复杂系统仿真论文_于磊,李国强,梁兴壮,袁振伟

导读:本文包含了复杂系统仿真论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:系统,建模,作战,模型,电磁,线性化,环境。

复杂系统仿真论文文献综述

于磊,李国强,梁兴壮,袁振伟[1](2019)在《基于复杂工况下飞机燃油温度快速计算方法的热管理系统仿真分析》一文中研究指出针对当前飞机热管理系统数值模拟缺乏通用性、建模与仿真时间较长,以及飞机各系统之间相互独立、热沉得不到有效利用的问题,提出一套热管理系统建模方法和热沉匹配设计思路,以达到提升热管理系统性能、满足仿真模型的通用化要求和高效计算的目的。采用C++语言开发了一套可通用的燃油系统仿真模型,可实现任意给定飞行剖面内的热管理系统动态仿真,并可快速得到不同飞行工况下各燃油箱内及发动机入口的燃油温度随时间变化的特性。结果表明,所提出的建模方法能够快速、有效地分析燃油温度随飞行工况、发动机耗油流量、回油流量及温度的变化关系。对比分析了5种不同空气热沉散热功率对热管理系统的影响,当空气热沉散热功率为9kW时全机代偿损失最小,同时全航时范围内油箱中燃油最高温度为73.2℃。研究结果可为后续飞机热管理系统的设计与优化提供理论依据。(本文来源于《中国科技论文》期刊2019年06期)

余伟洲[2](2019)在《强不确定性复杂电力系统仿真设计与初步实证研究》一文中研究指出随着我国电力体制改革和能源转型升级,风电等可再生能源和电动汽车等新型负荷大量接入电网,外部环境对电网的影响增大,现代电力系统具有强不确定性以及复杂性。综合运用大数据、领域知识和人工智能技术,研发面向电力工业的人工智能系统,对维持电力系统安全、经济、稳定运行具有重大意义。然而,考虑设备安全性、供电可靠性和现有的技术条件下,直接在实际电力系统环境对人工智能系统进行测试是不现实的。合理思路是在仿真系统上完成人工智能系统初步开发和试验工作。因此,研究实现强不确定性复杂电力系统的仿真设计,完成面向电力工业人工智能的数字孪生系统的搭建,为人工智能研究提供系统的实际运行状态和数据,具有重要的意义。本文在现有电力系统仿真模型、仿真技术、仿真算法的基础上,提出一种软件集成思路及框架结构,通过开发新的模型,整合已有成果,实现面向电力工业AI研发的电力数字孪生系统搭建,并在此基础上,展望这一技术未来的发展方向。主要研究内容包括:(1)利用多Agent技术,实现对电力系统的各种异构模型的集成,建立了一个灵活、易于扩展的仿真平台,可以综合考虑电力系统各种因素对电力系统运行状态的影响,用于模拟电力系统在不确定性因素、广域控制、继电保护等共同作用下的动态特性。(2)对电力系统的不确定性模型进行研究,利用随机过程、随机微分代数方程和概率函数建立负荷、风电出力、输电线路概率故障、通信时延等不确定性模型。此外,为了考虑电力系统继电保护以及控制对电力系统暂态及中长期动态的影响,建立了广域PSS控制、AGC控制、基于逻辑推理的继电保护模型。相关模型的有效性在小案例中得到分析验证。(3)在IEEE 14节点测试系统上验证了本文所搭建的多Agent仿真平台Agent通信交互的正确性。通过和Monte Carlo法对比,验证本文设计的强不确定性仿真系统相对Monte Carlo法更能考虑不确定因素的随机波动本质,仿真结果相对只考虑初始状态不确定性的Monte Carlo法更全面。在36节点测试系统的初步实证研究表明,本文设计的强不确定性仿真系统可以综合反映各Agent对电力系统的影响作用,可以实现各种数据源采集,支撑“大数据”“态势感知”等场景的模拟,为研究新的智能调度决策辅助系统提供全面的模拟数据。(本文来源于《华南理工大学》期刊2019-04-17)

李方园[3](2018)在《智能工厂关键技术应用 第二讲 智能工厂的复杂系统仿真技术》一文中研究指出复杂系统的仿真是应用仿真硬件和仿真软件通过仿真实验,借助数值计算和问题求解,反映智能工厂的系统行为或过程的仿真模型技术。本文主要介绍了智能工厂的两大类仿真技术,即离散制造业的仿真技术和流程制造业的仿真技术。(本文来源于《自动化博览》期刊2018年09期)

刘营,张霖,赖李媛君[4](2018)在《复杂系统仿真的模型重用研究》一文中研究指出在仿真科学技术领域,模型重用技术是提高建模效率和可信性的重要手段,也是当前复杂系统仿真领域的研究难点与热点.本文对模型重用的需求、分类、相关概念、特点等方面进行了分析,给出了模型重用的知识体系,从理论、方法与应用角度给出了详细说明,并总结了目前模型重用研究所存在的一些问题,最后分析讨论了未来要研究的几个关键问题.(本文来源于《中国科学:信息科学》期刊2018年07期)

何镇安[5](2018)在《基于复杂网络的指挥信息系统仿真研究》一文中研究指出信息化战争的现实需求推动着指挥信息系统的发展变革,其结构组成日益呈现出复杂性和网络化特征。网络中心战是未来战争的发展趋势已成为不争的事实,与网络中心战相适应的指挥信息系统面临着空前挑战。将复杂网络理论研究成果运用到指挥信息系统中,为应对上述挑战提供理论参考,具有积极的现实意义。本文在充分调研复杂网络理论在指挥信息系统研究现状的基础上,归纳总结现有研究存在的不足以及亟待解决的问题,研究了指挥信息系统组织结构模型构建、分析、优化和系统链路预测,具体包括以下五个方面:1)基于TOPCFSR的指挥信息系统复杂网络形式化建模与分析方法针对平台中心战条件下,OODA(Observe,Orient,Decide,Act)作战环存在的问题,分析了网络中心战条件下的指挥控制过程,提出基于作战环理论的协同模型。在此基础上,提出基于目标、探测、情报中心、指控、火力、软杀伤力节点及其关系(TOPCFSR)的指挥信息系统复杂网络形式化建模方法。最后,采用该形式化描述框架及其评估指标,对集中式、分离式、分布式及其网络化形式的指挥信息系统进行定量化分析和验证。实验结果表明:当系统规模较小时,采用集中式结构模型是最合理的选择;当系统规模较大时,分布式网络化结构模型是最优选择。对于目前广泛存在的传统树形结构模型,即分离式模型,最合理的优化方式是实现网络化,而不是直接淘汰,重新部署分布式系统。2)基于“六环”元模型的指挥信息系统结构效能分析针对指挥信息系统结构定量设计与分析的问题,定义了六种结构环元模型,将指挥信息系统分解为协同探测环、情报共享环、协同决策环、指控环、协同打击环和综合环,提出一种基于结构环元模型及其效率的综合评价指标表征系统结构的网络效能。在此基础上,针对战场环境和作战系统的动态特性,以传统树形层次结构为基础,通过动态演化和上述定量评估模型的动态评估,考察作战系统网络拓扑结构与效能的关系以及作战系统构建的基本原则,为作战系统从平台中心战向网络中心战过度提供有效分析方法。3)一种基于综合环元模型的系统抗毁性分析方法首先,通过实例仿真验证现有抗毁性测度存在的不足,根据结构环元模型代表作战系统特定功能,将指挥信息系统抗毁性转化为受攻击后的作战系统结构环的破坏程度,提出基于结构环元模型及其效率的抗毁性测度;其次,针对现有不完全信息攻击模型存在的不足,提出基于攻击信息、攻击模式以及攻击力度叁要素的不完全信息攻击模式;最后,采用不同攻击策略对作战系统抗毁性进行评估和验证,仿真结果表明基于综合环的系统抗毁性测度能客观刻画指挥信息系统抗毁性,该分析方法为实时动态分析系统抗毁性,提供必要的理论依据,具有重要参考意义。4)基于Halton序列和继承机制蜂群算法的抗毁性优化首先构建基于结构环元模型的指挥信息系统抗毁性组合优化模型;其次,提出基于低差异序列和继承机制的改进人工蜂群算法,采用该算法对指挥信息系统抗毁性进行优化;最后,以基于综合环元模型的抗毁性测度为目标函数,以边资源为约束条件,建立组织结构抗毁性优化模型,并通过仿真实验验证上述优化方法的有效性。5)基于加权朴素贝叶斯的指挥信息网链路预测模型针对当前链路预测模型存在的不足,在朴素贝叶斯框架下,提出一种利用指挥信息系统历史状态信息的链路预测算法。首先,针对瞬时网络快照包含信息的有限性和片面性,难以对动态演化剧烈的网络链路进行预测,通过充分利用历史状态信息,提高预测准确率;其次,以网络密度作为相关系数度量共同邻居节点间的相互关系,以度的变化率度量不同节点的不同贡献,从而提高预测分辨率;最后,以网络密度和度变化率为权重,结合历史状态信息,提出基于加权朴素贝叶斯的链路预测模型。仿真结果表明利用历史状态信息的指挥信息系统链路预测方法能有效提高链路预测精度。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院西安光学精密机械研究所)》期刊2018-06-01)

魏媛[6](2018)在《复杂电磁环境下制导雷达系统仿真》一文中研究指出制导雷达可以对战场中的目标进行探测、跟踪,可全程控制导弹飞行并对敌方目标进行拦截。随着电子战技术的发展,制导雷达的作战环境越来越复杂,这对制导雷达的探测、跟踪及抗干扰能力等提出了更高的要求。与此同时,高速发展的计算机仿真技术对军事武器研制也带来了极大的便利。因此对制导雷达系统在复杂电磁环境下进行计算机仿真,不仅可以提高制导雷达系统设计的合理性,还可以为武器系统的研发及系统作战效能的评估提供有力依据。本文首先对制导雷达仿真系统进行需求分析,根据制导雷达的工作任务,设计了仿真系统的工作模式,并结合制导雷达系统的工作原理,提出了制导雷达仿真系统的工作流程及总体框架,将制导雷达仿真系统划分为发射机、天线、环境回波、接收机、信号处理、数据处理及资源调度等主要构成模块,把每个主要构成模块看作独立的子系统,采用组件化的思想对子系统进行功能划分,得到了子系统内部模型框架图。接着结合制导雷达仿真系统及子系统的工作原理,建立子系统模块的仿真模型,并对模块的接口及参数配置进行设计,通过仿真实验验证模型的正确性。其次,结合干扰产生原理,对复杂电磁环境中的压制式干扰、欺骗式干扰以及灵巧噪声干扰进行建模,结合仿真实验对模型的可行性进行验证。最后,在不同的电磁干扰环境下对制导雷达仿真系统进行仿真及性能评估。其中,针对无干扰、压制式干扰及欺骗干扰场景,分别对制导雷达仿真系统接收到的回波信号、中间处理环节以及采取抗干扰措施后的系统检测能力进行分析说明,并对制导雷达仿真系统的探测与跟踪精度、检测因子改善及抗干扰性能进行数据分析与评估。针对灵巧噪声干扰场景,本文对仿真系统接收到的回波进行仿真并分析其干扰效果,之后分别采用传统自适应旁瓣相消算法和一种改进的基于特征空间的旁瓣相消算法对抗灵巧噪声干扰,并对采取旁瓣相消算法后的仿真结果进行对比分析,验证了旁瓣相消算法无法有效对抗灵巧噪声干扰,相比传统旁瓣相消算法,在采用改进的基于特征空间的旁瓣相消算法后,制导雷达仿真系统获得了更好的对消效果,并且能更快地收敛于最佳干扰对消比。本文采用模块化的思想对制导雷达仿真系统进行建模,并在不同的干扰环境下对制导雷达仿真系统进行仿真分析,特别针对灵巧噪声干扰,分析了采用不同的自适应旁瓣相消算法取得的对消性能,对制导雷达在实际工程中的应用具有一定的指导意义。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2018-06-01)

唐帅,笪良龙,李玉阳,韩梅,范培勤[7](2018)在《信号级水下作战实验复杂声纳系统仿真技术研究》一文中研究指出首先,给出了水下作战实验仿真的内涵和重要作用,并从水下信息攻防精细化仿真及复杂系统高性能计算两类应用需求,讨论了发展信号级水下作战实验复杂声纳系统仿真技术发展需求,介绍了国内外相关的技术概况。接着,分析了信号级水下作战实验复杂声纳系统仿真技术需要重点研究的科学问题,并从水声信号宽带波形快速预报、基于高性能平台的信号级仿真建模及大规模信号级仿真系统调控策略等3个方面论述了信号级水下作战实验复杂声纳系统关键仿真技术,包括其研究内容和作者所在团队研究成果;最后,给出了信号级水下作战实验复杂声纳系统仿真技术进一步的研究方向。(本文来源于《系统工程与电子技术》期刊2018年07期)

王敏,沈莉莉[8](2017)在《复杂电磁环境下电子对抗装备作战效能评估系统仿真建模技术研究》一文中研究指出复杂电磁环境是信息化战争的重要特征,研究复杂电磁环境下电子对抗装备的作战效能是电子对抗装备作战使用研究中的重要问题。给出了复杂电磁环境下电子对抗装备作战效能评估仿真系统中装备仿真建模的解决思路与方法,分别从叁个方面给出装备在不同仿真过程中的建模方法,该方法已经在某仿真效能评估系统中得到了有效的应用。(本文来源于《通信对抗》期刊2017年03期)

赵岩[9](2017)在《复杂机电系统仿真的并行化方法研究》一文中研究指出采用计算机辅助系统建模与仿真方法,系统研发人员能够在设计早期对整个系统的方案进行验证和改进,从而达到缩短研发周期、降低研发成本等目的。由于即使简单的系统模型也可能产生大量计算,并且在设计过程中通常需要对系统的不同设计方案、不同参数配置、不同工作环境等作大量仿真实验,因此仿真程序的加速方法具有很高的研究价值。目前,通过提高CPU主频来获得更高的CPU运算速度需要耗费巨大的能量,单个CPU的计算速度达到一个峰值,世界主流的CPU厂商均致力于生产多核并行处理器。因此,并行化成为提高计算机程序速度的重要方法。本文主要研究复杂机电系统(机械与电子、液压、气动、热流等相关物理领域耦合系统)的仿真并行化方法。系统仿真程序实质是系统本构方程的求解程序。复杂机电系统的本构方程通常为微分代数方程组(Differential Algebraic Equations,DAEs),其中代数方程求解任务的计算量经常占整个仿真程序计算量的绝大部分,因此代数方程求解任务的计算速度提升对改进整个仿真程序性能起到决定作用。针对复杂机电系统仿真中代数方程求解任务的并行化,本文研究具体分为如下叁个方面:1)机械系统模型通常为高指标DAEs,其中位置约束方程通常为非线性方程组。非线性方程组一般采用迭代方法求解。获得一定精度的求解结果所需要的迭代次数不确定,造成任务计算量动态变化且无法预估,引起并行调度困难。此外,非线性方程组的系数是时变的,雅可比矩阵奇异将造成迭代求解失败。为解决该问题须引入额外的计算。本文提出一种机械系统建模与求解的线性化方法,一方面直接降低计算量,另一方面避免求解非线性方程组,为后续的并行化提供静态任务图。新方法采用方向余弦坐标替代部分相对角度坐标,并采用坐标划分方法求解系统的支配方程。仅从方向余弦坐标和平移坐标中选择合适的变量(避免选择角度坐标)作为位置约束方程的未知量,位置约束方程是关于未知变量的线性方程组。而方向余弦坐标本应满足的非线性正交约束则被构造为惩罚项增加到速度约束方程中。新方法将传统方法中的非线性位置约束方程组替换为同等规模(未知数数量相等)的线性代数方程组。此外,通过合理选择未知变量,线性方程组甚至可以是常系数的。通过符号变换,常系数线性方程组能够转换为赋值语句,进一步减少计算量并避免雅可比矩阵奇异问题。实验结果表明新方法具有很好的速度、精度和稳定性。2)采用上述线性化方法,机电系统中机械部分与其它物理领域系统具有统一的方程形式,即指标1(或指标0)微分代数方程组,且其中大部分代数方程(例如上述常系数线性方程组)的求解任务可通过符号运算换为赋值语句,其余方程相互耦合形成需联立求解的代数方程组。这些方程(组)求解任务之间具有先后约束关系,即部分方程(组)的求解依赖其它方程(组)的计算结果,因此其并行化问题属于约束任务的并行调度问题。复杂机电系统模型的代数方程中通常含有大量的、计算量较小的赋值语句,其并行化存在两方面问题:①提取大规模约束任务的内在并行度较为困难;②并行程序中用于管理、调度任务的额外计算量与仿真程序有效计算量的比值较高,进一步降低实际并行效果。因此,通常需采用聚合方法以减少任务数量、缩减问题规模、降低额外计算量。然而,当前文献中采用的聚合方法通常根据任务之间是否满足一定的拓扑关系判断是否执行任务合并,未考虑任务之间的计算量差异特点,在减少任务数量的同时容易改变代数方程块求解任务之间的并行关系,从而造成程序内在并行度严重损失。为此,本文提出一种针对代数方程求解任务的自动聚合方法。新方法将计算量较小任务合并至较大任务中,在减小节点数量同时保持大计算量任务间的并行关系,从而基本维持程序的原有可并行特性。本文还提出一种基于简化任务图的可并行性预估方法,对采用上述聚合方法后能够取得的并行效果进行预估,从而避免无效的并行化尝试。本文通过大量实验(包括与文献中基准模型的对比实验),验证了上述聚合方法和可并行性预估方法的有效性。3)即使采用上述任务聚合方法,复杂机电系统仍然可能产生较大规模的约束任务。对于大规模约束调度问题,文献实验结果表明,当前应用中所采用的高阶调度算法(例如随机导向搜索算法)提供的调度结果并未明显优于启发式算法。由此,本文推测当前文献所采用的算法未能有效提取大规模约束任务(包括代数方程求解任务)的内在并行度。本文首次引入元胞遗传算法(Cellular Genetic Algorithm,CGA)解决约束任务的并行调度问题。实验结果表明,CGA方法提供的调度结果明显优于当前文献采用的并行调度算法,且相比基本遗传算(Basic Genetic Algorithm,BGA)法更为稳定。此外,本文结合GPU计算架构特点,提出基于GPU的遗传算法簇,有效缓解遗传算法在解决大规模约束任务调度问题时存在的过于耗时的问题。最后介绍根据上述研究成果研制的软件原型,并通过一个较复杂的机电系统仿真案例展示本文所述线性化和并行化方法的效果和价值。(本文来源于《华中科技大学》期刊2017-04-01)

门星火,李晓利,刘波[10](2016)在《复杂系统仿真概念模型验证方法研究》一文中研究指出概念模型验证是建模与仿真校核、验证与确认中的重点和难点。在分析复杂系统与概念模型概念特点的基础上,指出了影响概念模型验证的因素,从系统行为特征、行为之间的关系与系统使用环境3个方面对概念模型验证的重点内容进行了论述,并给出了概念模型验证的通用过程。(本文来源于《软件导刊》期刊2016年10期)

复杂系统仿真论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

随着我国电力体制改革和能源转型升级,风电等可再生能源和电动汽车等新型负荷大量接入电网,外部环境对电网的影响增大,现代电力系统具有强不确定性以及复杂性。综合运用大数据、领域知识和人工智能技术,研发面向电力工业的人工智能系统,对维持电力系统安全、经济、稳定运行具有重大意义。然而,考虑设备安全性、供电可靠性和现有的技术条件下,直接在实际电力系统环境对人工智能系统进行测试是不现实的。合理思路是在仿真系统上完成人工智能系统初步开发和试验工作。因此,研究实现强不确定性复杂电力系统的仿真设计,完成面向电力工业人工智能的数字孪生系统的搭建,为人工智能研究提供系统的实际运行状态和数据,具有重要的意义。本文在现有电力系统仿真模型、仿真技术、仿真算法的基础上,提出一种软件集成思路及框架结构,通过开发新的模型,整合已有成果,实现面向电力工业AI研发的电力数字孪生系统搭建,并在此基础上,展望这一技术未来的发展方向。主要研究内容包括:(1)利用多Agent技术,实现对电力系统的各种异构模型的集成,建立了一个灵活、易于扩展的仿真平台,可以综合考虑电力系统各种因素对电力系统运行状态的影响,用于模拟电力系统在不确定性因素、广域控制、继电保护等共同作用下的动态特性。(2)对电力系统的不确定性模型进行研究,利用随机过程、随机微分代数方程和概率函数建立负荷、风电出力、输电线路概率故障、通信时延等不确定性模型。此外,为了考虑电力系统继电保护以及控制对电力系统暂态及中长期动态的影响,建立了广域PSS控制、AGC控制、基于逻辑推理的继电保护模型。相关模型的有效性在小案例中得到分析验证。(3)在IEEE 14节点测试系统上验证了本文所搭建的多Agent仿真平台Agent通信交互的正确性。通过和Monte Carlo法对比,验证本文设计的强不确定性仿真系统相对Monte Carlo法更能考虑不确定因素的随机波动本质,仿真结果相对只考虑初始状态不确定性的Monte Carlo法更全面。在36节点测试系统的初步实证研究表明,本文设计的强不确定性仿真系统可以综合反映各Agent对电力系统的影响作用,可以实现各种数据源采集,支撑“大数据”“态势感知”等场景的模拟,为研究新的智能调度决策辅助系统提供全面的模拟数据。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

复杂系统仿真论文参考文献

[1].于磊,李国强,梁兴壮,袁振伟.基于复杂工况下飞机燃油温度快速计算方法的热管理系统仿真分析[J].中国科技论文.2019

[2].余伟洲.强不确定性复杂电力系统仿真设计与初步实证研究[D].华南理工大学.2019

[3].李方园.智能工厂关键技术应用第二讲智能工厂的复杂系统仿真技术[J].自动化博览.2018

[4].刘营,张霖,赖李媛君.复杂系统仿真的模型重用研究[J].中国科学:信息科学.2018

[5].何镇安.基于复杂网络的指挥信息系统仿真研究[D].中国科学院大学(中国科学院西安光学精密机械研究所).2018

[6].魏媛.复杂电磁环境下制导雷达系统仿真[D].西安电子科技大学.2018

[7].唐帅,笪良龙,李玉阳,韩梅,范培勤.信号级水下作战实验复杂声纳系统仿真技术研究[J].系统工程与电子技术.2018

[8].王敏,沈莉莉.复杂电磁环境下电子对抗装备作战效能评估系统仿真建模技术研究[J].通信对抗.2017

[9].赵岩.复杂机电系统仿真的并行化方法研究[D].华中科技大学.2017

[10].门星火,李晓利,刘波.复杂系统仿真概念模型验证方法研究[J].软件导刊.2016

论文知识图

负载敏感泵压力切断响应特性曲线制造系统仿真模型的结构基于力反馈设备的虚拟手术系统结构图基于Agent的军用复杂系统仿真过程...复杂系统仿真与实证研究相结合...复杂系统仿真建模的主要方法

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