一类混合系统仿真时钟无误差同步方法及性能分析

通过对一类混合系统仿真中的连续系统、离攻事件系统及推理决策系统各自储地钟的分析,得出了推理决策系统的仿真依赖于其他两个系统的结果,继而提出了用其中的连续系统仿真时钟去同步离散事件系统仿真时钟的无误差方法,并给出了相应的软件实现性能分析。     

基于OSG的混合系统三维仿真技术的研究与实现

在连续／离散混合系统的物流生产过程中,利用OSG（Open Scene Graph）开源软件包实现虚拟车间物流生产过程的三维仿真。为了开发一个性能良好的虚拟仿真系统,建立了合理的虚拟对象体系,解决了场景建模时的模型对象和三维仿真时的仿真对象的关系,使得整个运行过程效率更高。最后将离散事件与连续系统有效结合,在仿真时钟推进机制和基于消息的事件调度的控制下,实现了新的混合系统的三维仿真。     

保守时间窗同步策略的研究与实现

为推进并行离散事件仿真技术在复杂制造仿真系统中的应用,提高仿真效率,针对制造系统仿真模型,研究和实现了一种基于时间窗的受限滞后保守同步策略。阐明了策略的思想,具体分析了策略中距离矩阵、关联矩阵、时钟推进等关键要素,给出了策略的实现流程。实践表明了该同步策略具有建模容易,仿真效率高的特点,为仿真模拟复杂制造系统提供了较好的同步机制。     

离散系统仿真技术在装备作战仿真中的应用

装备作战仿真系统是一个复杂的交互型混合动态系统,该文描述了一种基于离散事件系统仿真技术,即通过确定离散系统仿真的基本要素：随机离散事件、仿真时钟及其推进方式、未来时间表、随机数发生器等,并增加对连续系统的等技术,来实现装备作战仿真中连续及离散随机事件的仿真。通过试验,仿真效果满足需求,其成果对从事作战模拟开发研究工作者具有一定的借鉴作用。     

混合系统在matlab环境下的建模和仿真

混合系统是集连续动态系统和离散事件为一体的复杂动态系统,是近年来控制理论研究领域的热门课题.由于混合系统既含连续变量义含离散事件,给处理这类系统带来了复杂性.一般混合系统建立模方法有:混合自动机,混合petri,时段演算及其扩展等模型.在概述混合系统概念与特点的基础上,介绍了混合系统研究中的建模与仿真问题.结合超市冰柜系统用混合自动机建模,并用MATLAB中的SIMULINK和STATEFLOW进行仿真.仿真结果表明效果很好,为系统分析和设计提供了有力的工具.     

分布离散事件仿真的集中同步算法

分布离散事件仿真和一般的离散事件仿真不同,它没有公共的时钟和事件表,通过分布在多台主机上的仿真模型进行消息传递来实现世界中的事件的并发执行。同步算法是分离散事件离散事件仿真中确保模型之间发生的因果关系正确性的机制。文中提出了一种集中同步算法,它采用建立模型之间的关联关系和仿真控制节点的方法,来对仿真模型之间的交互事件和仿真模型内部事件进行调度。其实现机制简单,避免了死锁的产生,并能实现事件的并发执行。文中最后对在WindowsNT环境下实现该算法进行了探讨。     

数字仿真应用科学

数字仿真应用科学,如同其它学科的应用科学一样,也是包括应用理论和应用技术(工程技术、生产技术等)两部分.数字仿真应用理论,按仿真对象不同,可分为连续系统仿真、离散事件系统仿真、连续一离散混合系统仿真、复杂系统仿真来分别加以阐述,而数字仿真应用技术可按构造仿真、实况仿真、虚拟仿真来分别给以说明.如今数字仿真的应用,日益广泛,正在向普适化迈进.     

基于混合随机Petri网的一类混合系统的模型及稳定性

混合动态系统是包含离散事件系统（ＤＥＳ）和连续变量系统（ＣＶＳ）的复杂系统。讨论了一类每个离散状态包含一个连续动态系统,且离散事件具有Ｍａｒｋｏｖ链性质的随机混合系统,在提出利用混合随机Ｐｅｔｒｉ网的建模方法的基础上,给出混合均方稳定的概念、稳定性和可镇定条件,最后以一个简单的例子做子说明和仿真。     

混合系统二维离散与连续状态同步估计研究

在混合系统中,需要同时估计出系统的离散状态与连续状态.针对混合系统出现二维离散状态下的混合状态估计问题进行研究,根据系统特性,采用跳变马尔可夫线性系统建模,并应用Rao-Blackwellised粒子滤波算法对二维离散状态与连续状态进行同步估计.由于算法一定程度上缓解了粒子滤波算法在高维状态空间估计中的失效问题,并对离散状态单独采样,能提高系统状态的估计精度.仿真试验证明,方法能有效地同步估计出系统的二维离散状态与连续状态,其中,二维离散状态的估计准确率达到了96%.     

DotNet环境下分布式并发离散事件仿真建模与实现

DotNet环境对多线程技术提供了良好的支持,对于分布式离散事件,多线程技术能够以最少代价、最便捷的方式实现其并发活动的仿真。异步多线程仿真编程中的主要问题是线程的引入与控制、对各结点间的仿真时钟同步问题、线程间活动的同步与消息传递、临界变量的访问与保护机制等。从系统实现角度对这些问题进行分析是建模的必要条件件。本文进一步讨论了各结点间通过消息交互的加工过程,最后以控制台方式将分布式离散事件仿真中的主要关键活动编程实现。通过对仿真实现全过程的讨论可以看出,多线程技术能够有效地实现分布式并发离散事件的仿真。     

面向自动化装配的一类智能混杂系统

针对混杂系统理论和方法尚不能处理不确定性以及意外事件的发生等问题,将已有的智能理论和混杂系统理论进行有机结合,是一项有效的解决途径。在分析自动化装配中连续和离散变量组成混杂系统基础上,提出了集成装配计划和调度的一类智能混杂系统,给出了智能决策接口以及和智能技术的互连,分析了基于模糊神经网络和粗糙集的智能解决策略,使一类混杂系统具有智能决策功能。通过对一自动化装配实例建立极大代数模型和神经网络的仿真实验,验证了系统分析方法的可行性和有效性。     

Analysis of Hybrid Systems Based on Hybrid Net Condition/Event System Model

In thispaper, hybrid net condition /event systems are introducedas a model for hybrid systems. The model consists of a discretetimed Petri net and a continuous Petri net which interact eachother through condition and event signals. By introducing timeddiscrete places in the model, timing constraints in hybrid systemscan be easily described. For a class of hybrid systems that canbe described as linear hybrid net condition /eventsystems whose continuous part is a constant continuous Petrinet, two methods are developed for their state reachability analysis.One is the predicate-transformation method, which is an extensionof a state reachability analysis method for linear hybrid automata.The other is the path-based method, which enumerates all possiblefiring seqenences of discrete transitions and verifies if a givenset of states can be reached from another set by firing a sequenceof discrete transitions. The verification is performed by solvinga constraint satisfaction problem. A technique that adds additionalconstraints to the problem when a discrete state is revisitedalong the sequence is developed and used to prevent the methodfrom infinite enumeration. These methods provide a basis foralgorithmic analysis of this class of hybrid systems.     

一类不确定脉冲型混杂系统的保代价控制

针对混合代价函数,研究了参数不确定脉冲型混杂系统的保代价控制问题,给出了混杂状态反馈保代价控制律的设计方法,由此得到的控制律既能使系统闭环鲁棒渐近稳定,又可使系统的闭环混合代价指标在对象参数摄动的范围内不超过确定的上界.本文提出的控制律不仅包含连续时间动态,也包含离散事件动态,而且其离散事件动态行为不需要与被控系统的离散事件动态行为一致,因此设计时不要求被控系统的每个连续时间子系统都具有可控性.仿真结果表明所提设计方法是可行有效的.     

Timing and liveness in continuous Petri nets

Fluidification constitutes a relaxation technique for studying discrete event systems through fluidified approximated models, thus avoiding the state explosion problem. Moreover, the class of continuous models thus obtained may be interesting in itself. In Petri nets, fluidification leads to the so-called continuous Petri nets, which are technically hybrid models. Under infinite server semantics, timing a continuous Petri net model preserves the liveness property, but the converse is not necessarily true, and if the autonomous net model is not live, the timing may transform it into a live model. In this paper, we investigate the conditions on the firing rates of timed continuous models that make a given continuous system live.     

基于Matlab状态流的混杂系统仿真设计

混杂系统是集连续动态和离散事件为一体的复杂系统,是近十余年来控制理论研究领域的热门课题,混杂动态系统的研究为解决一类复杂的、非线性的大系统提供了一个很好的理论框架,计算机仿真是分析和研究混杂系统的有效工具。该文在分析混杂系统仿真关键问题的基础上,提出如何应用MATLAB环境中的状态流工具箱,实现基于混杂自动机模型的混杂系统仿真,并就典型混杂系统给出仿真实例。结果表明,应用MATLAB状态流工具箱进行混杂系统仿真,具有很好的可视化,而且混杂系统的离散和连续两部分可以很好的同步协调,结构简单而明了,效果很好。     

半张量积理论在网络遥操作系统中的应用

研究了网络遥操作系统的半张量积建模问题.网络遥操作系统中存在人机交互以及大时延事件,这使得系统中既有离散事件动态又有连续动态,当系统的离散事件动态与底层连续动态相互作用耦合强烈时,系统的性能、行为分析变得更为复杂.本文通过引入半张量积给出了一种新的半张量积混杂建模方法,它把一类特定事件系统建模为布尔系统,通过半张量积方法得到类似于离散动态系统的方程.它将系统中离散事件和连续动态相互耦合的地方表达为半张量积的形式,最后经过扩张简化得到完整统一的系统数学模型,它将有利于进一步分析、计算.本文给出的半张量积建模方法和步骤具有一定的通用性和一般性.此外本文还对基于半张量积的混杂网络遥操作系统模型进行了基于事件控制和时间控制的仿真.仿真结果表明,半张量积建模方法完全可信、可行,基于事件控制的方法在网络遥操作控制中明显优于基于时间控制的方法.     

基于混杂系统理论的制造系统仿真

根据制造系统连续事件与离散事件并存的特点,提出一种制造系统半实物仿真方法,设计连续事件和离散事件并存时仿真系统的时间推进机制。在Arena环境中实现对离散事件系统的建模,在Labview环境中实现特定连续变量事件的半实物仿真。设计并实现离散事件系统与连续事件的接口连接。仿真实验结果表明,该系统能较好地反映出整个制造系统的混杂特性,为混杂制造系统的仿真提供一种新的思路。     

Using a Discrete-Event System Specifications (DEVS) for designing a Modelica compiler

We introduce a new architecture for the design of a tool for modeling and simulation of continuous and hybrid systems. The environment includes a compiler based on Modelica, a modular and a causal standard specification language for physical systems modeling (the tool supports models composed using certain component classes defined in the Modelica Standard Library, and the instantiation, parameterization and connection of these MSL components are described using a subset of Modelica). Models are defined in Modelica and are translated into DEVS models. DEVS theory (originally defined for modeling and simulation of discrete event systems) was extended in order to permit defining these of models. The different steps in the compiling process are show, including how to model these dynamic systems under the discrete event abstraction, including examples of model simulation with their execution results.