适合工业过程仿真培训系统的动态仿真方法

提出了一种适合仿真培训系统的工业过程多级仿真方法，这个方法把工业过程分为工艺过程和控制系统两部分，工艺过程及又为网络和设备两个层次，讨论了网络模型和设备单元模块各自的仿真方法，最后分析网络模型，设备单元模块和控制系统的仿真步长的关系。     

绕线式异步电动机转子串电阻分级起动过程的仿真

用计算机对绕线式异步电动机转子串电阻的分级起动过程进行仿真，使起动器的设计和选用更为快捷合理。该文用MATLAB软件中的电气系统模块库建立了绕线式异步电动机转子串电阻分级起动的瞬态仿真模型。其中，起动器的各级起动电阻的数值是根据异步电动机的T型等效电路对应的电流方程，转矩方程，用数值方法通过优化计算确定的，断路器的闭合时间是根据系统的运动方程用数值分计算确定的，最后通过一个实例对电机的启动过程进行仿真并给出结果。     

蒸气压估算系统软件的建立

饱和蒸气压是重要的热力学性质之一，对于化学过程设计、仿真、优化与控制是必不可少的基础数据。本文建立的VPPS软件是用改进Riedel方程方法估算物质蒸气压的系统软件。该软件采用结构化设计。由单纯形优化算法、改进Riedel方程模块、新物质蒸气压预溅模块、统计比较模块4个主要模块以及基础数据库等组成。VPPS软件采用Microsoft Visual C 6．0编写，除界面部分外，将4个主要模块设计为一个文件，软件中所有用到的数据均保存为文本文件格式，该软件具有通用性强、易于使用、精确方便、可进一步开发等特点。     

一种基于HLA的通用仿真数据收集方法

随着HLA技术在国内的发展,开发基于RTI平台的通用仿真工具已经成为潮流。在开发过程中所要解决的一个关键问题就是如何达到通用。传统上有利用MOM类和动态编译两种方法,但都有其局限性。该文提出了一种新的通用仿真数据收集方法（General Simulation Data Collect,GDSC）方法。该方法的实现由配置模块、动态订购模块和解包模块三个模块构成。通过配置模块获得订购信息,动态订购模块进行订购,解包模块解析出具体数据内容,成功地解决了“与具体仿真应用的无关性”和“仿真过程中与具体仿真过程相关性”之间的矛盾,实现了“通用”。     

SIMULINK在液压回路动态特性仿真中的应用

针对液压系统动态特性仿真问题,分析了节点法建立液压回路数学模型的方法,用容腔节点表征回路的压力变化,对与容腔节点相连的液压元件则建立其流量方程.研究了在SIMU-LINK下建立容腔节点和液压元件仿真模型的方法,并将仿真模型封装为用户定制模块,为快速建立系统仿真模型奠定了基础.给出了仿真实例,表明这种应用SIMULINK实现液压系统动态特性仿真的方法是有效的.     

OOCP∶面向对象的化工过程计算机辅助开发环境（Ⅰ）－面向对象方法建立过程系统模型

从过程系统的角度说明了面向对象概念，完成了对化工过程的多层次抽象，建立了近２０个化工类，并提出了用面向对象方法建立化工单元和过程系统面向方程模型的思想。文中介绍了化工类库的分类方法，类库定义、类库组织形式和面向对象建模机制等，可以看出，面向对象方法能快速、方便地建立新的化工单元和系统的面向方程模型，克服了传统设计方法中面向方程法模拟流程难以建模和利用已有模型产生新单元模型的缺点，为迅速、有效地建立化工模型探索了一条新途径。这也是作者提出的基于Ｗｉｎｄｏｗｓ的面向对象化工过程计算机辅助开发环境─ＯＯＣＰ的核心内容。     

多功能非线性仿真软件的设计与编制

本文讨论了面向结构图的多功能非线性仿真软件的设计与编制方法，该软件适用于连续系统和采样系统的动态仿真。文中对仿真模块的功能做了科学地分类，给出了软件编制的总体框图和仿真模块功能图。     

三维视景仿真系统中仿真过程管理的研究

三维视景仿真系统的仿真过程管理一直是计算机图形学领域的热点之一。三维视景仿真系统的研究主要集中在虚拟环境的真实性方面,仿真过程管理的研究还没有被很好地解决。文中按照功能将三维虚拟视景仿真系统分为七个模块：数据输入、键盘输入、配置文件、消息映射、场景控制、仿真环境显示、数据记录;又从用户角度划分出三个模块：输入模块、处理模块和输出模块。同时,文中提出了配置文件和三维模型XML描述两种关键方法,分别用来存储仿真环境相关数据和简化模型调用方式,提高了虚拟仿真系统的通用性。此方法在三维视景仿真系统的开发过程中成功地进行了应用。     

SystemView中time active用户自定义控件的实现

采用自定义控件是将SystemView仿真软件广泛应用于各种复杂或专用算法的有效手段。该文简单介绍了SystemView仿真软件用户自定义库的构成以及cdma2000 1x中符号删除模块的工作原理。较为详细地介绍了SystemView仿真软件的工作过程。重点介绍了用C 编程语言设计time active的general类用户自定义控件的方法。并以符合cdma2000 1x协议标准的符号删除模块为例，详细讲解了此模块的构建过程，给出了相应的源程序。为高级用户实现专用模块提供了一个方便的途径。     

OOCP：面向对象的化工过程计算机辅助开发环境（I）：面向对象…

从过程系统的角度说明了面向对象概念，完成了对化工过程的多层次抽象，建立了近２０个化工类，并提出了用面向对象方法建立化工单元和过程系统面向方程模型的思想。文中介绍了化工类库的分类方法，类库定义，类库组织形式和面向对象建模机制等。     

A new postprocessing method for reservoir stochastic modeling: A solution based on information degree

A postprocessing method based on information degree is developed to solve the small-scale variation (noise) in reservoir stochastic modeling. Considering that different modeling results have different probabilities and credits, the new method uses the information degree calculated by the probabilities as weights to process the noise. Compared with the traditional postprocessing methods, this method is geologically more reasonable in that it considers both the information provided by the conditional data and the uncertainties associated with random sampling during simulation. The computation of information degree is objective, which avoids the subjective assignments of weight values in the traditional methods. Comparative studies using both conceptual and real reservoir models show that the new method effectively processes the noise in realizations. Thus, it is a prospective approach to the postprocessing family in stochastic modeling.     

业务流程驱动的森林仿真构件组装技术及应用研究

针对森林仿真系统的需求或应用目标不断发生变化的问题,提出了一种业务流程驱动的森林仿真构件组装方法。该方法设计和实现了森林仿真领域的构件模型和仿真构件接口,并通过业务流程驱动的构件组装框架实现了森林仿真系统的业务流程、模型算法等的软件复用,解决了现有森林仿真系统存在的快速构建或重构困难的问题。通过在虚拟森林仿真系统开发中的应用表明,基于构件组装的方法与代码级重用、重新开发方式相比,可以大幅减少开发工作量,降低系统的开发难度,实现森林仿真系统的快速搭建或重构。     

大豆形态生长系统的组件化设计方法

针对以往作物形态生长系统对器官分类管理不强、代码可重用性差等问题,本文运用可视化和组件化的计算机软件编程理论,设计基于组件技术的作物形态生长系统,体现组件技术灵活、易于管理、代码重用等的特点,可以为模拟系统提供功能扩展接口,为模拟大豆群体形态奠定基础,对虚拟作物的可视化研究具有重要意义。     

仿真系统互操作性研究

如何提升系统的互操作性是当前仿真领域需要着力解决的问题,而理解互操作问题产生的根源则是提升互操作性的前提。从互操作性的概念分析人手,剖析了仿真系统互操作问题产生的原因,将之概括为组织、抽象和实现三个层面,并提出了相应的解决框架。框架通过建立概念模型库和平台无关模型库解决抽象层面的问题,利用模型实现的自动化和服务化解决实现层面的问题,可以作为领域内解决互操作问题的借鉴。最后提出了使用对比法和测试法评估系统互操作性的思路。     

模块化建模及其在EASY5仿真平台上的实现

由于现代工业的发展,其系统变得越来越复杂,传统的针对具体对象的建模方法已很难满足对其建模的需要.模块化建模方法逐渐为人们所推崇.但其在建模过程中也存在系统变量间的耦合问题.文章在对该建模思想进行介绍的基础上,采用一种引入状态变量的方法来解决这一问题.通过状态变量在某一时刻的值来求解系统其它变量,进而反过来修正状态变量在下一时刻的值,如此循环来求解系统,这样避免了用迭代法来解耦,提高了计算效率和仿真实时性.用这种方法在通用仿真平台上开发的模块,其使用范围更加广泛.     

混杂系统的扩展时间自动机模型及验证研究

混杂系统复杂度高且涉及领域广,没有通用的方法来解决分析、设计等问题。为解决一类工业控制混杂系统的建模和验证问题,对时间自动机进行了语义扩展,使其含有连续变量以及映射在其上的约束,使用扩展后的时间自动机对此类混杂系统进行建模,采用验证工具UPPAAL进行模型分析模拟,并使用简化的CTL对系统需求规范进行验证。具体实例研究表明,该方法对于分析设计一类混杂系统具有可行性和有效性。     

拟牛顿法在航空发动机特性仿真中的应用

航空发动机特性仿真中常用牛顿迭代法求解非线性方程组,牛顿法每一步迭代计算都需要计算Jacobi矩阵,这需要多次发动机气动热力过程计算.因此避免大量重复计算Jacobi矩阵可以减少发动机计算整机的气动热力计算次数,从而提高发动机特性计算的速度.文中采用基于Broyden原理的拟牛顿法求解发动机非线性方程组,这种方法可以直接求出第一步迭代后的Jacobi矩阵,从而大幅度提高计算速度.将拟牛顿法应用于某型涡喷和涡扇发动机特性计算,通过分析计算结果,证明了采用拟牛顿法可以提高发动机特性模拟的计算速度.     

HBGC123D: a high-performance computer model of coupled hydrogeological and biogeochemical processes

Groundwater flow and transport models have been used to assist management of subsurface water resources and water quality. The needs of more efficient use of technical and financial resources have recently motivated the development of more effective remediation techniques and complex models of coupled hydrogeological and biogeochemical processes. We present a high-performance computer model of the coupled processes, HBGC123D. The model uses a hybrid Eulerian–Lagrangian finite element method to solve the solute transport equation and a Newton's method to solve the system of nonlinear, mixed kinetics and equilibrium reaction equations. Application of the model to a laboratory soil column with multispecies tracer injection suggests that one may use the model to derive important parameters of subsurface solute fate and transport. These parameters may be used for predictive purpose in similar field problems. To this end, we present a three-dimensional, hypothetical bioremediation simulation on an aquifer contaminated by CoNTA. The simulation suggests that, using oxygen alone to stimulate the biodegradation of the contaminant, one may reduce the waste to 40% in 10 years. Using a refined mesh of this three-dimensional model, we also conduct a performance study of HBGC123D on an array of SGI Origin 2000 distributed shared-memory processors. Both the computational kernels and the entire model show very good performance up to 32 processors. The CPU time is essentially reduced by 20-fold using 64 processors. This result suggests that HBGC123D may be a useful tool in assisting environmental restoration efforts such as waste site characterization and remediation.     

Stage-based soft-transition multiple PCA modeling and on-line monitoring strategy for batch processes

For the hard-partition and misclassification problems of stage-based sub-PCA modeling method, a new STMPCA (soft-transition multiple PCA) modeling method is introduced in this article to overcome these disadvantages. The method is based on the idea that process transition can be detected by analyzing changes in the loading matrices, which reveal evolvement of the underlying process behaviours. By setting a series of multiple PCA models with time-varying covariance structures, it reflects objectively the diversity of transitional characteristics and can preferably solve the stage-transition monitoring problem in multistage batch processes. The superiority of the proposed method is illustrated by applying it to both the real three-tank system and the simulation benchmark of fed-batch penicillin fermentation process with more reliable monitoring charts. Both results of real experiment and simulation clearly demonstrate the effectiveness and feasibility of the proposed method, which detects various faults more promptly with desirable reliability.     

SBR污水生化处理系统的最优控制及改进

针对序批式反应器污水处理工艺,提出一种以排水质量指标为约束条件,以能量消耗最小为日标的最优控制方案．由于生化过程机理复杂,导致这个最优问题求解困难．所构造的解法是首先建立通用的序批式反应器模型;然后借助仿真工具试差求取次优解．为解决搜索求解计算量大的问题,进一步结合进退法提出了一种改进的优化算法,显著提高了求解效率。