基于多Agent复杂系统仿真平台研究

复杂性科学是研究复杂系统和复杂性的一门新兴的交叉学科.基于多主体(Agent)复杂系统仿真技术是研究复杂系统复杂性产生机制的有效手段之一,在众多领域得到广泛应用.为了使研究者从复杂的软件编程中解放出来,集中精力进行科学研究,开发高效的、易用的仿真平台成为推动基于多Agent复杂系统仿真技术进步的关键.针对目前多Agent仿真平台存在的局限性,进行仿真平台的结构设计,并开发了原型系统.最后,利用热虫(Heatbug)模型验证仿真平台的有效性.     

基于HLA的MANET网络仿真与应用研究

无人机通信网络研究建立仿真平台,针对当前网络仿真器在研究MANET无线通信网络协议中,在交互性、协议移植和大规模网络仿真等方面的不足,提出了基于HLA的MANET仿真系统方案,研究了仿真系统实现的关键技术.针对无人机通信网络仿真的要求,对无人机成员、基站成员、仿真控制台成员进行设计和实现,开发了基于HLA的无人机通信网络仿真系统.在系统中,对基于最小ID的分簇算法和基于簇的路由协议进行了仿真验证.结果表明,采用基于HLA的MANET网络仿真方案,可以利用HLA在互操作、分布式和可重用等构建复杂仿真系统方面的优势,满足各种应用场景的MANET网络仿真的需求,加快MANET网络路由协议的开发应用过程.     

协同目标判断仿真实验系统设计与实现*

采用基于消息的分布式系统设计方法开发了协同目标判断仿真实验系统。该系统是由实验管理节点和多个雷达终端仿真节点组成的分布式仿真系统,各节点通过消息通信机制相连接。系统具备实验运行控制、实验数据管理和雷达终端仿真等功能。经过实际运行测试,该系统能够有效地支持组织决策问题的实验研究。     

HLA面向对象的分析法在燃气轮机仿真的应用

高层体系结构HLA以其突出的互操作性和可重用性,成为当今分布式交互仿真系统结构标准,研究基于HLA的仿真程序设计方法对于分布式交互仿真系统的开发具有重要意义。简要介绍了高层体系结构的组成。着重就HLA的对象模型与传统的面向对象方法建立的对象模型的异同进行了探讨。最后,以三轴燃气轮机为例,从应用的角度分析了基于HLA的动力仿真系统开发过程和方法,说明采用传统的面向对象分析方法设计的对象模型是可以比较容易地移植到HLA上的。HLA对象模型使仿真应用成为一种构槊的恿想与方法,为复杂系统的建模与仿真提供了一条有效的途径。     

基于HLA和Agent的电子对抗仿真系统构建

综合运用基于HLA和Agent的建模仿真技术,设计开发分布式的仿真联邦,研究基于HLA的Ageng通信控制、本体模型在Agent知识水平通信中的应用以及提高HLA仿真效率途径等问题。研究结果表明,集成的HLA和Agent仿真环境能够支持复杂系统对抗的分析应用。     

基于WEB分布式仿真的CORBA/JAVA实现方法

基于Web的分布式仿真是目前仿真技术发展的最新分支,对研究仿真软件的集成与重用具有重要意义。文章分析介绍了面向对象的仿真技术、CORBA机制、JAVA技术,提出了基于三者结合的方法开发基于CORBA软总线的开放式体系结构和支撑框架,以此实现基于Web的分布式仿真应用系统,最后阐述了CORBA/JAVA开发基于Web的仿真系统的优势与不足。     

分布式集群协同仿真研究

分布式集群协同仿真是指地域上分布、系统上异构的多个节点群为实现某一复杂的仿真目的而进行互连并进行内容级的互操作的一种复杂、大型、综合的协同仿真。其中每一个节点为一个仿真系统(或仿真器)或控制系统或服务器,多个节点互连形成为节点群构成具有明确仿真目标的综合仿真系统,井且这些节点群综合仿真系统种类多样(虚拟仿真系统、实物仿真系统、构造仿真系统等)、具有层次结构(如军事上战略仿真、战役仿真、战术仿真、装备仿真等)、地理上,“域分布(WAN或INTERNT环境)而且它们之间的连接关系较为复杂(一对一、一对多、多对一、多对多等)。该文提出了“分布式集群协同仿真”与“双时仿真”的概念与构想;研究并设计了分布式集群协同仍真的体系结构;建立了多节点分布集群协同仿真时间管理策略;构建了几类典型协间仿真系统运行控制的算法。分布式集群协同仿真由于具有分布、异构、广域、多粒、层差等特性,因此,分布式集群协同仿真研究既足一个实践课题,同时也是一个理论课题。该文的研究,主要集中在分布集群协同仿真层次的多节点复杂大系统的应刚领域,属实践课题研究。     

基于Agent的离散事件仿真系统的控制功能框架研究

在研究基于Agent的离散事件仿真技术的基础上,提出了一个基于Agent的离散事件仿真系统的控制功能框架(ADESCF)。该框架包括了输入接口控制、输出接口控制、模型结构控制、仿真时钟控制、实验数据控制、仿真实验控制、仿真逻辑控制七个功能元素。分析了各种控制功能的工作原理与机制,并从输入输出连接关系角度分析了多Agent仿真系统层次化与分布式建模的本质,为该类仿真系统的开发提供了可参考的依据。     

网络中间件在分布式仿真系统中的应用

研究网络中间件问题中,为简化分布式仿真系统的开发,并使系统的健壮性、可扩展性、可用性更好,提出在分布式仿真系统中利用网络中间件的方法.对分布仿真系统的结构和工作流程进行分析,并阐述了网络中间件在系统中实现监测和控制的作用.其次,根据分布式仿真系统的工作原理和设计需求,阐述网络中间件在分布式仿真系统中的结构、模块设计和功能实现,并详细地论述了地址管理、指令执行、反馈消息及分析3个模块的工作机制.最后进行试验证明在网络中间件网络系统发展中的作用,为网络中间件开发提供有效参考.     

基于RTX的分布式平台级仿真系统设计与实现

研究平台级仿真训练系统,广泛应用于武器装备试验评估领域中,平台级仿真包含实体数多、交互信息复杂.如果有人或硬件在回路,则需实现实时运行.如果采用分布式结构,还需实现时钟同步.为了解决实体间复杂信息交互、强实时运行和时钟同步控制等问题,提出参照HLA的数据交互机制和时间推进机制设计了平台级仿真系统框架,并采用流行的Win-dows+RTX平台开发了仿真系统软件.经时间测试,设计的仿真系统满足微秒级的定时精度和死线(dead-line)要求.仿真表明,设计方法适用于平台级、多仿真实体交互,为强实时推进的分布式实时仿真系统构建提供了参考.     

基于计算机仿真的ABS开发平台研究

该文阐述了基于计算机仿真的制动防抱系统开发技术,详细介绍了基于计算机仿真的制动防抱系统开发的三个步骤,并且给出了各个阶段的试验方案;建立了双轴汽车的制动防抱系统通用仿真开发平台,该平台具有对各种车辆ABS开发的互换性,并且操作简易,灵活;为了模拟ABS在各种路面的制动状况,该平台设计出了路面跃变模块,可进行单一路面和跃变路面的制动防抱系统仿真试验。根据试验结果验证,模型准确可靠,可以用于下一步控制器的研究开发。     

基于TruckSim的三轴汽车自寻最优ABS控制设计

为提高三轴汽车的制动安全性能,在TruckSim中建立了三轴整车模型,针对以往研究中自寻最优理论不能应用到整车模型的问题,设计了简单可行的控制逻辑,将该理论应用到三轴整车模型。在TruckSim中建立了对开路面、对接路面、低附着路面、高附着路面四种工况,采用TruckSim与Simulink联合仿真,加入传统逻辑门限ABS作为对比,验证控制器的可行性。仿真结果表明,在四种工况下,自寻最优ABS的制动性能都要优于传统ABS,其中,在低附着路面工况下,自寻最优ABS的优越性最突出,制动距离减少24.5m,制动时间减少2.04s。说明自寻最优ABS可以自动搜索轮胎的最佳滑移率,提高三轴汽车的制动安全性能。     

A novel method for non-linear control of wheel slip in anti-lock braking systems

Anti-lock braking system (ABS) provides active safety for vehicles during braking by regulation of the wheel slip at its optimum value. Due to the non-linear characteristics and model uncertainties in vehicle dynamics, a non-linear controller with increased robustness should be designed for ABS. In this paper, to achieve this aim, an optimization-based braking torque control law is developed for ABS using the prediction of the wheel slip response from a continuous non-linear vehicle dynamics model. To increase the robustness of the controller, the integral feedback technique is appended to the design method. The derived control law and its special cases are evaluated and discussed. At the end, the performance of the proposed controller is compared with that of a sliding mode controller, reported in the literature, through simulations of braking on dry and slippery roads. The simulation results indicate that, the wheel slip tracking error is remarkably decreased by the proposed controller. Moreover, the achieved control input is entirely smooth and suitable for implementation.     

基于Matlab/Simulink的汽车ABS系统的建模与仿真

以单轮车辆为研究对象,在Matlab/Simulink的环境下建立整车数学模型、双线性轮胎模型、液压制动系统模型和滑移率计算模型,设计PID控制器,对所建立的汽车ABS数学模型进行仿真研究,得出仿真曲线,并将仿真结果与无ABS作用时的制动结果进行对比.结果表明,建立的ABS数学模型可靠,能达到较为理想的制动效果.     

汽车制动防抱死系统的ADAMS/SIMULINK联合仿真

利用机械动力学分析软件ADAMS建立汽车ABS的机械动力学模型，在MATLAB／SIMULINK环境下建立ABS的控制模型，构成ABS机电液一体化联合仿真的动力学控制模型。利用MATLAB确定ABS的控制参数门限值，进行仿真结果数据处理和分析，并与大量的ABS实车道路试验数据对比，改进模型准确度，获得正确可行的ABS仿真控制模型，为加速开发ABS控制算法奠定了基础。     

气动ABS故障诊断系统设计

针对气压制动ABS,设计了一种双CPU结构的故障诊断系统。按照故障部位对ABS可能出现的故障进行了分类,确定诊断方法,完成相应的硬件电路设计和软件开发。采用ISO9141故障诊断通讯协议,在自主开发的ABS系统中设计了用于故障码传输的通讯电路与接口。实车试验表明,所开发的ABS故障诊断系统是合理可行的。     

气压式ABS模拟实验台自寻最优控制器的设计

气压式ABS模拟实验台能够以低成本检验ABS控制器的性能。本文以XC164CM为主控芯片设计ABS控制器的硬件电路,软件实现自寻最优控制策略,并在实验台上进行ABS控制实验。实验结果表明,控制器硬件设计合理,软件程序逻辑可靠,能够很好的实现防抱死制动控制的目的。     

ABS/ASR集成控制系统ECU开发与验证

集成了防抱死制动系统(ABS)和驱动防滑控制系统(ASR)的汽车防滑控制系统是汽车主动安全性控制系统的核心之一,目前国内开发的ECU还不能能够满足ABS/ASR集成控制产业化要求.研究了ABS/ASR控制要求和控制策略,设计开发了ABS/ASR集成控制系统的ECU硬件和软件,并对ECU进行了ABS实车道路试验和ASR硬件在环试验.试验结果验证了所开发ECU的制动防抱死和驱动防滑转功能,硬件和软件满足控制需求,能够适应实车复杂的电磁环境,工作可靠.     

汽车ABS模糊参数自整定PID控制方法的仿真研究

防抱死制动系统(ABS)是汽车安全系统的重要组成部分,对行驶路面状况进行实时准确的自动识别和提高ABS控制算法的鲁棒性具有重大意义。通过仿真分析,提出了一种简单有效的路面识别算法,并设计了以最优滑移率为控制目标的模糊PID控制器。结合车辆模型,对该系统在变附着系数路面的运行情况进行了仿真。结果表明,该系统能够及时判断出路面状况的变化,自动调节控制器参数,使车辆获得最大地面制动力。     

高炉槽下给料机变频控制系统

本文介绍了西门子MMV系列变频器在高炉槽下给料机传动的应用，说明其工作原理、控制方式、设定参数及运行效果，完全满足工艺要求。