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.     

基于外场试验的内场仿真模型一体化验证方法

目前外场试验数据的模型验证仅完成试验数据对于仿真模型的验证,却没有考虑到模型验证对于外场鉴定试验的要求,对外场武器装备性能指标考核问题,为了通过模型验证来优化外场试验方案,提出了内场仿真模型一体化验证的概念.应用模型一体化验证思想结合外场试验特点建立了适用于装备试验鉴定领域的模型一体化验证过程模型,进行建模与仿真,并提供了一体化验证过程各步骤所使用的具体方法.上述模型一体化验证的理论与方法已成功地在潜艇试验鉴定仿真系统的模型验证过程中使用,收到了良好的应用效果.     

基于变化率模型的滑模变结构控制及应用

滑模变结构控制具有响应快速、对参数及外界扰动不灵敏的特点。具有代表性的趋近律等设计方法大都需要对象的数学模型,工程应用受到一定限制。对此,提出一种基于被控变量变化率模型的滑模变结构控制方法,以系统偏差和偏差变化率为状态变量建立切换函数,根据变化率模型设计等效控制作用,根据切换函数与系统正反特性设计切换控制作用,同时对滑模变结构控制算法进行改进以减弱抖振。该控制策略无需对象的严格数学模型,工程上容易实现。通过经验测试法建立了聚丙烯反应釜仿真对象温度的变化率模型,基于该模型设计的滑模变结构控制取得了优良的控制效果,验证了控制方案的可行性与有效性。     

基于STAGE的指挥自动化系统仿真研究

针对指挥自动化系统（C4ISR）难以进行有效建模与仿真的问题,本文提出一种基于STAGE的战场指挥自动化仿真方法。首先建立装备对抗双方的指挥控制体系结构,然后在装备平台上配置武器装备和传感装备,最后重点对传感器的行为模型及其控制脚本进行开发。基于上述方法,以某红蓝双方的装备对抗为背景,建立C4ISR下装备对抗的模型并进行仿真应用。结果表明,该方法具有合理性.     

基于模型的虚实结合的仿真试验技术

针对大型无人机系统复杂度高、多学科耦合强以及传统研发模式下的装备研发周期和成本快速增长的特点,为满足在地面半物理试验验证中最大程度降低迭代周期和成本的需求,设计了一种基于模型的虚实结合的地面半物理仿真试验技术。通过开展多源异构模型分布式集成技术研究,解决了跨专业飞机系统仿真模型联合仿真的难题。将仿真模型用于地面半物理试验,实现了试验环境中机载总线、仿真总线和射频网络的三网并行,进而实现机载设备和仿真模型信息交互,设计了一套针对虚实结合试验的自动化测试体系,提升了试验验证效率。通过建立一套完整的虚实结合试验的验证架构,提升了大型无人机鉴定能力,有效提升了航空武器装备研发质量、效率和水平,具有重大军事意义和社会意义。     

电力有源谐波补偿系统实时仿真模型的研究

该文为并联型电力有源谐波补偿系统建立了包括各个子系统在内的整体仿真模型，并基于MATLAB作了二次开发。该系统仿真模型结果准确，能实时反映动态过程变化，为研究有源滤波器的拓扑结构，控制方式，谐波检测和电流跟踪控制方式提供了一个有力的工具。文中最后通过对不同控制方式的比较试验验证了该仿真模型的有效性。     

基于代理模型的武器装备体系优化算法研究

体系优化是装备体系研究的核心问题,但是基于仿真的武器装备体系优化方法存在寻优效率低、费用高昂的缺陷。本文结合武器装备体系优化问题的特点,提出基于代理模型的武器装备体系优化算法,其中选用Kriging模型作为代理模型,通过均匀设计方法生成初始样本点,运用EI函数进行代理模型更新,采用最速下降法进行迭代优化。示例验证表明,较之仿真方法及多项式响应曲面方法,该算法具有较高的寻优精度和收敛速度,对提高武器装备体系优化的效率具有较高的理论和实用价值。     

电子产品故障物理模型仿真分析与试验验证

随着现代武器装备可靠性的不断提高,寿命周期内故障样本不断减少,基于故障物理模型的可靠性分析方法越来越受到广泛关注,但故障物理模型的准确性是核心问题之一.针对目前工程中应用较多的、具有典型代表性的随机振动疲劳模型开展仿真技术适用性验证,通过对比仿真结果和试验结果,一方面对现有故障模型的计算精度给予合理化分析,验证仿真分析方法的有效性,另一方面形成一套可以推广使用的故障物理模型试验验证方法,可为其他故障物理模型的验证提供指导.     

BUCK变换器建模及其先进控制方法仿真

目的在于改进BUCK变换器的仿真模型，验证各先进控制方法的有效性及其性能。方法是在MATLAB／SIMULINK下利用状态空间平均法创建BUCK变换器的平均模型。并证明了模型的有效性；在此平均模型基础之上对其经典PID控制以及最新发展起来的几种先进控制方法进行了建模与仿真。结果：建立了BUCK变换器的平均模型，并证明了其有效性；对各控制方法进行了建模与仿直。并给出了仿真结果，仿真结果表明将智能控制技术用于DC／DC变换器的控制系统中能够达到改善系统动静态特性的目的。随着各相关领域的技术进步，智能控制在DC／DC变换器的控制领域必将会有更广阔的应用前景。     

基于GERT网络模型的武器装备试验质量控制研究

精准有效地控制试验质量是客观评价武器装备性能好坏的重要标准,由此提出基于GERT网络模型的武器装备试验质量控制方法.明确全部样本数据先验信息,使用贝叶斯方法计算参试产品数量,利用工作分解结构法得到武器装备试验GERT网络模型并简化转换为确定型网络,构建武器装备试验质量控制模型,引入混合粒子群算法求解模型.实验结果表明,...     

雷达寻的制导半实物仿真误差研究

在介绍雷达寻的制导控制基本原理、半实物基本方法及仿真原理的基础上,详细介绍了雷达寻的制导控制半实物仿真系统的组成、各关键设备的工作原理并进行了主要误差因素分析,同时对关键仿真设备的误差进行研究,并建立数学模型,进一步推导出此类雷达仿真系统具有一般意义的仿真误差模型.最后通过型号半实物仿真试验对仿真系统的仿真精度进行验证.仿真试验表明,该半实物仿真系统的仿真精度满足控制系统半实物仿真试验的要求.     

航天器GNC系统单脉冲雷达闭环仿真方法研究

单脉冲雷达是航天器GNC系统中对目标测量的关键设备,在GNC系统闭环仿真中需要将雷达实物接入系统半实物仿真回路,针对现有的雷达闭环接入方式存在的如场地需求大、设备需求多等缺点,提出了一种射频模拟和星地同步角闭环跟踪闭环仿真方案。方案实现简单,设备需求小,对试验环境要求(如微波暗室)少,可适用多种场合。试验表明,上述方案合理可行,目标模拟精度高,能够满足雷达正常跟踪目标,连续稳定输出测量数据的需求,实现雷达在环的导航和制导控制半实物仿真验证。     

飞翼布局无人机控制律设计

以某飞翼布局无人机为设计对象,进行内、外回路的控制律设计.在Matlab/Simulink仿真环境下,建立飞翼布局无人机线性小扰动模型,分析纵向、横航向模态特性,根据本体特性缺陷针对性地设计控制律内回路反馈支路及增益,经反馈补偿后的飞行品质满足GJB 185-1986相关要求.在内回路控制律的基础上设计外回路PI控制器实现飞机姿态控制,各控制回路的系统稳定裕度计算结果满足GJB 2191-1994要求.建立飞翼布局无人机六自由度非线性仿真模型,仿真验证结果表明所设计的内、外回路控制律能够精确控制飞机姿态且精度满足GJB 2191-1994要求,同时系统鲁棒性良好.     

车载大功率DC/DC电源变换器半实物仿真验证测试方法

介绍了一种车载大功率DC/DC电源变换器(以下简称DC/DC)的测试方法,运用V模式理念并结合半实物仿真验证测试方法对DC/DC的技术方案进行了全数字仿真验证测试、对DC/DC的控制电路部分进行了快速控制原型仿真验证测试、对DC/DC的功率电路部分进行了硬件在环仿真验证测试、对集成功率及控制电路的DC/DC进行了功率硬件在环验证测试,并根据测试结果又进行了迭代验证测试。通过半实物验证测试,对DC/DC各项设计参数的正确性及性能指标符合性进行验证测试,保证DC/DC技术方案的合理可行。     

机载收发信机锁相频率合成器的设计与实现

针对无人机机载设备体积小、重量轻、功耗小等要求,基于芯片ADF4360-3为机载数据终端的发射机与接收机设计了一种可设置上百个可变频点的锁相频率合成器。重点介绍了频率合成器的控制电路设计、环路滤波器的设计和仿真,以及变频程序算法的实现,并给出了主要算法的程序代码;分析了上电锁定错误的原因并提出有效的解决方法。通过无人机飞行试验验证:所设计的锁相频率合成器,性能稳定,具有很强的实用性,可推广应用于其他无线电测控系统的收发信机中。     

基于模型的预警无人机飞控系统开发与验证

为应对城市低空预警任务对固定翼无人机飞控系统自主飞行需求,采用基于模型设计方法完成无人机飞控系统开发与验证;开发过程中以飞控算法模型为中心,逐级开展飞控算法模型设计与数学仿真、算法快速原型验证以及飞控系统硬件产品实现;飞控算法模型在Matlab/Simulink平台中完成了构建及数学仿真验证,结合Higale系统提供的实时仿真环境完成算法快速原型验证,基于代码自动生成方式将算法模型自动转换为可在DSP中运行的实时代码,下载到飞控计算机中,进行硬件在回路仿真验证,并进一步进行整机地面验证;经过实践,所提出的飞控系统开发与验证流程可以将系统设计中存在的问题缺陷在开发早期暴露出来并及时修正,保证了系统研制进度、成本和品质。     

工作流流程动态仿真技术的研究

对于工作流流程的能力分析以及正确性验证,其方式上可分为静态分析与动态仿真。论文侧重研究通过动态仿真手段对流程进行测试与分析,验证流程在合适的时间,由合适的资源做合适的事。针对仿真过程中的几个关键问题——设置仿真环境、基于路径覆盖准则的事件排队算法及仿真结果的统计分析做了较深入研究。仿真采用了交互式与非交互式两种手段,利用白盒与黑盒两种测试方法对被测流程进行高覆盖度仿真,并通过仿真结果反映缺陷的类型、分布与走势。     

列车安全距离控制形式化建模与验证

随着我国铁路的迅速发展,对列车运行安全性的要求越来越高。采用Event-B形式化建模方法研究了高速列车安全距离控制形式化验证问题,以Event-B形式化仿真工具Rodin为基础,通过结合多智能体理论,引入感知决策法则,实现了无线闭塞中心(RBC)与列车的车地通信,建立了多列车运行的安全距离控制模型。仿真研究了高速列车最小间隔追踪控制运行,对列车安全距离控车行为进行了形式化建模并进行了POs证明义务验证。仿真结果表明,对于CTCS列车控制系统的复杂逻辑关联行为,采用提出的Event-B和多智能体系统(MAS)结合的形式化验证方法,可进行系统规范的模型验证,对于复杂系统的逻辑验证有较强的实际意义。     

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。     

水下制导多用途仿真实验平台

文章分析了水声环境下水下制导仿真实验的特点,提出了适合该环境的水下制导多用途仿真实验平台的设计思想和设计方法,建立了一个模块化的仿真实验平台.该平台不仅可用于测试制导新技术的性能,而且可以通过接口程序连接相关实物构成水下制导半实物水池实验系统,验证新方法的实时性,并考核参试实物的有效性和可靠性.该平台为水下制导新技术的研究可提供灵活配置、对数字仿真和半实物仿真通用的研究型实验平台.