复杂机械系统动力学建模技术研究与应用

采用面向对象技术对复杂机械系统动力模型元素进行了分析．根据其特点提出了支持动力学仿真建模平台的模型元素类体系结构,并对该平台关键技术——关联关系管理和子系统建模进行了探讨．最后应用上述技术开发出了仿真建模平台InteDyn,并以汽车整车模型和悬架模型为例证明了这些技术的可行性和有效性．     

基于multi-agent的综合系统仿真研究

本文针对复杂系统仿真特点，以降低综合仿真系统的复杂度和研发费用并提供最大程度的辅助决策支持为目的，提出了包括仿真建模结构、控制结构和智能模型的基于multi-agent的复杂系统智能仿真方法．基于multi-agent的综合系统智能仿真体系结构引入了一种新的建模与仿真的思想和方法，从而形成了一套独特的仿真建模体系结构，提高了建模与仿真的通用性、可重用性，互操作性以及计算机仿真技术的辅助决策能力．     

基于Mechanism/Pro的汽车悬架系统运动仿真

为了解决多体动力学分析仿真过程中困扰仿真人员的模型建立和修改问题,以汽车独立悬架为研究对象,提出机械系统仿真一种比较理想的方法.首先应用多体动力学求解理论,从悬架物理模型中提取多体动力学求解模型.针对ADAMS/View建模能力较弱,通过三维建模软件Pro/E建模,采用Mechanism/Pro模块定义刚体、添加约束和驱动、调用ADAMS/Solver求解.可以很方便地建立复杂机械系统模型,并根据仿真结果及时对模型进行修改,实现机械系统多体动力学仿真的前处理、求解以及后处理均集成在Pro/E环境中.     

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。     

基于多学科协同的某锁机构系统故障仿真

为解决机电液耦合的复杂运动机构系统的故障仿真问题,提出一种基于多学科软件协同的故障仿真分析方法.通过软件接口建立机构系统基于多学科协同的仿真模型.将相关故障模式影响因素注入机构系统仿真模型,仿真分析其对系统参数的影响.某锁机构系统的上锁故障仿真分析表明,该方法对工程实际复杂运动机构系统有效可行.该故障仿真方法有助于提高机械产品可靠性,也可为复杂机械系统的故障机理分析、故障诊断和维修等提供数据支持。     

ADAMS与常用CAD软件之间的接口

ADAMS是一种对复杂机械系统进行计算机仿真的工程软件,但是这种软件的实体建模能力不够强大。因此,人们常用Pro/E、UG和Solidwork等CAD软件进行建模,然后采用ADAMS进行机械系统的模拟。因此,二者之间的接口问题引起人们的关注。本文介绍了将CAD中精确的样机模型导入ADAMS环境中的方法。并给出了一些实例。     

ADAMS与常用CAD软件之间的接口

ADAMS是一种对复杂机械系统进行计算机仿真的工程软件,但是这种软件的实体建模能力不够强大.因此,人们常用Pro/E、UG和Solidwork等CAD软件进行建模,然后采用ADAMS进行机械系统的模拟.因此,二者之间的接口问题引起人们的关注.本文介绍了将CAD中精确的样机模型导入ADAMS环境中的方法.并给出了一些实例.     

多领域仿真平台下自顶向下的建模机制

针对当前多领域仿真平台建模机制采用拖放式建模、不支持产品正向设计的问题,提出基于空部件的自顶向下建模机制.该机制融合自底向上建模方式,以方便建立复杂多领域层次化模型,同时阐述了空部件的接口设计以及自底向上的模型更新机制.最后结合实例说明了采用该机制建立复杂多领域模型的过程.     

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.     

基于图的机械系统拓扑结构的数据存储

应用图论的概念和建模理论,分析了机械系统机构图和拓扑结构图的关系,提出了一种新的基于图的机械系统拓扑结构的数据存储模型.该存储模型不仅解决了复杂多体系统的存储结构问题,避免了非树形多体向树形多体的切除转换,而且使树形多体系统和非树形多体系统从数学建模到数据存储达到高度一致.     

复杂机械产品多Agent协同仿真研究

协同仿真是协同设计过程中的重要组成部分,成为检验、指导和优化设计的重要手段。车辆动力系统是一种典型的复杂机械产品。文章为解决协同仿真中复杂的交互通信问题,以动力系统为例,应用多Agent技术,研究复杂机械产品多Agent协同仿真的模型和方法。在分析了动力系统协同仿真的业务需求的基础上,提出了一种适合动力系统协同仿真的多Agent结构模型,Agent之间的通信方式采用KQML/XML,并以曲轴的静力学分析为例说明实现方法。     

A simulation of emergency rooms

The purpose of this paper is to provide a framework for the planning and staffing of an emergency room in a hospital. The problem is to find the optimal number of service units (stations) and their staffing pattern under regular operating conditions and in a period of peak demand. Presented in a simulation model of a simplified case, which can be extended for more complicated situations. The simulation can facilitate planning, budgeting, decision-making, and managerial control by providing management with information about costs, waiting time of patients and idleness of facilities.     

复杂信息系统模型研究与电子政务案例分析

提出了用安全的复杂信息系统体系结构模型(SCISAM)构建安全、互操作、可扩展的CIS。采用分层方式降低系统复杂度，利用Web Service实现互操作和可扩展，使用密码支撑层、安全防护与可靠性支持层保证系统安全，通过系统管理层实现可管理性。某电子政务案例及其性能统计和仿真证明该模型适用于高安全级别的系统。     

Crowd simulation using DC model and density information

Realistic crowd simulation is an important issue for the production of virtual worlds for games, crowd management, public space design, education, entertainment or architectural and urban planning. In this paper, crowd simulation is considered from two aspects: intra-group simulation and inter-group simulation. We propose a unified framework for crowd simulation in real-time virtual environment. Based on this framework, for intra-group simulation, we propose a novel density-based information crowd simulation to collision-free. For inter-group simulation, we propose a novel discrete choice (DC) model to realistic simulation of crowds and path planning. Meanwhile, we also propose a variable bounding box method for intra-group/inter-groups intersection problem. The simulation results show that the developed framework allows different group structures to be easily modeled. And the proposed framework could be used for real-time navigation of many moving crowd in complicated virtual environments.     

基于Multi-agent的坦克分队作战仿真

坦克分队作战仿真系统开发是一项很复杂的工程，各组成要素之间的活动很难进行定量分析和描述，战场情况也复杂多变，具有不可预见性和不可再现性。该文基于目前坦克分队作战仿真的发展现状，结合计算机软件技术的最新成果——Multi-agent技术，提出了基于Multi-agent的坦克分队作战复杂系统分析与设计仿真模型，论述了该方法的美妙机制；并根据Multi-agent的特点，介绍了运用Swarm建模和开发工具对Multi-agent的坦克分队作战仿真的实现。     

ATIS环境下动态多用户路径选择行为仿真研究

交通仿真模型在先进的交通系统管理、控制和优化中得到了广泛的应用,研究提出了先进的出行者信息系统ATIS的多用户路径选择仿真系统框架,根据ATIS环境下的不同出行者行为和信息属性,把出行者分为传统型TR、固定路径型PS、理性型BR、用户均衡型UE、系统最优型SO以及VMS型,运用基于仿真的DTA给出了各类出行者的路径诱导算法,开发了ATIS环境下的微观仿真系统TESS,并以杭州市中心区路网为例进行了仿真分析。精度分析表明,基于模拟的方法可以详细刻画ATIS环境下不同类型的出行者的路径选择行为;敏感性分析表明,当受导用户市场占有率为0.2左右时,整个交通系统的总效益最高。     

总线中服务资源的自适应感知与负载均衡

大规模军事仿真中存在着海量的数据请求与分发,这些都由数据交互总线进行管理。随着数据交互的不断频繁,总线的架构也越来越复杂,对总线的管理也成为大型分布式仿真系统的重要课题之一。在进行实时、异地、分布的模拟训练时,仿真交互的质量成为系统顺利运行的关键。对总线中服务资源的自适应感知与负载均衡进行了设计与实现。针对总线服务交互请求的不同状态,进行了多种条件下的测试,结果显示该机制在网络环境复杂、链路情况多样的情况下,能够大幅提高服务交互质量,为模型平台的正常运行提供了保障。     

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Simulink的鱼雷控制系统仿真

鱼雷是一种水下自主航行的运动体,其运动控制系统复杂,仿真建模难度大。该文首先描述了鱼雷动力学和运动学数学模型,给出了鱼雷水下空间运动的控制系统数学模型,详细论述了Simulink的鱼雷控制系统建模方法以及S功能函数的实现方法,并建立了Simulink仿真图形模型,最后给出了鱼雷控制系统的仿真方法,并对仿真结果进行了分析讨论。结果表明,所采用的Simulink与C／C 混合编程仿真方法,能够方便地建立鱼雷等复杂系统的图形模型,具有直观、高效、灵活的特点。     

基于RFID和遗传算法的实时炸药仓储优化操作

针对炸药仓储过程管理的优化问题,提出基于RFID和遗传算法的在线炸药仓储优化操作方法,使炸药仓储管理过程更具高效化、信息化、安全化和智能化。利用RFID技术实时获取炸药仓库信息,提出了炸药仓库库位分区策略。通过对炸药仓储工作特点及要求分析,建立炸药仓储的优化数学模型,并运用遗传算法求解模型得到优化解。实验仿真结果表明,该方法能够提高仓库的空间利用率,优化炸药存取过程的行走路径,较好地解决了受炸药有效期等约束的优化操作问题。