该文对软件的总体设计思想、构成和功能及其实现机制进行了阐述。     

面向智能驾驶测试的仿真场景构建技术综述

随着汽车智能化程度的不断提高,智能汽车通过环境传感器与周边行驶环境的信息交互与互联更为密切,需应对的行驶环境状况也越来越复杂,包括行驶道路、周边交通和气象条件等诸多因素,具有较强的不确定性、难以重复、不可预测和不可穷尽。限于研发周期和成本、工况复杂多样性,特别是安全因素的考虑,传统的开放道路测试试验或基于封闭试验场的测试难以满足智能驾驶系统可靠性与鲁棒性的测试要求。因此,借助数字虚拟技术的仿真测试成为智能驾驶测试验证一种新的手段,仿真场景的构建作为模拟仿真的重要组成部分,是实现智能驾驶测试中大样本、极限边界小概率样本测试验证的关键技术,这对提升智能驾驶系统的压力和加速测评水平显得尤为重要。面向智能驾驶测试的仿真场景构建技术已成为当前汽车智能化新的研究课题和世界性的研究热点,作为一种新兴技术仍面临许多挑战。本文提出了面向智能驾驶测试的仿真场景构建方法,系统阐述了国内外研究工作的进展与现状,包括场景自动构建方法和交通仿真建模方法,重点分析一些值得深入研究的问题并围绕场景构建技术的发展趋势进行了讨论分析,最后介绍了团队相关研究在2020中国智能驾驶挑战赛仿真赛和世界智能驾驶挑战赛的仿真场景应用情况。     

基于因果逻辑关系的CPS分布式控因研究

针对多子系统间存在复杂因果逻辑关系的信息物理系统(cyber-physical systems,CPS),建立带有未知非线性项和不确定耦合项的CPS多因系统模型,并提出基于云控制技术的分布式控因方法.利用非线性解耦观测器对CPS多因系统进行动态前馈线性化,使得CPS多因系统分解为多个无耦合关联的CPS因系统.设计基于非线性解耦观测器的分布式模型预测控制器以及分布式优化算法,对解耦后的CPS因系统实现在线约束优化控制.最后,通过数值仿真表明所提出控制策略和优化算法的有效性.     

面向体系对抗仿真的模型测试方法研究

模型的有效性评估一直是建模与仿真领域研究的重要课题.针对传统校核与验证方法难以确定模型被确认为无效的原因以及传统建模过程中模型开发与实现紧耦合的特点,通过对武器装备体系对抗仿真与模型测试的需求分析,以层次化建模为基础提出了面向武器装备体系对抗仿真的模型测试方法论,从纵向和横向两个层次论述了概念模型和仿真模型的测试方法,给出了层次化模型测试环境的参考实现.该方法不仅为武器装备体系对抗的仿真模型开发提供质量控制手段,同时也为其它仿真应用的模型校核、验证与确认提供有效的方法支撑.     

基于数字孪生的火箭测试与发射过程健康管理技术研究

为了解决运载火箭对地面测试与发射过程中对数据综合分析能力,飞行过程的故障诊断和预测能力,以及故障处理措施的快速决策等能力的迫切需求,提出一种基于数字孪生技术的火箭测试与发射过程健康管理系统设计方案;该方案通过建立运载火箭测试与发射阶段数字孪生模型,实现对火箭测试和发射过程的天地镜像仿真,依托数字孪生模型,对运载火箭健康管理功能进行了设计和优化;利用真实火箭和数字孪生火箭的信息交互,可有效实现火箭测试过程数据分析、飞行过程协同诊断,以及故障处理决策支持等功能;该系统提高了火箭发射的可靠性,为火箭可靠飞行提供了技术保障;同时,该技术在运载火箭健康管理上的应用也面临一些关键技术还需要进一步突破和发展.