智能化模拟仿真开关量控制过程

本文提出一种智能化模拟仿真开关量控制过程的方法,以逻辑展开图作为编制模拟仿真组态程序的"脚本";区别两种开关量输入:对人工操作输入用触摸屏窗口的软元件改变PLC对应输入通道状态;对控制过程输入依照逻辑展开图确定由此输出作用而产生的输入状态,智能化设定为逻辑展开图中所要求的状态。PLC根据输入通道状态,执行梯形图程序,产生相应的输出驱动;对仿真结果进行自动判断和提示。     

用CPLD实现跑步机的状态控制

用VHDL语言在CPLD器件上实现了一种模拟跑步机的状态控制,能够用LCD显示屏实时显示各种状态信息．介绍了跑步机电路的设计方法,用状态机的方式实现和转换跑步机各种功能,并给出了状态机的功能仿真波形图．将跑步机功能的设计集成在一块CPLD芯片上,具有体积小、可靠性高、功耗低的特点．由于采用模块化的设计,对功能的修改和增加只要修改VHDL源程序,而不必更改硬件电路,从而实现数字系统硬件的软件化．     

基于有限状态机的Morse码识别算法的VHDL实现

基于Morse码的基本原理,提出了一种基于有限状态机的Morse码自动识别算法.将电键拍发过程划分为6种状态,利用VHDL硬件描述语言的强大逻辑描述能力,给出了在MAX PlusⅡ开发软件环境下,设计识别Morse码的具体方法和仿真分析结果.算法能根据报务员发报时的码速确定Morse码的判别门限,大大提高了码字识别的准...     

船舶主机曲轴箱油雾浓度探测器仿真

为更好地在轮机员培训中实施实操考核评估,针对船舶主机曲轴箱浓度探测装置的教学现状,结合工程实际,设计浓度探测器仿真系统.系统以GRAVINER Mark 5型油雾浓度探测器为仿真对象,上位机软件采用KingView 6.5编写,每台下位机看作1个外部设备,设备配置向导的提示可使上位机和下位机方便、快捷地完成连接;下位机位于硬盘台控制箱体内,包括各参数设置单元、变送单元、显示单元、控制单元和执行单元;利用可编程逻辑控制器(Programmalde Logic Controller,PLC)循环扫描的特点,将所测模拟状态值和设定值进行比较,根据不同的比较结果采取相应的执行方案.仿真运行结果表明系统达到预期效果,对小型仿真训练系统的开发具有借鉴意义.     

竞技《系统训练监控学》构建的理论原理及应用研究

摘要：对竞技表现能力变化过程的量化分析与评估是教练员客观了解训练效果、修正训练计划和科学控制训练进程的主要途径。通过文献资料法、逻辑分析法和实验法,以系统复杂性和复杂生物系统自组织理论为科学基础,从竞技训练系统认识的发展对训练监控的需求与逻辑定位,对《系统训练监控学》的理论原理进行了深入的研究与探讨,提出：训练监控的核心是对竞技能力目标训练各相关要素作用在训练过程中时序效应的评估与掌握,竞赛目标的状态经验定位是训练监控设计的逻辑依据,竞赛目标定态的时序生物效应,构成了监控的多学科多指标群系统,并对“内环境稳态”与“竞赛目标系统状态”的区别,进行了较为深入的理论分析。从理论和应用的角度发展了训练监控的科学思路,为竞技训练的科学控制提供了必须的科学认识基础。     

状态机变换半群的可分性

在状态机的讨论中,覆盖问题和分解问题是讨论的主要方面。对于一个比较复杂的状态机要想找到的它的覆盖和分解一般是比较困难的,如果一个复杂的状态机具有可分性,我们就可以把它分成若干简单的状态机,从而解决它的覆盖和分解问题。本文主要讨论状态机变换半群的可分性,而状态机变换半群的可分性与它对应的状态机的可分性是一致的,从而解决状态机的可分性问题。     

船用二冲程高压共轨电控柴油机的运行仿真

为更好地培训轮机员操作船用二冲程高压共轨电控柴油机,并掌握其技术规范和工作原理,开发出电控柴油机控制仿真系统.该系统在柴油机建模基础上,运用计算机仿真技术,建立柴油机运行的控制仿真模型;以CAN总线构建仿真硬件平台;运用VB 6.0编程实现系统仿真.该系统已用于培训教学,仿真精度满足预期要求,为高压共轨电控主机的仿真打下基础.     

基于EKF的污水处理过程经济模型预测控制

针对污水处理中许多相关过程状态不可测量或测量受到噪声影响具有较大的不确定性,进而影响过程监视和控制的问题,提出了一种基于扩展卡尔曼滤波的经济模型预测控制方法以提高系统的整体性能。在系统受到不确定扰动及测量噪声的情况下,利用扩展卡尔曼方法对污水组分进行估计,并基于状态估计设计了一种高效经济模型预测控制方法,优化出水质量及运行成本。在不同天气条件下从出水水质和运行成本等角度与基于扩展卡尔曼滤波的常规跟踪模型预测控制方案性能进行比较。仿真结果表明,该方法能够对污水处理BSM1模型的过程状态进行很好的估计,同时具有显著改善出水水质和降低运行成本的潜力。     

单个控制场下开放量子系统的状态转移

研究了开放量子系统的状态转移问题. 利用刘维尔超算符将其矩阵动力学模型转换为向量形式. 给定一个耗散的量子系统的动力学模型,在一个随时变化的外部控制场中,以系统状态和目标状态的密度矩阵的误差平方作为性能指标,推导出改进的状态转移最优控制律. 在数值仿真实验中,我们研究了一个热浴中的自旋1/2粒子系统在单个外部控制场作用下的动力学特性. 在所提出的最优控制作用下,分别选择本征态、纯态和混合态作为系统的初始状态和目标状态.对此系统中状态转移的实验结果进行了性能对比分析.     

船舶变频海水系统仿真软件设计与实现

传统的船舶海水系统的培训和操作训练软件是在工频模式的设计工况下工作的,这已不能适应新的减排规则和相关公约要求.本文以载重量为30 000 t的多用途船的海水系统为仿真对象,根据海水系统原理、能量守恒定律和传热学基本理论,建立变频海水系统的数学模型.运用计算机仿真技术模拟该系统的操作和监控功能,在Visual Studio 2010开发环境下采用C#语言实现该系统的相关界面设计和功能仿真.对该系统进行全面的操作和功能测试.结果表明,该系统软件能逼真地反映海水系统在变频模式下的工作状况和实际动态过程.这对提高船员的操作水平及保证操作过程中的可靠性和安全性起到重要作用.     

一种基于RPC的组态化卫星模拟器故障注入方法

本着提高卫星故障注入模型的可复用性及缩短开发周期的目的 ,为卫星仿真系统设计一种标准层次结构模型,由卫星模拟器、故障注入前端和故障协议组成.卫星模拟器中的单机由通用单机模型配置而成,实现卫星模拟器的组态化.故障前端通过RPC(远程过程调用)调用模拟器中的各函数封装故障信息,提高扩展性.实践结果表明,基于该方案构建的标准...     

船用中压发电机控制装置仿真模型

为满足船员培训对船用中压发电机控制装置仿真的需求,采用AT90CAN128主控芯片（MCU）,设计船用中压发电机控制装置仿真电路;通过主函数、中断程序、数据的发送和接收等环节的设计完成船用中压发电机控制装置仿真电路的软件设计.该装置仿真模型通过仪表单元的3组LED分别显示发电机的转速、滑油温度和高温冷却水温度;在液晶显示单元,通过按下相应的功能按键,在LCD界面显示具体的发电机信息;在操作单元,用4个操作按键和3态开关分别实现控制发电机的启动、停止、紧急停止、吹风以及现场、遥控和启动阻塞模式的选择等功能.该模型已被应用于某海事职业技术学院的轮机模拟器;在上位机的辅助下,较好地模拟实船发电机控制装置,满足对船员培训的要求.     

基于MMC的虚拟同步发电机技术在船舶与岸电无缝并网中的应用

鉴于船舶与岸电在并网时存在较大冲击电流,以及模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)控制的岸电离网运行时对突发状况响应速度较慢的问题,采用改进的虚拟同步发电机(virtual synchronous generator, VSG)技术结合模型预测控制(model predictive control, MPC)算法,对岸电电源输出电流、环流、子模块电容电压进行分层预测控制,实现船舶与岸电的无缝并网。采用MATLAB/Simulink建立MMC VSG并网仿真模型,模拟船舶与岸电并网及突加负载等工况。对所提出的控制策略和算法的有效性进行验证,结果表明,利用所提出的控制策略能实现VSG离网与并网的无缝切换;与经典控制方法相比,所提出的控制策略的动态响应速度提升了5倍。     

集装箱码头岸桥选型方案能效评价仿真

为解决集装箱码头岸边集装箱起重机(简称岸桥)的选型问题,以系统仿真为技术手段,建立集装箱码头岸桥仿真系统.仿真模型由系统输入、系统控制、系统评价、统计输出等4部分组成.系统输入部分用以确定岸桥选型方案和仿真涉及的其他相关因素;系统控制部分决定系统中岸桥小车和吊具的作业位置、速度、加速度、作业状态等参数;系统评价部分主要...     

基于AMESim的轴柱塞泵仿真

为研究挖掘机斜盘式轴向柱塞泵的压力、流量特性以及工作过程中出现供油压力不足现象的原因,结合轴向柱塞泵的工作原理,建立泵体主要部件的数学模型.利用多学科领域工程系统仿真高级建模环境(Advanced Modeling Environment for Simulation of engineering systems,AMESim)软件,建立泵体各部件及整体仿真模型;经过连续调试、运行,合理配置参数,进行系统仿真;以柱塞泵瞬时流量最优时发动机转速和斜盘倾角参数为基准进行优化,并得到接近恒压力特性的结果.该方法可为实际设计提供理论依据和参考,缩短研发周期,加快产品的市场投入.     

船用双燃料发动机燃油系统仿真

为研究双燃料发动机燃油系统运行特性,以曼恩8L51/60DF双燃料发动机为研究对象,运用流体力学和插值算法,针对双燃料系统的三种工作模式（柴油模式、燃气模式、备用模式）,建立柴油系统、燃气系统、引燃油系统综合数学模型.基于天然气的物理、化学性能与液体燃油不同,燃料油系统高压油泵凸轮模型对系统影响大等特点,对传统共轨柴油机模型中凸轮的弹性模量进行改进,以适应双燃料系统模型的建立.最后,利用MATLAB/Simulink对建立的系统模型进行数值计算,实现对柴油系统、燃气系统、引燃油系统的动态仿真和特性分析.仿真结果表明,系统模拟出的双燃料发动机燃油系统的运行特性与实际相符.该模型可应用于双燃料发动机控制系统的算法设计.     

动态负载下堆场资源规划的在线决策

以集装箱船在港时间最少化为目标,研究动态负载下码头堆场资源配置的在线决策问题.该决策方案采用层次分解技术,将集装箱存放空间的分配决策从逻辑上分解为箱区分配、集卡指派和箱位分配等3个目标一致的子决策,其目标是使设备空闲时间最少化、翻箱总数最少化、道路拥堵程度最低化.在建立模型和选择算法时,既反映负载动态变化的特征,又保证容易实现和维护.仿真实验表明,该决策方案能有效提高整体作业效率.     

基于动态分阶势场法的船舶自动避碰系统

为使船舶在多船避让环境下适应航行环境的变化并自动复航,提出基于动态分阶势场法的船舶自动避碰系统。该系统基于动态势场避障规划算法,利用模糊综合评价法量化船舶碰撞危险度;依据《国际海上避碰规则》确定本船在不同会遇局面下的避让行动,并据此对斥力势函数进行调整。该系统将本船的避碰过程划分为航迹保持、避让和复航3个阶段,根据不同阶段的要求构建动态分阶势场;利用动态分阶势场法对船舶的航行环境进行建模,进而生成恰当的航向指令;利用自动舵产生舵角指令控制船舶完成避让、复航和航迹保持。仿真结果表明:该自动避碰系统可以引导船舶完成既定的避让行动,并能使船舶在安全会遇距离上驶过;该系统可以适应航行环境的变化,且具备航迹保持能力。