软件可靠性模型现状与研究

对近几十年中用于正确评估预测软件系统可靠性的主要模型进行了回顾性研究. 对基于模型采用的数学工具, 将文献中的模型分为解析性模型和启发性模型. 再对于模型假设以及模型主要思想进行了研究和分析. 最后对软件系统可靠性模型研究趋势和存在的问题进行了展望.     

天然气水合物的生长动力学研究述评

对天然气水合物进行了介绍,从冰点以上和冰点以下两个温区对国内外水合物生长动力学的研究现状进行了分类与评述。对冰点以上晶体生长的动力学,从Vysniauskas ＆ Bishnoi模型、Lekvam ＆ Ruoff模型、Englezos模型、Englezos简化模型和Chen-Guo模型进行了讨论;对冰点以下的生长动力学,讨论了Sloan＆Fleyfel模型和Christiansen ＆ Sloan模型,对各自的优点进行了详细的分析,并指出了所存在的局限性。对水合物生成动力学的进一步研究进行了展望。同时还分析了临界成核半径和表面活性剂之间的关系。     

软件可靠性模型分析

软件可靠性模型直接决定着软件可靠性测试的结果,文章论述了软件可靠性模型的评价准则和选取原则.对经典的软件可靠性模型(J-M模型,GM模型)进行分析,并且指出了软件可靠性模型的局限性.对软件可靠性模型的发展前景进行了展望.     

蓄电池模型参数辨识及在SOC估计中的应用

蓄电池在直流微网中广泛应用,在使用过程中,需要对蓄电池的荷电量进行在线预测,即进行SOC估计,对蓄电池的模型以及参数辨识有较高的要求.由于蓄电池同时具有电特性与化学特性,建立精确的模型比较复杂,本文对蓄电池常用的5种模型进行了对比,并基于混合动力脉冲能力特性HPPC实验结果分别对Thevenin模型和GNL模型进行参数辨识,通过MATLAB仿真对2种模型的准确性进行了对比,在应用扩展卡尔曼滤波法进行SOC估计时,分别对2种模型参数得到的估计结果进行了比较验证.     

时间序列ARMA模型的应用

对时间序列分析方法进行了介绍,对时间序列模型进行了研究。分析了时间序列模型的建立过程,并利用其中的ARMA模型对一个实例进行预测。结果表明,ARMA时间序列模型的预测结果是合理的。     

基于角色的强制访问控制模型研究

对传统访问控制模型进行了分析,指出它们缺点和存在的问题;介绍了基于角色的访问控制模型及其优点,提出了一种基于角色的访问控制模型,对传统的BLP模型进行改造,并给出了简要的证明。     

Cobb-Douglas生产函数经典参数估计模型的修正

根据LS估计理论,对Cobb-ouglas生产函数经典参数估计模型存在的问题进行了分析．通过变量变换对该模型中随机误差的方差进行了修正,建立了一个新的参数估计模型．新模型满足Gauss-Markov假定,具有LS估计的优良性质．实例分析表明,新模型的参数估计精确度明显高于经典模型．     

Probit模型在品种保护中的应用

主要讨论如何采用Probit模型作为研究方法进行实证研究.对Probit模型的估计方法进行了详细解释,并对其估计系数的含义重点进行了讨论,使用该模型对品种保护申请进行了估计.估计结果显示:大多数变量系数显著,证明所采用的Probit模型能够较好地解释品种保护申请.     

基于锂离子电池线性化模型的电流传感器故障诊断

为了对锂离子电池输入电流传感器的故障进行诊断,采用耦合了电池集总热力学模型的一阶Thevenin等效电路模型,基于该模型设计了滑模观测器用于故障诊断策略研究.首先,对非线性参变锂离子电池模型进行线性化,建立了满足整个运行工况运转精度的线性参变锂离子电池模型.然后,对线性参变锂离子电池模型进行重组变换,使原系统中的作为输...     

MPEG心理声学模型研究及其Matlab实现

MPEG音频标准提供了两个心理声学模型,这是人耳掩蔽效应在音频压缩中成功应用的典范．对心理声学模型中应用到的心理声学理论进行了阐述,在Matlab环境下对MPEG心理声学模型1进行了仿真,针对给定的音频样本对仿真结果进行了简单的分析,同时也指出了声学模型1、2的差别．仿真结果和理论分析的一致性表明了仿真模型的可行性,为心理声学模型的改进和应用指明亍方向．     

一个椎间盘生物力学模型

椎间盘在脊柱运动中起着重要的作用,根据椎间盘的生物力学特点建立力学模型.采用复合材料力学中的弹性嵌入体解,建立了椎间盘的一个横观各向同性圆柱体力学模型.求出了腰椎间盘在直立位、弯曲及扭转作用下的应力应变和位移解.得出结论椎间盘在受复合载荷的作用下更易被破坏.     

人体腰椎模拟植入椎弓根螺钉的有限元分析

利用三维绘图软件构建人体腰椎L4-L5节段几何模型,并模拟植入椎弓根螺钉.通过UG与Ansys Workbench的无缝接口将所建模型导入后者,对模型赋值并进行有限元分析,得出在人体站立情况下腰椎的应力云图与位移云图.从云图中可看出正常腰椎模型的最大应力出现在L4下关节突附近,值为15.073 MPa;最大位移出现在椎间盘上表面前部,值为0.161 mm.植入椎弓根螺钉的腰椎模型最大应力出现在螺钉的中部,值为38.613 MPa;最大位移出现在第4腰椎上端的前部,值为0.136 mm.结果表明：植入的椎弓根螺钉可缓解椎体的承载负担,并且可使腰椎变形减小.该结论可为同类腰椎固定手术以及脊柱的生物力学分析提供理论参考.     

Lateral Dynamic Analysis and Motion Control of a Jet Trencher in Ocean Currents

论文标题：射流式挖沟机在海流环境中的横向动力学分析和运动控制

作者：李翔,王涛,赵敏,葛彤（上海交通大学）

创新点说明：

1 建立了水下挖沟机在海流条件下的横向偏移振动的动力学模型,以往研究关注点主要在于水下系统的垂向振动;

2 对建立的动力学模型进行简化,并采用解析方法得到其近似解析解。

目的：

在海流环境中,由于水面母船和脐带缆传递的外部激励影响,水下挖沟机会发生垂向振荡和横向偏移,其运动特性十分复杂。横向偏移运动对海底管线埋设作业影响巨大,挖沟机偏移预定管线路径,很有可能穿过或压到管线,对管线造成切割等损伤破坏。为了控制水下挖沟机在管线上方的悬停和定位,需要研究水下挖沟机在海流等外部激励作用下的横向偏移运动特性,进而对水下挖沟机的横向偏移进行控制,实现对海底管线的对中悬停和定位,保持作业点位置的稳定,使其不偏离海底管线路经中心线。

方法：

1 对建立的水下挖沟机在海流条件下的横向偏移振动的动力学模型进行简化,并采用解析方法——平均法,得到其近似解析解;

2 采用双回路控制器对水下挖沟机进行横向振动控制,实现对海底管线的对中定位。

结果：

1 采用解析方法得到水下挖沟机在海流条件下的横向偏移振动的近似解析解,在分析不同物理参数（不同吊缆长度、不同海流速度）对挖沟机悬吊系统横向振动的影响后,发现近似解析解与数值结果吻合较好。但解析法得到的振动幅值比数值方法略大,用解析法和数值法得到的横向位移之间的最大差值小于0.5m,所以用解析解去估计挖沟机的在海流中的振动是保守和安全的。

2 对于振幅微弱情形,双回路控制器具有和单回路控制器相似的控制效果。但是振荡剧烈、振动频率较高情形,双回路控制器的调整时间更短、振动幅值控制的更小和控制力更平滑。综上,双回路PID控制器对于在海流条件下的挖沟机的横向振动运动具有良好的控制效果。

结论：

1 建立的水下挖沟机在海流条件下的横向偏移振动的动力学模型具有非线性特性,为了在实际工程中进行快速求解和应用,可以采用简化非线性绝对值项的方法,求得模型的近似解析解。

2 在研究不同物理参数对挖沟机悬吊系统横向振动的影响,和分析不同类型阻尼振动的特征后,得到采用平均法求得的近似解析解与数值结果吻合较好,对海流环境中水下挖沟机的横向振动模拟的是适用的。

3 双回路PID控制器对于水下挖沟机的横向振动运动具有良好的控制效果,可以对类似水下作业悬吊系统的控制方法提供参考和借鉴。

关键词：水下挖沟机,动力学模型,解析解,双回路控制,海流

     

燃气管网系统仿真的理论分析与应用

为进行燃气管网系统优化和提高管网输运系统的安全性,以三大守恒方程为基础,建立了等温和非等温条件下的燃气管网稳动态仿真理论模型.以有限差分法为基础,得到了上述模型的求解方法,并加入了耗散项,改进了求解方法的稳定性.通过增加初始点和延长出口点的方法,简化了模型的求解.北京六环天然气管网动态仿真结果表明,与实际压力和流量值综合相对误差分别为1.21%和2.62%,验证了模型及求解方法的可靠性.     

超磁致伸缩换能器等效动力学模型研究

对动态磁致伸缩过程进行分析，并建立了超磁致伸缩换能器的等效动力学模型。应用Green函数得到换能器的固有频率值。讨论了超磁致伸缩材料径向振动对其纵向振动的影响。与弹性杆纵振模型的比较表明，等效集中参数模型简便有效，为换能器参数选择提供了设计依据。     

压力传感器—细连接管测量系统动力特性分析

本文利用微分形式动能定理简化了压力传感器-细连接管测量系统。然后通过比拟运动微分方程,得到了测量系统的分析模型,它是一个带粘性阻尼的质量-弹簧系统,从而大大简化了分析过程。最后定性分析了细连接管内液体对测量结果的影响。     

考虑桩体剪切变形的分数导数黏弹性土层中单桩水平振动

建立了分数导数黏弹性（FDV）土层的水平振动控制方程,在Novak平面应变假定的基础上,求得FDV土体的水平动力等效刚度和阻尼.利用等效Winkler动力弹簧-阻尼器模型描述桩基和土体之间的动力相互作用,将桩体简化为Timoshenko梁模型,在同时考虑桩体弯曲和剪切变形的情况下建立了单桩水平振动的控制方程,求得了考虑桩体剪切变形的FDV土层中单桩的水平动力阻抗,讨论了分数导数的阶数、土体本构模型参数和桩体剪力形状系数对桩顶水平动力阻抗的影响.研究表明：对FDV土层中单桩的水平动力阻抗,采用Euler梁模型和Timoshenko梁模型得到的结果存在较大差异;分数导数的阶数主要对桩顶水平动力阻抗随频率变化曲线的峰值有的影响;FDV土体本构模型参数Tσ/Tε越小,桩顶的水平动力阻抗越大.桩体剪力变形系数对桩顶水平动力阻抗有较大影响.     

苯-甲苯精馏塔简化动态仿真模型的研究

针对芳烃抽提装置中苯 -甲苯精馏塔 ,在进行机理模型动态仿真的基础上 ,提出了一种有时延的一阶滞后简化动态模型 研究结果表明 ,简化的动态模型能很好地近似机理模型的仿真结果     

200MW锅炉-汽机系统动态特性的快速仿真模型

J.P.McDonald等人根据第一原理和实验数据建立的200MW锅炉-汽机系统动态特性的非线性仿真模型由于其准确可靠的特性,近年来又被用于锅炉的模型辨识和锅炉的自适应控制的研究.然而对于控制系统的研究者来说.这个模型显得过于复杂,仿真计算时间偏长.为此,笔者对这个模型进行了多方面的改进:首先简化了数学模型,其次改进了计算方法,再次重新设计了优化的仿真系统程序,最后得到一个新的锅炉-汽机仿真系统.这个新系统被证实既保持了准确可靠的特点.又计算迅速,使用方便.     

人体腰椎节段CT图像的反求建模和有限元分析

利用Mimics将人体腰椎CT断层扫描图像反求建模,导入UG并加入包含纤维环及髓核的椎间盘,模拟建立人体腰椎L4-L5节段三维模型,再通过UG与ANSYS Workbench的无缝接口将该模型导入后者,对模型赋值并进行有限元分析,得出人体直立站位时,正常腰椎的椎体位移云图及应力云图.最后将模型进行简化,利用材料力学的理论公式进行强度校核.得知最大位移发生于椎间盘上表面前部,位移值为0.161 mm;最大应力出现在L4下关节突上,应力值为15.073 MPa.有限元分析结果与理论计算结果相对误差较小,表明方法可行,计算结果可靠,为临床医学提供理论参考.