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.     

电子系统性能可靠性仿真评估

针对无失效数据条件下复杂电子设备的系统可靠性评估问题,提出了一种基于电路单元性能的仿真评估方法。首先,确定组成系统的电路功能单元模块,根据单元性能参数与系统输出性能的逻辑关系,建立系统性能可靠性仿真模型;然后,通过性能数据的统计分析估计各单元的性能分布参数,根据分布参数获得性能数据的随机抽样值,由抽样结果仿真得到系统的输出性能数据;最后,统计仿真结果获得系统输出性能参数的失效比例,进而实现系统的性能可靠性评估。通过一个实例验证了该方法的有效性和实用性。     

基于后验概率SVM的仿真模型验证方法*

针对复杂系统建模与仿真中模型验证的特点,提出基于后验概率支持向量机（support vector machine, SVM）的仿真模型验证方法。采用基于误差分析的特征提取方法提取各可选仿真模型和实际系统输出的特征向量,利用各可选模型的特征向量及相应的模型标号组成训练集建立后验概率SVM模型,将实际系统的特征向量作用于后验概率SVM模型,依据其概率输出判别可选模型相对于实际系统的有效性。以某型飞行器制导控制系统仿真模型验证为例,证明了该方法的可行性和有效性。     

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。     

非线性广义系统的变结构控制设计

从线性定常广义系统出发，研究非线性广义系统的变结构控制设计问题。其主要思想为：选取一具有指定性能的线性定常广义系统作为参考模型，根据所控系统与参考模型的误差方程设计变结构控制，使系统的状态（输出）向参考模型的状态（输出）逼近，由参考模型的性能即得所研究的非线性广义系统所希望的性能。仿真例子验证了所建立方法的有效性。     

一种改进型的状态反馈控制系统设计

在现代控制理论中,如果一个系统能控,可以进行极点的任意配置,能够改善系统的动态性能,但是会改变原系统的稳态输出幅度,这在实际系统控制系统设计中是不利的。针对这个问题,提出了带内部模型的状态反馈系统,不但可以改善系统的动态性能,又能保证系统输出幅度的稳定性。本文首先以一个三阶系统为例,对其用全状态反馈实现极点的任意配置,通过仿真实验验证了引入极点配置后,能改善原系统的动态性能,但是稳态输出幅度从1变成0.14。然后以一个二阶系统为例,根据内模控制原理设计了带内部模型的状态反馈控制系统,最后通过仿真和硬件实验验证了引入内模控制器后系统的动态性能得到改善,而且稳态输出幅度保持不变,始终保持稳态输出的幅度为1。     

单相逆变系统建模与控制仿真研究

非线性整流性负载是影响逆变器输出电压波形质量的主要因素。针对带非线性负载的单相逆变器,其输出波形畸变较大,动态性能差和总谐波畸变率（THD）较高的缺点。为了解决上述问题,首先要解决整流性负载的模型问题。用死区模型代替整流性负载,得到具有整流性负载的单相逆变系统的仿真模型。采用了一种基于遗传算法优化的模糊控制方案,并在MATLAB上进行了仿真验证。仿真结果表明,模糊控制方法能同时实现逆变器的高精度稳态输出波形、较低的THD值和快速动态响应性能。     

基于特征差异的仿真模型验证及选择方法

为了实现在系统存在多个数据类型各异的输出时, 多个备选仿真模型的验证和择优, 提出了基于特征差异的仿真模型验证及选择方法. 首先,将系统输出分为静态、缓变和速变三类数据, 并分别给出了每类数据的特征差异度量模型; 然后,采用主成分分析法从多个具有相关性的特征差异中提取出少数几个独立的主成分变量; 再者依据主成分数据, 采用K-均值聚类分析方法将多个备选仿真模型的输出划分为K类; 最后,基于Fisher判别分析法判定参考输出是否属于其中的某类, 进而实现对多个备选仿真模型的验证和选择. 通过实例应用, 表明了该方法的有效性.     

有色噪声干扰下多变量系统的辅助模型辨识方法

针对有色噪声干扰的多输入多输出系统模型辨识问题,提出了多变量系统的FIR辅助模型辨识方法;其辨识思想是把传递函数矩阵中的子模型等价成辅助模型—有限脉冲相应(FIR)模型,然后利用辨识得到的辅助模型估计输出向量的子子模型,最后利用递推最小二乘算法或帕德近似化方法得到子子模型的参数估计,并通过仿真来验证算法的性能。     

基于LMI 的不确定随机系统输出反馈保性能控制

针对一类不确定连续随机系统,研究了具有输出反馈控制器的保性能控制．首先,对于范数有界 的不确定随机系统,得到了具有输出反馈控制器的闭环系统的二次型性能指标的上界一般形式．其次,应用 线性矩阵不等式技术,研究了其闭环系统的二次稳定和二次保性能稳定;并且依据线性矩阵不等式优化方法, 得到了使闭环系统渐近稳定的最优输出反馈保性能控制器．最后,给出仿真算例,验证本文方法的可行性和 有效性．     

Knowledge-based method for the validation of complex simulation models

In traditional research, the validation of simulation models is mainly based on statistical analysis and simulation error evaluating. As simulation models become more and more complex, simulation behavior is more complicated and heavily dependent on simulation conditions, traditional method cannot be applied directly. On the other hand, measured data needed for traditional methods cannot always be available. What’s more, the validation of complex models is usually costly and time-consuming.This research makes effort to settle the problems above. It provides three aspects of advantage for model validation. First, complicated simulation behavior is abstracted and classified as five categories, among which behavior relationship and aggregative behavior is unique for complex simulation models. And the analysis and validation method of each kind of behavior is proposed. Second, besides measured data of real system, it proposed to utilize experience of expert and other kind of domain knowledge for validation task. And third, the simulation analysis and validation method proposed can be implemented in knowledge system and accomplish validation task automatically.Simulation output analysis is the most important step in model validation. Besides classical continuous dynamic fitting and statistical consistency analysis methods, we propose a domain knowledge-based method for the validation of relationship among behavior segments and aggregative behavior which is unique for complex simulation models. Domain knowledge takes the role of reference in model validation, and it varies from measured data of real system to qualitative experience of experts. Knowledge-based system is implemented based on domain knowledge and validation techniques proposed.Validation of electromagnetic rail gun simulation models are introduced as an example. It has been found that this method can provides an automatic validation way for complex simulation models, and validation tasks can be accomplished efficiently.     

任务空间概念模型专家确认方法研究

任务空间概念模型是建立作战模拟系统的根据，概念模型的错误，将直接导致作战模拟系统运行结果不可信。所以，任务空间概念模型自身的校核、验证与确认（VV＆A）是一个非常值得关注的问题。该文只研究概念模型的确认。由于概念模型注重描述领域内的定性内容，概念模型的执行只可能是一种概念上的执行，不可能输出精确的数据，所以，传统的通过分析输出数据的方法已经不能适应任务空间概念模型的特点。该文借鉴层次分析法（AHP）思想，提出了一种可操作性较好的两阶段专家法确认方法。     

Wavelet ANOVA approach to model validation

Model validation is that critical component in the simulation development process that ensures a model is truly representative of the system that it is meant to model. Although there are numerous validation techniques described in the literature, many of these techniques still require some amount of subjective analysis in order to assess validity. This is particularly true with dynamic simulation output. To reduce or eliminate this subjectivity, this paper proposes a validation process that uses wavelet analysis of variance (WANOVA) as an effective method to statistically accept or reject a model as valid. This WANOVA validation approach performs statistical inference in the time-frequency domain to take advantage of wavelet sparsity and decorrelation. This process uses a test statistic based on thresholded wavelet coefficients to test the null hypothesis that the set of system data and model data are statistically equivalent. The validation technique is illustrated using a simulation study and empirical data from an automobile crash study.     

基于行列式比的阶次和参数同步递推辨识算法

针对输出误差模型,结合辅助模型的思想对原有阶次辨识和参数估计的方法进行融合和扩展,推导出基于辅助模型的行列式比定阶法,同时得出模型的阶次和参数,不仅减少了辨识过程的计算量,也节约了辨识时间。考虑到原有行列式比定阶法可能存在的不准确性,提出了一种系统模型的确认方法,增强了阶次辨识能力。仿真实验也充分表明,对行列式比定阶法的扩展不仅可以准确地辨识出系统的阶次,得出的参数估计值也有较高的精度。     

X波段全极化微波辐射计的计算机仿真

全极化微波辐射计是未来星载遥感海面风场的重要微波遥感仪器,可为短期天气预报、气候学和海洋学研究提供重要的有价值信息,利用软件平台对全极化辐射计进行计算机仿真对于系统设计和全极化定标技术仿真验证具有重要的意义。对X波段相关型全极化微波辐射计进行了计算机仿真,基于ADS软件平台建立了相关型全极化微波辐射计系统仿真模型,对仿真模型有效性进行了验证,并在仿真模型基础上对全极化定标技术进行了仿真验证。结果表明仿真模型准确有效,可为系统设计和全极化定标仿真验证提供参考。     

一种基于进程代数的路由器性能评价算法

性能评价是路由器设计中的一个重要环节，目前有多种方法，提出了一种基于进程代数的形式化方法，它能在系统进行正确性验证的同时得到系统的性能参数．首先定义了描述路由器模型的进程代数方法，然后介绍了建立路由器模型的方法，并给出了一个简单的例子，最后给出了计算路由器两个性能指标吞吐率和延时的算法．     

概念模型的描述方法和验证过程

概念模型(Conceptual model)是对问题域抽象的产品，它对于仿真开发和仿真可信度影响重大。该文介绍了两种概念模型的描述形式。一种是科学报告方法，它采用科学报告的严谨格式，从九个方面完备、清晰地描述了概念模型；另一种是设计融合方法，它采用Rational／UML结构、图表描述概念模型，它可以指导仿真设计和实现。科学报告方法是基于文本形式的，设计融合方法是基于UML图表的，建议两种方法结合起来描述概念模型。仿真的可信度由概念验证决定，文中给出了概念验证的六个步骤。     

基于有限状态机的可校核仿真模型研究

基于有限状态机仿真模型因其外部环境的复杂交互关系,而难以完整复现其状态变迁过程,更难对模型进行校核与检验;而模型校核对于确保仿真的可信度十分重要。本文从分析基于有限状态机的仿真对象模型状态变迁及公共调用接口出发,将有限状态机模型的公共接口区分为参数注入方法集、参数提取方法集和无参数方法集。并在此基础上,提出并实现了对有限状态机模型接口输入集进行窥视和顶替的校核策略。实验表明,在满足若干禁入规则的条件下,该方法能够完整复现有限状态机模型的状态变迁过程,从而可为实现可校核与可检验有限状态机模型提供建模框架。     

利用方差分析法进行模型验证

计算机仿真在许多领域得到了越来越广泛的应用，这给模型验证方法的研究提出了更高的要求。众所周知，方差分析法是一种常用的统讣方法。它通过比较因素在不同水平下进行试验所得到的试验指标，来检验不同水平下试验结果的差别是否显著。如果将仿真模型与实际系统分别看作试验因素的水平，在其他条件相同时进行试验，获得两组试验指标。对所获得的数据利用方差分析法进行分析，则可检验其差别是否显著。若差别不显著，则表明仿真模型与实际系统在给定的显著性水平下是一致的。该文最后结合具体数据给出了该方法的具体应用，所得结论与利用其它验证方法得到的结论相一致，从而说明利用方差分析法进行模型验证是可行的。     

基于谱估计的雷达信号模型验证方法

雷达信号模型是雷达系统仿真的重要组成部分,因此雷达信号模型验证在系统可信性分析中具有重要意义。采用经典谱估计和最大熵谱估计两种方法对仿真产生的两组雷达信号进行谱估计,提出了利用相关系数方法在频域对模型进行验证,对比分析了两种方法的优缺点,并对某雷达仿真系统与某次试验采集得到的数据进行了验证,表明此雷达仿真系统具有较高的可信度。