基于元模型的可重用仿真模型表示方法研究

仿真模型的组合与重用是当前复杂系统建模仿真领域的热点研究问题,统一的仿真模型表示方法与表示规范是实现模型重用的关键技术.模型表示在仿真研究中有着重要作用,可重用仿真模型对表示方法和表示规范有具体的需求,当前用于表示仿真模型的方法包括程序设计语言表示、仿真语言表示和通用建模语言表示三种,这三种仿真模型表示方法在满足可重用仿真模型表示需求方面均存在不足,为此文中提出了基于元模型的仿真模型表示方法,给出了元模型表示规范的设计策略.元模型表示方法较好地克服了现有方法存在的不足,可满足模型重用对模型表示的需求.     

Simulink与Windows程序间实时交互的研究

该文通过对实时交互仿真的研究,提出了一种实现Simulink仿真模型与外部Windows程序仿真模型实时交互的方法。该方法通过在S-函数的样板中加入使用共享内存的程序代码完成收发数据;然后编写能读写共享内存的外部程序进行数据读写;同时利用Windows消息机制协调仿真同步并实现仿真的实时性。基于上述方法。实现了Simulink仿真模型与外部Windows程序仿真模型的实时数据交互。仿真结果表明该方法能实现实时并获得较好的准确性,为实现Simulink仿真模型的重用及与其它仿真模型的实时交互提供了新的解决方案。     

仿真模型重用方法综述

仿真模型重用是当前仿真领域的热点研究问题,在复杂系统建模与仿真中有着广泛而现实的需求.实现仿真模型重用,一方面要提高建模人员面向重用进行建模的意识,更重要的是提供支持模型重用的技术途径.将当前支持仿真模型重用的方法归纳为多阶段建模方法、基于模型框架的方法、基于模型与模型表示的规范化与标准化方法、综合使用上述方法的综合集成方法,分析说明了每种方法的基本思想、重用原理和实现途径.仿真模型重用是一个系统工程,贯穿于模型研制和使用的各个阶段,采用综合集成方法是实现仿真模型重用系统化和工程化的必须和必然.     

基于事件图的离散事件仿真模型并行检验方法

非形式化仿真模型验证方法易受主观因素的影响且具有不完备性,而传统的形式化模型检验方法由于受到状态空间爆炸问题的影响,很难处理大规模的仿真模型.并行模型检验方法以其完备性、高效性已经在工业界中得到了成功的应用,但是由于涉及到形式化规约、逻辑学以及并行计算等多项技术,应用难度较大.针对上述问题,提出了基于事件图的离散事件仿真模型并行检验方法.该方法首先对事件图在模型同步方面进行了扩展,给出了扩展事件图的形式化定义、语法及语义;然后将扩展事件图模型转换到分布并行验证环境的DVE模型,成功地将并行模型检验方法应用于仿真模型验证领域.该方法使得仿真人员无须学习新的形式化验证语言就能采用并行模型检验方法对仿真模型进行形式化验证,可降低模型并行验证的难度,从而有效提高模型验证的效率和完备性.实验结果表明了该方法的有效性,有利于扩展并行模型检验方法在仿真领域中的应用.     

水中对抗仿真系统实体模型管理问题的研究

水中对抗作战仿真系统是模拟水中武器对抗作战的网上仿真演练系统。对于大规模的仿真演练,必然要求开发有效的、功能完善的模型管理系统。该文介绍了开发仿真实体模型管理系统过程中的方法：首先从系统仿真建模工作开始进行分析和研究,采用层次化、模块化建模并将仿真模型与仿真实验平台有效分离,规范了建模过程,分析了采用DLL技术在模型实现中的应用,并根据模型的特点,分析了采用模型库与模型管理系统对仿真模型进行管理的方法。     

基于飞参数据的飞行仿真模型验证方法研究

仿真模型验证已成为仿真研究的有机组成部分。为了更好地对飞行训练模拟器飞行仿真模型进行可信性评估,提高飞行训练模拟器飞行仿真模型的逼真性,将飞参数据应用于验证飞行训练模拟器飞行仿真模型的可信性。提出飞行仿真模型验证的验证方案,并对方案中的飞参解译、飞参数字滤波、飞行阶段识别及飞参数据插值处理等技术进行研究。介绍仿真模型验证量化评估的方法,包括时域分析法和频域分析法,并将这几种方法应用于某型飞行训练模拟器飞行仿真模型的验证,验证结果表明,利用飞参数据验证飞行仿真模型的方法完全可行。     

基于误差传递建模的仿真可信性控制

针对模型误差对仿真可信性的影响, 提出了基于误差传递建模的仿真可信性控制方法。在建立仿真误差数学描述的基础上, 利用泰勒展开方法对误差传递模型进行了推导, 得到了仿真误差模型的一般形式。针对误差传递关系的非线性特点, 提出了基于神经网络的误差传递模型参数辨识的方法, 对神经网络相关参数的确定方法进行了研究, 给出详细的辨识过程。为提高仿真可信性控制的效率, 提出了基于敏感性分析的仿真模型综合重要性确定方法, 最后, 通过实例分析表明所建误差传递模型的正确性, 以及该可信性控制方法的可用性和有效性。     

SIMULINK仿真模型稳定性的研究

该文以同步电机为例,介绍了根据系统微分方程,应用MATLAB SIMULIK软件包构造两种SIMULINK仿真模型的方法。根据派克坐标变换,将同步电机在abc坐标下的数学模型变换为dq坐标下同步电机数学模型;利用后向欧拉法将dq轴下同步电机数学模型中微分方程进行变换,形成另一种同步电机数学模型。运用SIMULINK软件构建这两种同步电机仿真模型,然后,再应用这两种仿真模型搭建两个简单的电力系统来做仿真试验,并讨论两种仿真模型仿真方法的稳定性。仿真结果显示,该模型与仿真方法是正确的,进而扩展了SIMULINK仿真模型的实用范围。     

复杂系统仿真模型和软件的校核方法

对复杂仿真系统而言,对其性能评估是仿真领域研究的一个重要问题,其中仿真可信度是最重要的指标,因为仿真可信度能否达到要求,直接关系到仿真系统应用的成败,而仿真可信度要解决的关键问题之一就是模型的校核（Verification）问题。该文就复杂系统的仿真,分别从不同角度给出了仿真算法和软件的校核方法,如对多层次结构系统模型给出了分层、逐级校核方法,对多输入多输出系统给出了化复杂为简单、逐步进行模型校核的方法,同时对某类武器系统仿真模型给出了逆解法校核方法,并对多人对同一问题相互校核的方法给出了仿真算例和结论。这些方法可对提高模型和软件的可信度起到一定的参考作用。     

面向体系对抗仿真的模型测试方法研究

模型的有效性评估一直是建模与仿真领域研究的重要课题.针对传统校核与验证方法难以确定模型被确认为无效的原因以及传统建模过程中模型开发与实现紧耦合的特点,通过对武器装备体系对抗仿真与模型测试的需求分析,以层次化建模为基础提出了面向武器装备体系对抗仿真的模型测试方法论,从纵向和横向两个层次论述了概念模型和仿真模型的测试方法,给出了层次化模型测试环境的参考实现.该方法不仅为武器装备体系对抗的仿真模型开发提供质量控制手段,同时也为其它仿真应用的模型校核、验证与确认提供有效的方法支撑.     

某型导弹系统仿真模型的静态验证

仿真模型验证是仿真可信性研究的重要组成部分,有着及其重要的意义.模型验证就是比较仿真系统输出和实际系统输出的一致性,分为静态性能验证和动态性能验证.该文在分析研究各种仿真模型验证方法的基础上,采用工程上常用的置信区间法、bayes方法对某型导弹系统仿真模型进行了定量的静态验证,结果表明,所研究模型具有较好的可信度.最后讨论了这两种方法的不足之处.     

基于Web的仿真模型管理系统

仿真模型具有极高的重用和共享价值.针对因缺乏专业管理造成的已有仿真模型得不到充分利用甚至流失和损坏的现状,对仿真模型管理方法进行研究,设计开发了基于Web的仿真模型管理系统.系统采用基于Web的方法,突破了模型管理地域空间上的限制,对大批量的、异构的、多版本的仿真模型进行组织管理,为仿真模型分析和再利用提供方便安全的处理支撑环境.系统的应用可以降低建模成本,进而促进仿真发展.     

微观交通系统仿真模型可信性评价

交通系统仿真模型的可信性评价是合理、科学地运用交通系统仿真模型进行系统分析、预测以及辅助决策的关键环节。针对微观交通仿真模型开发者和使用者的不同需求,研究了交通仿真模型可信性评价内容及其与仿真模型校正、校核、验证和确认的关系;分析了三种可用于微观交通仿真模型可信性评价的方法：层次分析法、相似度法以及模糊综合评判。合肥市大东门区域的运用VISSIM软件通过实际案例分析表明,基于层次分析法的微观仿真的可信度评价方法是提高模型可用性的有效手段。     

基于测试的作战仿真模型可信度研究

在研究仿真可信度的基础上,提出了作战仿真模型可信度的概念,以及基于模型测试的作战仿真模型可信度分析方法,对模型测试方法、模型测试结果的分析方法和影响作战仿真模型可信度的因素进行了深入探讨.重点讨论了将测试过程、测试分析贯穿于作战仿真模型的建模过程中,以达到提高作战仿真模型可信度的目的.提出了模型构建过程的模型可信度控制策略和基于模型测试的可信度控制策略,为作战仿真模型的开发提供可信度控制的依据,为已建立的作战仿真模型的可信度评估提供可操作的方法和手段.     

舰船中继级保障系统仿真模型研究

随着舰船装备向复杂化和多型号方向发展,舰船中继级保障系统日趋复杂,舰船装备与舰船中继级保障系统不匹配的问题日益突出,导致舰船在航率和任务成功率不高.为了解决上述问题,综合运用UML和HLA方法,建立了舰船中继级保障系统模型.采用UML方法建立了仿真模型和交互模型,明确了保障系统的仿真需求和仿真流程.采用HLA方法建立了对象模型,详细描述了保障系统中的对象和交互情况.依据仿真模型,完成了仿真系统开发和保障系统仿真分析.仿真结果表明,改进仿真模型可用于舰船中继级保障系统的准确评价和优化.     

战略导弹精度仿真中仿真模型的校验研究

仿真的一个核心问题是如何进行仿真模型的检验(或称验证)和校正。本文以战略导弹精度仿真为例,对仿真模型进行检验,利用BET方法重构弹道,得到校正仿真模型所需的数据,据此,提出一种基于滤波算法的模型校正方法。     

基于元建模的移动Ad Hoc网络性能优化

针对移动Ad Hoc网络性能优化过程中的仿真模型精确性与仿真模型运行效率之间的矛盾,提出了利用相关向量元模型来拟合网络仿真模型并进行优化的解决方法.重点研究了元建模方法中的实验设计方法、元模型拟合方法、模型验证与评估等关键技术.利用适度精确的元模型替代仿真模型进行设计空间探索和多目标优化,实验结果表明,基于元模型的优化可以成功应用于移动Ad Hoc网络等复杂系统建模、分析与优化,有效提高此类计算密集过程的计算效率.     

梳齿谐振器宏模型的系统级应用

宏模型的获取是由Krylov子空间投影法结合器件级有限元分析的宏建模方法来实现,利用此模型和基于可重用IP设计思想的系统级组件建模方法建立由VHDL-AMS语言描述的梳齿谐振器系统级模型,在华大VDE仿真平台上搭建出了梳齿谐振器的系统模型,并进行一系列的仿真,包括时域阶跃、交流电压信号仿真和频域交流小信号仿真,仿真结果与商用仿真工具ANSYS仿真结果保持良好的一致.     

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。     

现代谱估计在飞行器仿真模型验证中的应用

仿真模型的正确与否决定着仿真的精度和置信度，而仿真模型验证是保证仿真模型正确的有效手段。现代谱估计方法对窗口以外的行为进行合理假设，克服了古典谱估计方法的缺点，相对于古典谱估计方法有优势。重点介绍了最大熵谱估计方法的基本原理以及在飞行器仿真模型验证中的应用，并举例予以说明。