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计算机仿真杂志北大期刊统计源期刊

  • 主管单位:中国航天科技科工集团公司

  • 主办单位:北京控制与电子技术研究所

  • ISSN:1006-9348

  • CN:11-3724/TP

计算机仿真杂志

计算机仿真 2018年第04期杂志 文档列表

计算机仿真杂志综述
1-6

仿真服务化

作者:徐庚保; 曾莲芝 单位:北京航天自动控制研究所; 100854; 北京控制与电子技术研究所; 100038

摘要:无论是基于仿真的系统设计、基于仿真的系统分析和基于仿真的系统辨识,还是构造仿真、实况仿真和虚拟仿真,无不呈现出安全而又经济有效的特征,因此得到宋健院士的高度赞誉:“仿真是科学实验的利器。”如今应建设现代化和世界科技强国以及创新型国家的需要,不仅需要农业仿真、二r业仿真,对第三产业的仿真也特别需要!发展仿真服务和仿真服务文化的仿真服务化是仿真现代化的基本内容之一,尽管其内容相当丰富,但是,无论在广度上,还是在深度上,都有广阔的发展空间,大力开展仿真服务化必将使仿真技术发展更加红火。

计算机仿真杂志军事领域仿真
7-10

超远程弹药的弹道修正模型仿真研究

作者:罗齐; 汪军 单位:空军勤务学院航空弹药系; 江苏徐州221000

摘要:对超远程弹药弹道的修正,能够有效提升弹丸飞行稳定性。对超远程弹药弹道修正模型的构建,需要获得弹丸飞行参数,预测弹丸横向落点以执行修正指令,完成弹道的修正。传统方法将得到的弹药控制量的修正量,整合超远程弹药基准弹道数据,但忽略了预测弹丸横向落点,导致弹道修正效果不理想。提出新的超远程弹药弹道修正模型,首先计算超远程弹药弹丸阻力、弹丸法向力、弹丸侧偏力、弹丸翻转力矩等参数,建立超远程弹药空间弹道坐标系和一个固定坐标系,建立超远程弹药弹道模型;利用探测系统测量获得的弹丸飞行参数能够实时预测弹丸横向落点;最后通过计算超远程弹药弹体控制舱将阻尼片张开后产生的偏流调节量,建立超远程弹药弹道修正模型。仿真证明,所提模型能够保证超远程弹药弹道修正稳定性,是比较科学、合理、有效的弹道修正方案。

11-17

激光雷达转镜扫描直流电机精确调速控制研究

作者:张旭; 李子扬; 李伟; 李传荣 单位:中国科学院光电研究院; 北京100094; 中国科学院大学; 北京100049

摘要:针对激光雷达转镜扫描系统对电机调速要求精度高的问题,提出了一种直流电机的模糊PID双闭环调速方法。针对常规调速方法参数整定不良的问题,在双闭环直流调速系统的基础上,结合经典PID控制及现代模糊控制理论的优良特性,采用模糊PID双闭环直流调速方法使系统参数能够自整定,并对其调速系统仿真分析。仿真结果表明,在快速响应性和抗干扰性能方面,模糊PID双闭环直流调速系统比双闭环直流调速系统有着明显的提高和优势,而且对非线性时变信号有着良好的控制效果,满足激光雷达转镜扫描系统的电机精确调速需求。

计算机仿真杂志航空航天领域仿真
18-23

四旋翼飞行器控制系统优化设计研究

作者:钱路; 李智; 王勇军 单位:桂林电子科技大学电子工程与自动化学院; 广西桂林541004; 桂林航天工业学院无人遥测重点实验室; 广西桂林541004

摘要:在四旋翼飞行器控制系统优化问题的研究中,四旋翼飞行器时常会受到外界扰动而易出现抗干扰能力差、控制精度低等问题。针对上述问题,设计了一种以反步法为基础,结合自适应原理,引入积分环节的增稳积分反步自适应位置控制算法,为减少系统响应时间,根据切换控制的思想,设定限定调节带状区域,用以判定是否加入积分环节。在姿态控制上,采用反步鲁棒自适应控制算法进行控制。将四旋翼飞行器控制系统内环设计为姿态控制,外环设计为位置控制。实验结果表明,所设计的控制算法能够有效的抑制干扰,提高系统的控制精度和鲁棒性。

24-28

四旋翼无人机姿态稳定性能控制仿真研究

作者:容睿智; 赵党军; 梁步阁; 杨德贵 单位:巾南大学航空航天学院; 湖南长沙410083

摘要:针对四旋翼无人机飞行姿态稳定控制中存在鲁棒性不强、模型不确定性及系统外部扰动等问题,提出一种基于扩张状态观测器(ExtendedStateObserver,ESO)的预测控制方法。扩张状态观测器根据系统输入输}B信息对系统状态及外部扰动进行估计,利用状态及扰动估计建立有限时域预测控制器,从而有效抑制姿态稳定控制中的模型不确定性和外部扰动影响。利用四旋翼无人机地面姿态稳定控制实验平台,对基于扩张状态观测器的预测控制器进行实验验证,结果表明,在参数选择合理情况下,该方法能有效抑制姿态稳定控制中的模型不确定和外部扰动问题,提高了系统稳定性和控制精度。

29-32

超宽带电磁脉冲对无人机辐照耦合仿真研究

作者:杜宝舟; 张冬晓; 程二威 单位:军械工程学院静电与电磁防护研究所; 石家庄050003

摘要:搞耍:针对超宽带电磁脉冲易对无人机射频前端薄弱器件低噪声放大器造成击穿失效的问题,进行了超宽带电磁脉冲前门耦合规律的研究。利用仿真软件模拟了超宽带电磁脉冲对无人机辐照前门耦合过程,得到了电磁脉冲耦合到无人机内部电磁薄弱元器件前的节点电压、电流时域波形。结果表明,电磁脉冲经前门耦合传播至薄弱器件前端电路的最大瞬时功率大于器件所能承受的最大输入功率,容易对低噪声放大器击穿从而导致数据链无法正常工作,下一步应考虑有针对性地在低噪声放大器前端加装防护电路。

33-37

航空发动机叶片曲面重建研究

作者:宋涛; 戴士杰; 周国香; 王志平 单位:河北工业大学机械工程学院; 天津300132; 中国民航大学天津市民用航空器适航与维修重点实验室; 天津300300; 河北工业大学理学院; 天津300401

摘要:航空发动机叶片点云数据三维重建是焊接修复模型构建的关键步骤,其重建精度直接决定了焊接修复精度。鉴于航空发动机叶片是空间自由曲面,其高度扭曲性以及区域分段函数的特点使得拟合困难,现有的最小二乘法存在精度差、光顺性差以及拟合的曲面不易调整等缺点。为此提出了一种基于移动最小二乘法(MLS)的曲面重建方法。由于移动最小二乘“紧支性”的存在,能够更加适合航空发动机叶片是空间自由曲面的特点;而基函数的阶数与权函数的提出,使得拟合曲面能有很高的光顺性,也使得拟合得到的曲面更容易调整。仿真结果表明:与传统的最小二乘以及正交最小二乘法相比,航空发动机叶片拟合精度提高。故移动最小二乘法更加适合航空发动机叶片三维重建。

38-41

飞机机翼振颤幅度优化控制仿真研究

作者:张扬; 郭军 单位:空军勤务学院航材管理系; 江苏徐州221000

摘要:对飞机机翼的振颤幅度进行优化控制,能够有效提高飞机飞行的安全性。对机翼振颤幅度优化控制,需要对机翼振颤方程求解,计算出特征值和频率,完成机翼振颤幅度的优化控制。传统方法首先建立动力学模型,分析机翼仰刚度,但忽略了计算特征值和频率,导致控制精度低。提出飞机机翼振颤幅度优化控制方法,分析影响机翼震颤因素,得到机翼的动力学方程,确定机翼振颤方程,对机翼振颤方程求解,计算出特征值和频率,实现对飞机机翼振颤幅度优化控制,仿真实验结果表明,该方法能够有效提高飞机飞行的安全性。

计算机仿真杂志能源领域仿真
42-47

蒸汽热采水平井管柱受力稳定性分析研究

作者:董卫; 闫怡飞; 闫行; 邵兵 单位:中国石油大学机电工程学院; 山东青岛266580; 中国石油大学储运与建筑工程学院; 山东青岛266580

摘要:针对热采管柱设计时未充分考虑作业过程中管柱的受力变化的情况,考虑蒸汽热采井井下复杂工况,研究复杂约束条件对完井管柱的稳定性影响。推导并建立复杂约束条件下管柱受力计算模型,以实际热采水平井B05-P2井为例,分析井身结构、高温蒸汽注入等复杂工况对完井管柱的稳定性影响。结果表明,管柱下入过程井身弯曲段对管柱受力状态影响最大;注蒸汽阶段套管柱因热胀效应产生的位移无法释放,易引起水平段破坏,失效形式主要是失稳破坏;将现场所用补偿距离与理论所需最小补偿能力对比,证实该约束条件下管柱受力分析方法具有良好的适用性,建议在完井时根据实际工况增加适当规格的补偿器或预留部分空间。

48-52

工业供电电能传输谐波优化控制仿真

作者:王枫明; 许春雨; 陈晓鸥; 康健 单位:太原理工大学电气与动力工程学院; 山西太原030024

摘要:电力电子装最的大量应用,造成了工业供电电网侧谐波污染,目前采用有源滤波器进行谐波优化,但控制方法在开关频率和控制精度上存在缺陷。提出了一种基于空问矢量调制和电流定频滞环相结合的有源滤波器控制方法。以一组定频可控环宽的滞环比较器对误差电流进行控制,再结合空间矢量调制的基本思想,实现网侧电流的跟踪控制。特点是稳定了逆变器的开关频率,降低了有源滤波器的总谐波畸变率。在Matlab/simulink环境下搭建仿真,与电压空间矢量法进行比较,仿真结果验证了上述方法的可行性。

53-57

供电系统电力短期负荷预测优化仿真研究

作者:王灵矫; 夏伟; 谭貌; 王鹤鸣 单位:湘潭大学信息工程学院; 湖南湘潭411105

摘要:电力负荷预测精度和模型稳定性问题凸出,针对极限学习机在电力负荷预测中人工经验确定网络结构的不足,提出BA—EM—ELM电力短期负荷预测方法。EM—ELM算法以模块化叠加隐含层节点自动更新网络结构,集成BA算法进行节点优化,提高算法模型的泛化能力。将算法模型应用于某地区短期电力负荷预测,采用综合评价体系对算法的综合性能进行测试,并同其它三种相关算法进行性能比较,结果表明,在相同隐含节点数的前提下,BA—EM—ELM网络模型的预测精度和稳定性能远高于其它模型,说明了BA—EM—ELM电力短期负荷预测方法的可行性。

58-64

含分布式电源配电网故障定位改进矩阵算法

作者:王一非; 贾燕冰 单位:太原理工大学电力系统运行与控制山西省重点实验室; 山西太原030024

摘要:分布式电源接入配电网使传统配电网故障定位方法的准确性和适应性降低。针对传统矩阵算法需要不同电源假定不同的正方向进行多次故障定位、故障判定规格化处理计算量大、T节点区域故障定位准确率低等问题,提出一种改进矩阵算法。根据配电网各运行方式下正常潮流流向定义开关正方向,自动修正网络描述矩阵;只根据刑上传的n×1阶故障信息矩阵快速获得n×1阶故障判断矩阵;根据电网结构特点和基尔霍夫定律,改进T节点区域故障判据;同时针对FTU上传信息不完备或畸变等情况,提出了相应的故障定位方法,提高了馈线各区域内的单重故障和多重故障的定位准确度。最后通过算例仿真,验证了改进矩阵算法的准确性和容错性。

65-69

锂离子电池寿命预测仿真建模技术

作者:温鹏; 房红征 单位:河北农业大学机电工程学院; 河北保定071001; 北京航天测控技术有限公司; 北京100041; 北京市高速交通工具智能诊断与健康管理重点实验室; 北京100041

摘要:建立合适的寿命退化仿真模型是研究锂离子电池寿命预测方法的基础。首先介绍了影响锂离子电池寿命退化的因素,之后总结归纳了国内外常用的寿命预测模型,并针对现有锂离子电池实验数据的特点,结合模型的可行性和精确性考虑,提出了一种双指数容量衰减仿真模型,并对模型参数进行初始化。利用锂离子电池测试数据集完成的验证表明,上述双指数容量衰减仿真模型构建简易、拟合优度高,能较好的模拟锂离子电池寿命退化的过程,具有较强的应用价值。

70-73

关于电网供电能源节能减排规划仿真

作者:吴俊利; 兰洲; 张笑弟; 张哲任 单位:国家电网浙江省电力经济技术研究院; 浙江杭州310008

摘要:对电网供电能源节能减排规划,能够有效改善供电能源消耗问题。在碳排放峰值约束下对供电能源的节能规划,需要对电网任务进行排序,得到电网系统的总能量消耗最优值,完成电网供电能源的节能减排规划。传统方法给出电力机组负载供电的状态,得到电网可再生能源功率,但忽略了获取电网能量消耗最优值,导致节能规划效果不理想。提出基于TSE—EA的电网供电能源节能减排规划方法。将电网全部的电力机组按区域进行划分,对其所配备的发电机依据能耗大小进行排序,促使区域内发电机运行的功率和其负荷的电力需求相平衡,得到各个发电机任务获取其最优效用能耗比的运行速度,对各个区域全部的发电机任务进行排序,得到电网系统的总能量消耗最优值,由此实现了电网供电能源节能最优规划。实验结果证明,所提方法节能减排规划效果好,为更好地安排电网运行方式提供了可行的依据。

74-79

永磁直驱风电机组高电压穿越仿真研究

作者:王永强; 王卫兵; 张立新; 冯静安 单位:石河子大学机械电气工程学院; 新疆石河子832000

摘要:为提高永磁直驱风电机组的高电压穿越(HVRT)能力及故障期间为电网提供无功补偿的要求,提出了一种控制方法,在HVRT期间,直流母线侧采用直流斩波电路,根据母线电压骤升程度的不同改变耗能电阻值的大小,控制母线电压骤升态势,抑制直流电压的剧烈波动;网侧变流器协同STATCOM装置为电网提供无功支撑,提高永磁直驱风电机组的HVRT能力。基于Matlab/Simulink平台搭建永磁直驱风电机组并网模型,仿真结果表明,上述方法可以有效提高永磁直驱风电机组的HVRT能力。