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科技导报关于仿真方面的文章


   
一、第二期   

1.与仿真的发展和应用

王行仁
北京航空航天大学, 北京 100083
[摘要] 模型是对系统、实体、现象、过程的数学、物理或逻辑的描述,仿真是模型随时间变化的实现方法。建模与仿真已广泛应用于产品研制的全生命周期:需求分析、概念论证、初步设计、详细设计、生产制造、试验和训练。本文将讨论建模仿真的某些关键技术。

2. 仿真学科的研究内容是什么

刘藻珍
北京理工大学 宇航科学技术学院,北京 100081
[摘要] 仿真学科是一门正在蓬勃发展的综合性学科,近年来在国民经济的各个领域均得到广泛应用。从仿真建模与模型验证方法、仿真支撑系统和仿真应用工程3个方面论述了仿真学科的主要研究内容,通过实例阐述了仿真学科与其他相关学科新技术相结合而带来的新的技术飞跃,并展望了仿真学科的发展方向。

二、第四期

1. 基于虚拟制造技术加速产品自主创新

肖田元,张林瑄,赵银燕
清华大学自动化系,国家CIMS中心,北京 100084
[摘要] 在落实“创新型国家”的发展战略中,提出用虚拟制造技术加速我国产品创新的技术路线。概要地讨论了虚拟制造的特点,在此基础上结合3个典型实例,介绍了在基于逆向工程的产品开发、自主产品开发及多学科产品开发中,采用虚拟制造技术加速自主知识产权产品开发的实践。

2. 复杂产品协同设计、仿真、优化一体化平台

范文慧,肖田元
清华大学自动化系 国家CIMS工程技术研究中心,北京 100084
[摘要] 复杂产品制造业是国民经济和国家安全的重要基础,它的竞争将直接关系到国力的兴衰。 虽然支持复杂产品设计的计算机辅助设计、计算机辅助工程、计算机辅助优化等等工具已经得到了广泛应用,而且也取得了了明显的效果。但是,设计、仿真和优化工具都是独立的支持复杂产品设计,缺乏协同设计、协同仿真和协同优化深入应用,尤其是三者之间的协同集成。现有产品数据管理系统在文档管理、产品结构管理、变更管理、工作流程管理等方面提供了很好的支持,但是,对于复杂产品协同设计、协同仿真、协同优化及其集成的支持还不足。因此,本文针对复杂产品设计的特点,从协同集成角度出发,提出了复杂产品“协同设计、协同仿真、协同优化”一体化平台,对提升复杂产品自主研发能力、加快研发速度、提高设计质量具有重大意义。

3. 虚拟加工及其关键技术研究

郑赟,张林鍹,肖田元
清华大学国家CIMS工程技术研究中心,北京 100084
[摘要] 虚拟加工的应用是当前产品零件加工的发展趋势。分析了虚拟加工的基本概念和内涵,在此基础上探讨了其关键技术,包括几何建模、数控代码翻译、干涉检验和材料切除仿真等,进而提出了一个虚拟加工系统的典型体系结构。最后介绍了清华大学国家CIMS工程技术研究中心开发的一个虚拟加工软件系统——通用加工过程仿真器(GMPS),该系统已初步应用于工程实际项目并取得良好效果。

三、第六期  

1. 战争仿真与信息时代的挑战

胡晓峰,罗批,司光亚
国防大学信息作战与指挥训练教研部,北京 00091
[摘要] 信息化战争研究需要新型的战争模拟手段。本文从战争系统复杂性出发,针对信息化战争的变化,介绍了战争仿真的基本定义,研究了信息化战争模拟建模中的相关问题,讨论了战争复杂系统建模与仿真的主要技术途径,并对信息化战争仿真带来的挑战进行了讨论。

2. 战争系统基于人工生命的综合仿真方法

罗? 批, 胡晓峰
国防大学信息作战与指挥训练教研部,北京100091
[摘要] 战争系统是典型的复杂系统,对其的研究必须以复杂性科学理论为指导,而基于人工生命的综合仿真方法为战争问题研究提供了新的思路。基于人工生命的思想,采用Agent的建模仿真方法构建了战争系统人工社会。对如某地区民意、舆论、经济以及国际政治生态等模型的总体思路和功能进行了介绍,并分析了已有的大量人工社会模型,对基于人工生命思想建模的有关问题,如涌现、问题的解以及个体适应性等进行思考和讨论,以期为该领域进一步的研究提供借鉴和帮助。

3. 战争系统的分析仿真实验

杨镜宇,胡晓峰
国防大学信息作战与指挥训练教研部,北京 100091

[摘要] 战争是一个典型的复杂系统,战争系统的分析与实验应该符合信息化战争条件下体系对抗、整体性和动态性特征的要求。将自顶向下的战争分析与计算实验方法相结合,提出了战争分析仿真实验的概念,并对其模式、阶段以及基本框架进行了理论研究和探讨。重点研究了探索性仿真实验方法及其关键技术,简要介绍了支撑战争分析仿真实验的实验平台。

四、第八期  

1. 电厂系统仿真技术的发展

吕崇德,薛亚丽
清华大学热能工程系,北京 100084
[摘要] 首先对国内外电力工业仿真技术和培训用仿真机的发展历史和现状进行了概述,其中重点论述了国内电力工业仿真技术的先进性和仿真机数量位居世界第一的现实;其次进一步阐述了仿真建模理论和学科发展对提高仿真技术的重要性,以及我国有关电力工业建模技术的部分研究成果;最后指出了我国电力工业仿真技术的发展趋向。

2. 一种改进的电站流体网络实时仿真算法

蔡瑞忠1,余圣方2,王健夫2,吕崇德1
1. 清华大学热能工程系,北京 100084
2. 北京同方电子科技有限公司,北京100085
[摘要] 流体网络实时仿真计算涉及大型稀疏非线性“病态”方程组的求解问题,是电站实时仿真建模中最复杂的计算问题之一。针对方程的非线性特性,基于Newton-Raphson方法,提出了一种改善收敛特性的迭代方法。改进后的方法具有大范围收敛特性。针对Jacobi矩阵的特点,采用有效的稀疏矩阵方法求解矩阵方程,以保证仿真的实时性。基于物理概念,给出了小流量及“孤岛”情况下“病态”Jacobi矩阵的数值处理方法。

3. 基于DCOSE的面向对象的图形化建模系统D-CAM设计研究

刘树清????
北京同方电子科技有限公司,北京 100085
[摘要] 基于DCOSE仿真支撑环境,设计了一套面向对象的图形化建模系统D-CAM,开发了相应的模块库、资源库,独特的热力系统流体网络算法、电气网络算法、控制逻辑算法,以及系统管理工具软件。该系统具有高度的开放性、完全面向对象的模式、便捷的实例化方法、强大的调试手段、文档的自动生成发布及查询等功能。该图形建模方案可以广泛地应用于电力、石油、化工等行业的仿真培训系统,目前已经成功地应用于50多个电厂的仿真培训系统。

五、第十期 

1. 支持复杂大系统的设计仿真一体化技术研究

王超,吕崇德,高琪瑞,李士锦
清华大学热能工程系,北京 100084
[摘要] 支持复杂大系统设计仿真一体化支撑平台(简称SISP)的研究,主要基于复杂大系统的设计仿真的一体化技术,该技术以仿真为手段,进行复杂大系统的数字化模型设计、协同仿真、虚拟测试。在设计上,可提供一个数字化模型设计支撑功能,从而为复杂系统数字化设计提供技术保证;在仿真上,可提供一个基于复杂大系统的子系统/分系统的独立模型仿真和基于HLA体系结构的整个复杂系统分布式协同仿真;在测试上提供一个虚拟的测试环境,可以进行复杂系统的评估、验证。在平台应用上,3个功能软件可无缝集成在一起。

2. 从理工科视角探索系统生物学

陈洛南1,王 勇2,费敏锐3,刘曾荣1
1. 上海大学系统生物技术研究所, 上海 200444
2. 国家信息中心, 北京 100045
3. 上海大学机电工程与自动化学院,上海 200072

[摘要] 系统生物学是在系统水平上研究生物系统,即通过研究因生物系统组成单元之间的相互作用所组成的网络来揭示生命系统的复杂行为和功能。本文扼要介绍近期内笔者在系统生物学领域研究所取得的一些进展。强调从理工科的视角出发,首先在分子水平上结合数据与方法论的整合性观点构建生物网络,然后用相互作用、动态行为等整体论观点来研究该网络,达到探索对复杂生命现象在不同层面上理解和诠释的目的。

六、第十二期 

1. 列车运行调整的优化与仿真

金炜东1 章优仕1 高四维
西南交通大学电气工程学院 四川 成都 610031;
西南交通大学峨嵋校区 四川 峨嵋 614202
[摘要] 列车运行调整是一类高度复杂的组合优化问题,仿真技术是列车运行调整研究的重要技术手段。本文在建立了基于满意优化的列车运行调整智能化决策支持系统模型基础上,介绍了仿真技术在列车运行调整优化中的应用,以及用于铁路列车调度员技能培训的仿真系统。

2. 仿真科学与技术的学科发展现状与学科理论体系

王精业,杨学会,徐豪华
装甲兵工程学院,北京?? 100072
[摘要] 在世界从工业化向信息化发展的过程中,仿真科学与技术作为一门新兴的学科具备了成为一级学科的条件:该学科已有稳定的研究对象,初步形成了相对独立的理论体系,其培养的人才有明确的应用领域及迫切的社会需求。本文对仿真科学与技术的学科理论体系进行了总结归纳,将其分为基础理论、专业理论和应用理论三个层次,涵括相似理论、仿真方法论、建模理论、仿真系统理论、仿真可信性理论及仿真综合应用的理论六大部分,并对这六部分理论的内容及其在理论体系中的地位和作用进行了阐述,为促进该学科的成长和学科理论体系的完善抛砖引玉。

3. 列车驾驶仿真器及其关键技术

苏 虎 金炜东
(西南交通大学电气工程学院, 四川 成都, 610031)

[摘要] 列车驾驶仿真器通过列车运行性能仿真、驾驶环境仿真来建构一个高度真实感的虚拟驾驶环境。以列车驾驶仿真器为平台,可进行驾驶培训和列车动力学仿真、优化操纵等研究工作。介绍了列车驾驶仿真器的不同构成形式,给出了全功能分布式列车驾驶仿真器的典型结构;并在此基础上进一步讨论了列车驾驶仿真器的关键技术。