潜艇作战仿真方法与系统设计

潜艇作战仿真是潜艇作战问题研究的重要方法之一.基于分布交互式仿真技术体系,提出了潜艇作战仿真的闭环仿真和开环仿真方法,构建了潜艇作战仿真系统的典型架构;设计了潜艇作战闭环仿真方法,包括集群并行仿真任务调度方法和蒙特卡罗并行仿真算法;构建了潜艇作战系统开环仿真系统,实现了潜艇作战系统LVC一体化仿真;设计并优化了潜艇作战仿真流程.提出的潜艇作战仿真方法实现了对仿真软硬件资源的充分利用,显著提高了仿真任务吞吐率和仿真效率,拓展了仿真应用范围,已经在潜艇作战问题研究实践中得到了成熟应用.     

仿真资源共享机制与一体化的仿真资源服务

首先,分析了仿真资源的类型和特点,总结了仿真资源描述的方法,并利用四元组法进行仿真资源的形式化描述。接着,探讨了仿真资源的集成和共享机制,研究了资源共享的系统架构和数据接口。然后,设计了遥感卫星仿真集成环境原型系统,实现仿真任务的定制、仿真任务的分解与部署、资源的调度和仿真运行的监控。     

舰船作战系统和武器系统仿真建模分析

仿真模型是系统仿真的基础,仿真模型的准确性是极为紧要的,它直接影响仿真系统和仿真结果的逼真度,而且仿真模型也决定了仿真系统的性能指标,随着武器装备技术的快速发展,对仿真模型的发展也提出了更高的要求。为了使仿真模型在工程型号研制全过程中发挥更大的作用,该文描述了舰船作战系统和武器系统仿真模型的研究重点,详细介绍了舰船作战系统和武器系统仿真模型的分类,客观分析了舰船作战系统和武器系统仿真模型存在的一些问题,提出了相应的解决方法,有利于提高仿真模型的实际应用效果。     

运用ActiveX技术开发炼钢物流可视化仿真平台

基于工位、作业和作业规则的炼钢物流细胞自动机仿真模型,运用ActiveX技术开发了具有计算机图形化建模、仿真和分析功能的炼钢物流仿真平台。该仿真平台使用了面向对象的软件设计方法和图形窗口环境,界面友好,使用简便。以攀钢提钒炼钢厂的实例仿真检验了仿真平台组态建模、捆绑仿真核心算法、仿真运行和仿真结果处理等功能的有效性。仿真平台具有优良的扩展性,通过扩展工位组件以及选择适当的仿真算法,可用于整个钢铁制造流程的仿真。     

基于QualNet的数据链仿真技术研究

为了更好地仿真分析数据链系统性能,需要选择合适的仿真软件并引入先进的仿真技术.在对比了当前常用的网络仿真软件的架构、协议与模型库以及仿真性能的基础上,分析了选择QualNet仿真软件进行数据链仿真的优势,重点研究了将联合仿真、半实物仿真以及分布式仿真技术应用于数据链仿真中的需求.通过分析得出,使用Qualnet进行数据链仿真优势突出,同时在数据链仿真中引入联合仿真,半实物仿真和分布式仿真具有很强的实用性.     

网络混合仿真及其在NS-2下的实现

将流仿真与数据包仿真结合的混合仿真可以同时利用两种仿真技术的优势。该文在Vishal Misra的流模型的基础上提出了混合仿真模型的实现框架。在仿真模型基础上,基于数据包仿真工具NS-2实现了混合仿真。在混合模型仿真实现中,对需要包级网络性能参数的子网采用包仿真技术,其余部分采用流仿真,在得到具体包级信息的同时,大大改善了仿真效率。混合模型实现的关键在于解决包仿真和流仿真间的接口问题,文中给出了解决接口问题的具体方法。该文设计了一组试验对该混合模型进行验证,仿真结果表明模型既可以准确捕获TCP流的动态特性,又可以提高整个网络的仿真效率。     

机器人焊装工位的可视化仿真研究

由于机器人焊装工位仿真对象复杂以及传统仿真方法难以建立其准确的仿真模型,本文提出了基于EM-Engineer仿真平台的机器人焊装工位可视化仿真系统.研究了仿真建模、焊接工序规划和机器人运动轨迹规划等关键技术.最后利用该系统实现了某车型总成线机器人工位的可视化仿真.通过可视化仿真实现了该工位的内容规划和生产过程仿真,并依据仿真结果得到了优化方案.     

运载火箭六自由度仿真平台搭建与应用

研究运载火箭六自由度仿真系统设计问题,在传统火箭六自由度仿真平台设计中常以特定任务为导向,造成仿真系统碎片化严重,扩展重用性不足.同时,数值仿真与视景仿真的交互中存在实时驱动的问题.针对上述问题,采用面向对象的模块化设计方法,建立了运载火箭六自由度仿真模型,给出了三层结构的通用仿真框架.设计了仿真消息管理器,较好地解决了数值仿真与视景仿真的集成并保证了系统的实时性.仿真结果验证了模型建立的准确性以及仿真平台的可靠性和稳定性.仿真结果对于运载火箭设计和性能评估系统的建立有着良好的借鉴意义.     

基于ADAMS和Vega的地面机动武器仿真系统的研究

结合数值仿真和视景仿真技术,建立了地面机动武器系统的分布式交互仿真平台,该集成仿真系统具备多种仿真功能,能够用于新型武器装备的研制和大规模军事演练。按照该仿真系统结构,实现了某地面移动机器人的仿真系统。其动力学仿真子系统用ADAMS的履带工具箱（ATV）建立了该机器人的动力学模型。并对起步工况、最高直驶速度和转向特性进行了动力学仿真分析,得到该数字系统较为完整的虚拟实验数据,并通过交互接口将仿真数据用于视景驱动。视景仿真子系统采用MultiGen Creator／Vega实现,分析了视景模型的数据组织结构和简化处理,基于Vega编制了视景仿真程序。     

组件化中药滴制生产仿真系统的设计与实现

为模拟中药生产过程、优化生产工艺控制参数、实现灵活组合工序的中药制剂仿真系统,构建了中药滴制生产仿真系统。系统采用仿真算法与仿真系统相分离的组件化仿真模型,开展了对滴丸滴制生产过程的模拟和仿真建模的分析工作,并在软件设计中提出了仿真反馈模型,使仿真系统程序框架具有一般通用性。同时,利用生产和管理中的实际数据进行仿真,取得了预期的效果。该系统的实现为同类软件的设计提供了可借鉴的方法。     

基于RC电路的直流支路漏电定位检测技术

目前,支路漏电流定位检测通常采用剩余电流传感器进行支路巡检,但在航天测发系统工程中,不能承受穿芯传感器的安装代价,对此,提出基于RC电路的直流系统支路漏电流定位检测方法,以满足航天测发系统工程中快速、简单、可靠定位漏电支路的要求.针对不同漏电情形,分析了定位检测原理,并给出绝缘阻值计算公式.基于Multisim仿真软件,建立了三支路直流系统电路仿真模型,并结合实际给出模型参数,进行仿真分析.仿真结果表明,基于RC放电原理的直流系统支路漏电流定位检测方法能够简单、准确、快速地判断出漏电支路和漏电情形,并计算出绝缘阻值,最大误差为2.84％.     

煤矿井下3.3kV移动变电站漏电保护的方案设计

文章重点介绍了3.3kV移动变电站漏电保护工作原理及动作电阻值的确定方法,给出了系统硬件设计方案,并在仿真环境下进行了模拟试验。试验结果表明:系统保护方案可行,参数选择合理,动作灵敏可靠。     

温度对漏磁信号影响的研究

针对传统的漏磁检测方法,分析了温度对漏磁信号的影响,对不同温度下试件的漏磁信号特点进行了研究。建立了铁磁材料磁导率随温度变化的对应关系,进行了热磁耦合仿真和试验,仿真结果和试验结果具有较高的一致性,表明随着铁磁材料温度的升高,磁导率下降,漏磁场的磁场强度增强,分布范围扩大。     

基于数据驱动的氚粒子扩散三维仿真系统

为了对氚安全包容系统中氚扩散数据的变化进行直观分析,实现氚扩散的计算数据在空间中的三维可视化,本文基于Unity3D引擎研发了氚安全包容三维虚拟仿真系统.本系统基于计算数据驱动粒子系统对氚的输运及泄漏扩散过程进行三维仿真,以中国聚变工程实验堆CFETR的排灰处理系统(TEP)作为案例,模拟了排灰处理系统中氚的输运及渗透...     

协同进化遗传算法在减压阀优化配置中的应用

漏损管理中,为了取得更好的经济效益和控制效果,需要将减压阀配置在最优的位置及最优的开度.针对供水管网漏损管理问题,研究了减压阀优化配置问题,提出了减压阀的漏损管理优化控制数学模型,应用协同进化遗传算法,对算例管网进行了数值仿真,验证了方法的有效性.     

新型脉冲漏磁检测法的表面缺陷检测特征分析

针对脉冲漏磁检测技术对不同方向的漏磁分量进行分析时存在一定局限性的问题,基于脉冲漏磁(PMFL)检测中的U型磁轭和脉冲涡流(PEC)检测中的矩形空心激励线圈,提出了脉冲聚磁(PMC)检测方法.通过仿真和实验分析了铁磁性试件在脉冲漏磁和脉冲聚磁两种检测模式下,缺陷部位的响应信号X,Y和Z3个分量的检测效果.结果表明:脉冲聚磁检测方法在进行铁磁性材料构件的缺陷检测时,激励探头对被测试件的3个方向的分量激励效果更明显,同时对于不同深度的表面缺陷,脉冲漏磁响应信号的三维分量具有更高的检测灵敏度.     

核反应堆压力设备环形密封面泄漏监测与分析诊断研究

针对核反应堆压力设备环形密封面进行了泄漏监测与分析诊断研究,以自主化研制的新型蒸汽发生器的密封性能验证为对象,搭建了环形密封面泄漏监测系统,通过制作等比例试验件开展泄漏模拟试验验证了监测系统的有效性;针对蒸汽发生器,开展了数个升降温循环及稳态瞬态等密封性能试验的验证,试验中未监测到泄漏;试验后对蒸汽发生器监测数据进行了深层次分析,通过数据拟合与数据分布两个角度与模拟件真实泄漏数据进行对比分析论证,最终证明了研制的新型蒸汽发生器环形密封面的声发射监测数据不符合泄漏数据的衰减规律,因此蒸汽发生器未发生介质泄漏,密封性能可靠,具有工程应用的可靠依据,同时该监测方法也可进一步推广到其它压力设备的环形密封面的泄漏监测中.     

基于VMD的井下变频系统漏电保护误动研究

针对变频器使用给煤矿井下漏电保护带来的误动问题,提出了一种基于变分模态分解（Variational Mode Decomposition，VMD）的煤矿井下变频系统漏电保护新方法。利用VMD分解算法对馈电线路零序电流进行分解，得到数个固有模态分量，计算各个模态分量的能量比重，选择最佳模态分量作为特征分量，比较特征分量能量比重，区分正常情况下由变频器产生的零序电流和故障下零序电流，即筛选出故障零序电流。通过Matlab仿真实验分析可知，该方法能够有效解决变频器带来的漏电保护误动问题。     

基于自适应偏心模型的柱塞副水膜特性数值分析

柱塞副间隙形状对柱塞副的润滑特性影响很大,为提高径向柱塞泵柱塞副工作效率和可靠性,需要准确仿真柱塞副的水膜形状和压力分布。首先,建立了基于等效液阻高度和柱塞自适应偏心的柱塞副间隙泄露模型。模型考虑了柱塞在缸体内的微运动和柱塞受力平衡的因素,运用遗传算法和有限体积法对柱塞副间隙形状和压力分布进行数值仿真分析,进而讨论柱塞副间隙泄露流量。最后,从出口压力、电机转速以及初始密封间隙等方面对压力分布特性和泄露流量进行分析,深入探讨了柱塞副水膜压力分布和泄露流量的影响因素及变化规律。试验结果表明,考虑柱塞自适应偏心的模型对柱塞泄露流量的模拟准确,获取的实时柱塞偏心状态和压力分布与实际状态更为接近。     

谐波检测中频谱泄漏问题的研究

研究了基于FFT的电力系统谐波检测中的频谱泄漏现象,分析了产生频谱泄漏的原因,提出了利用窗函数来解决频谱泄漏现象的方法。仿真结果表明,汉宁窗可以很好地减小频谱泄漏,满足谐波检测的精度要求。