支持Modelica模型的半物理仿真系统设计及关键技术

针对当前基于MATLAB/SIMULINK的半物理仿真（Hardware in Loop Simulation,HILS）系统中不支持多领域建模、联合仿真模型转换过程复杂且存在误差等问题,提出基于Modelica和建模仿真软件MWorks进行HILS的方法,分析其所涉及的建模方法、实时仿真接口和代码生成等关键技术,并以此为基础构建支持Modelica模型的HILS.以前起落架转向系统和起落架收放系统为应用实例,建立HILS平台,对该方法进行验证.仿真结果表明该方法可行,结果可信度高.     

基于Modelica/Dymola的微谐振器建模与仿真

针对MEMS的多领域耦合和系统级的快速建模与仿真要求,提出研究关于微型梳状静电谐振器建模与仿真方法.为提高系统的稳定性,减少误差,采用了基于Modelica/Dymola的非因果关系建模方法及流程,以梳状谐振器机电耦合模型的自然形式方程为基础,以Modelica语言建立非因果关系的仿真模型,借助于Dymola平台对振子的位移/速度曲线进行仿真.仿真结果与理论验证相符,表明Modelica具有建模过程简单、建模速度快和仿真精度高等优点,适合于MEMS多领域建模与仿真研究.     

基于Modelica的半物理仿真硬件接口控制技术

针对半物理仿真（Hardware in Loop Simulation,HILS）中Modelica模型无法直接控制硬件设备的问题,基于Modelica研究硬件板卡接口控制模块与多领域仿真模型的统一表达技术.分析可视化模型方程表达机理,建立硬件板卡的接口模型库,从而在同一建模环境中实现多领域物理模型与硬件设备的关联,并实现Modelica离线数字仿真模型至HILS模型的直接转换,为基于Modelica的HILS应用提供技术支持.电机转速控制HILS结果表明该方法可行.     

基于Modelica的MEMS系统级多领域建模与仿真

分析了现有的MEMS系统级建模与仿真方法,讨论了运用Modelica语言进行面向对象的非因果关系建模方法,建立了基于Modelica的电容式微型静电致动器系统级模型,仿真结果证明了Modelica用于MEMS系统级多领域仿真的可行性.     

基于Modelica的异步电机建模仿真

为进行异步电机涉及的机械、电气和控制等多个领域的整体设计优化和性能分析,对其进行多领域统一建模仿真.基于Modelica在MWorks平台上建立异步电机的元件模型库及整机模型,并进行仿真分析;通过与实验结果的对比验证该模型的有效性.该模型基于多领域建模语言建立,对实现异步电机的多领域统一建模以及整体设计和性能分析提供一...     

基于Modelica的电动汽车电池建模与仿真

为了实时仿真电动汽车电池组的动态性能,应用Modelica多领域建模语言建立描述电池组的PNGV等效电路模型.通过电池的动态充放电性能实验标定电池组模型的电阻、电容等参数,并利用Dymola多领域仿真软件进行性能参数求解.将该电池模型应用在电动汽车整车的仿真分析中,实验结果表明,该模型准确度高,能实时地仿真电动汽车的动力性能.该电池组建模方法实现简单且便于扩展,可以为电动汽车的产品设计、系统性能分析提供有效的解决办法.     

基于 Modelica 的半物理仿真代码生成方法研究*

针对当前复杂机电系统的多领域模型不支持半物理仿真或者已有半物理仿真工具无法建立复杂机电系统多领域模型的问题,围绕目标代码生成这一关键技术,提出了两种由M o delica模型生成半物理仿真代码的方法。首先深入研究了Modelica模型直接代码生成技术,并详细描述了其实现过程。其次介绍了基于Simulink的联合建模方法及间接代码生成过程。最后通过示例对两种代码生成方法分别进行了应用验证。     

支持网络建模和仿真的Modelica模型管理框架

针对基于Modelica的多领域仿真模型组织方式不能支持模型的网络化共享控制及网络环境下在线建模仿真的问题,提出一种支持网络环境下建模与仿真的Modelica模型管理框架。首先分析了现有Modelica模型组织方式在支持网络多用户模式下的模型共享及建模仿真方面的问题,然后提出了基于数据库与文件仓相结合解决方案,既支持Modelica知识模型的网络共享,又支持网络环境在线建模与仿真。最后基于该模型管理框架开发实现基于网络的多领域统一建模仿真平台。     

ADAMS／Car在汽车操纵稳定性仿真中的应用

在研究汽车动力学特性中,针对车辆响和操纵稳定性,利用ADAMS/Car软件建立了某轿车的操纵动力学多体仿真模型,考虑前后悬架系统、转向系统、轮胎、衬套和载重等的影响,较为真实地仿真了汽车在方向盘转角阶跃输入条件下的转向情况,为汽车的操纵稳定性分析奠定了基础,并较为详细地分析了汽车在转向盘转角的转向特性。通过对不同车速、不同载荷下的仿真研究,得出汽车在这些不同条件下的响应,研究汽车的转向特性与车速、载荷的关系。为以后汽车的操纵稳定性等此类问题的设计研究提供了参考依据。     

基于Modelica的虚拟电工电子网络实验室设计

为方便学生通过互联网进行电类课程实验,设计一种基于Modelica的虚拟电工电子网络实验室iEEVL。该实验平台利用Modelica进行多课程的统一建模,涵盖电路原理、模拟电子技术、数字电子技术、微电子器件、单片机原理、数字信号处理原理与技术等课程。仿真结果表明,该平台具有较好的可扩展性,用户可以通过建立新的Modelica模型进行实验。     

三维CAD 混合建模技术研究

三维数字化建模主要有两种技术：一是参数化建模,二是直接建模。但这 两种技术在实际应用中均存在缺陷。论文将两种建模方法融合在一起形成混合建模技术,能 更好地体现设计者的意图,提高设计效率。     

AML与面向对象建模

在面向对象建模中 ,状态机模型的继承是对象行为继承的重要组成部分 .为便于理解子类型的状态机模型与其父类型的状态机模型间的关系 ,我们研究了一种状态机模型及其继承的描述技术 ,从一定程度上解决了现有的状态机模型继承的描述技术中存在的一些问题 .本文在分析 AML中支持面向对象特征的主要设施的基础上 ,着重讨论了状态机模型的继承问题 .     

3D树木建模技术研究进展

3D树木建模一直都是计算机图形学、计算机视觉、虚拟现实等领域最具有挑战性的研究方向之一,国外学者在该领域做了大量研究工作,但3D树木建模综述性文章的缺乏成为其发展的制约因素。侧重从计算机视觉的角度,将当前国内外经典的3D树木建模方法分为基于图像,基于规则和基于草图等三类,并跟踪了最新的3D树木建模技术进展,对他们的成果进行了深入剖析,重点阐述3D树木建模关键技术。最后,分析和比较了几种主要的3D树木建模技术,提出轻量化3D树木建模技术是今后虚拟场景中的交互应用的发展趋势。此外,根据当前研究的难点提出了基于单张图像的轻量化混合建模的研究思路。     

基于虚拟现实技术的虚拟角色设计

给出了基于虚拟现实建模语言进行角色参与的虚拟场景构造方法,该研究内容可有效辅助、支持有角色参与的虚拟场景实时互动的实现及针对稳定性、安全性和适人性等特性的测试评价工作。     

浅谈实体建模：历史、现状与未来

实体建模技术是CAD软件的“功能心脏”,相关基础理论与算法是CAD发展历史上最关键的成果之一,成功回答了为使计算机能够辅助产品设计与制造,需在计算机中存什么几何信息以及怎么存的问题。本文对实体建模的主要历史发展脉络做了简要介绍,同时对各发展阶段的关键问题以及研究现状进行了讨论,最后选取了3个方向对实体建模的未来做出展望,重点关注从Computer-Aided Design到Computer-Automated Design的发展趋势。     

面向真实构建的徽州建筑快速建模方法

快速建筑建模研究领域追求的目标包括模型的高精度、构建的高效率,以及对用户领域知识要求低、交互简单,而这往往互相矛盾.为解决这些问题,提出了一种基于组件的多层参数建模方法,使用概率网络描述建筑和组件的高层参数,作为友好的用户交互接口;使用规则库描述组件低层参数,指导高层参数生成低层参数;最后使用构建模板描述建筑构建过程.基于此,实现了徽派建筑自动营造系统,能较好的完成具有真实构建流程、高精度徽派建筑快速建模.实验结果证明了所提方法的实用性和有效性,且系统具有友好简单的交互方式,扩展性好,用户无论是否具备领域知识都能获得良好的用户体验.     

基于组件的空间集成建模研究*

分析了模块化、组件式和基于服务三种主要的空间集成建模方法的特点和关键问题,指出基于组件方法在研究机构内部或之间的模型共享和复用方面具有更大的优势。描述了所设计的一个基于组件的空间集成建模的方案,对设计的主要内容,即集成模型的结构、模型的接口规范、模型的耦合方式,以及支持模型集成的基础库进行了讨论,并分析了设计所具有的潜在优势。基于以上设计,实现了一个空间集成建模系统,并针对化学品突发事件建立了集成的应急响应辅助支持模型。     

基于规则子块体数据的属性几何体建模

论文着重研究基于规则子块体数据的属性几何体建模方法。基于一种适合大数据量的标量体数据表示结构和一种基于种子填充的三雏空间区域划分算法,提出了一种新的属性几何体建模方法,该方法可应用于由复杂曲面生成复杂体结构,并要求对空间节点进行属性分析的领域,如石油地质建模等。     

基于手绘草图的快速植物建模

传统的交互式植物建模虽然能构建较为精准的目标模型,但其过程极为费时,而基于L-system 的过程式建模虽然能快速自动生成复杂模型,但由于其较高的学习门槛以及对植物形态的控制性欠佳,使得普通用户难以操作。二维草图作为一种直观、高效的交互媒介,对植物形态具有良好的描述力。基于此,该文提出一种基于手绘草图的植物建模方法：首先,对创作者绘制的草图进行预处理和分析,推测创作者的创作意图;然后,结合植物学知识,提出相应的花朵、枝干和叶片的深度信息恢复方法来恢复二维草图中缺失的深度信息;最后,根据深度信息和一定的植物学先验知识重建出具有真实感的目标模型。该方法支持对花卉、草本、树木等具有枝叶结构的植物进行建模,同时具有较大的创作自由度和较快的建模速度。     

基于面向对象方法的视图建模及分析

在运用面向对象的方法和基于统一建模语言(UML)建模机制的基础上,分析了系统模型的体系结构,给出了新的建模方法,选择视图方式之后采用了静态建模和动态建模两种建模机制,并将两种建模以视图模型的形式体现,为传统的建模方法引入新的方法和思路。