GPSS-GKS仿真动画系统的研究

本文介绍一种自行设计的GPSS-GKS仿真动画系统。该系统应用先进的GPSS/H仿真软件和国际标准的最新图形系统SunGKS,既可在Sun工作站上完成仿真、动画演示操作,又能在Sun工作站、PC机多处理机环境下实现仿真、监控和动画演示。该系统可进行离散系统仿真,并兼有数字仿真、动画分析和仿真报告分析的功能,具有较高的通用性。文中着重介绍了系统的组成和各部分的功能;GPSS/H仿真软件及SunGKS图形系统的相互连接和构成完整系统的设计方法;最后给出用该系统对FMS(柔性制造系统)进行仿真和动画演示的应用实例。     

兼顾气动和近场声爆特性的伴随优化

发展气动/声爆伴随优化设计方法对于研制新一代超声速客机具有重大意义。典型的气动/声爆伴随优化设计方法分为两种：近场信号的伴随优化和远场声爆预测耦合伴随设计优化。将最新发展的基于离散伴随理论的近场声爆信号反设计与气动特性优化结合,提出兼顾气动和近场声爆特性的伴随优化策略。首先,概述了伴随方程梯度求解和提出的基于信号射线方法的近场过压提取及目标过压装配过程,并验证了优化流程中近场信号及地面波形预测的准确性。其次,针对超声速民机标模,开展了低阻优化、近场低声爆反设计、兼顾气动和近场声爆特性的伴随优化三种策略的对比研究,结果表明兼顾气动和近场声爆特性优化策略的伴随优化在综合提升气动和低声爆特性上表现更优。最后与文献中相同算例的优化结果进行对比分析,进一步证明了该优化策略在超声速民机设计中的应用潜力。     

超声速飞行状态下热喷流中离散颗粒的分布特性

针对气溶胶红外隐身技术在飞行状态下隐身效果急速下降的现象,提出了一种在喷管尾部加装挡板结构以解决超声速飞行状态下离散颗粒难以扩散的方法,设计了曲线型和直线型两种挡板构型,通过对含气溶胶颗粒的飞行器排气喷管尾部气固两相剪切流的数值模拟研究,对比分析了挡板构型和气溶胶喷嘴数目对于离散颗粒空间分布特性的影响规律。研究表明,飞行马赫数为1.2时,挡板对提升该飞行状态下气溶胶颗粒在剪切流中的扩散能力具有显著作用,且直线型挡板结构优于曲线型;夹角α=30°,挡板高度与喷嘴内径比d/Din=40时,离散颗粒对尾喷流的包裹效果最佳;当气溶胶喷嘴数目大于1时,颗粒分布的均匀性明显增加,且当喷嘴数目为5时,颗粒在流场中的扩散能力最强,浓度最均匀,颗粒整体温度较低,在热喷流周围形成“厚且冷”的气溶胶遮蔽层,有利于提高超声速飞行状态下飞行器排气热喷流的主动红外隐身效果。     

柔性梁结构的时滞主动控制

对考虑时滞影响的柔性悬臂梁的离散最优控制进行了研究。首先采用独立模态空间方法给出包含有时滞项的控制模态方程，然后将之离散化并通过状态变量增广转化成不含时滞的标准离散形式。离散形式的性能指标也转化成增广形式。则离散时滞最优控制律可以针对增广的系统进行设计。因在最初的系统动力方程中就考虑了时滞项，且在推导离散模态控制律的过程中无近似处理，因而所给控制方法易于保证控制系统的稳定性。另外，文中还给出了从实际测量中提取模态坐标和将模态控制力转换成实际控制力的方法。最后通过数值仿真对本文所提控制方法的可行性和效果进行了验证。仿真结果显示，采用本文所提控制方法能够有效地抑制结构的振动。若在控制设计中忽略时滞，有可能引起动力失稳。     

惯性组合-计算机数学模型辨识方法研究

根据频率响应测试的结果，本文讨论了离散传递函数最小二乘解辨识方法，并对某战术导弹捷联惯导控制系统的惯性组合－计算机的数学模型进行了辨识。结果表明：该方法辨识精度高，算法简单，易于计算机编程。     

基于单DSP实现扩维并行离散Hadamard变换算法

提出了一种在单数字信号处理器(DSP)平台上实现的扩维并行快速离散Hadamard变换(FHT)算法。在证明离散Hadamard变换具有扩维并行性的基础上,将N点的一维离散Hadamard变换(DHT)分解成N0×N1点的二维DHT(N=N0×N1),通过减少数据相关性消除了在单DSP中高效求解FHT的问题规模受片内内存容量限制,降低了编程的复杂性。在TMS320C80单处理单元中实现了该算法。结果表明,理论分析与试验结果吻合,算法有效。     

离散事件动态系统扰动仿真

概述离散事件动态系统无穷小扰动分析与仿真结合的思想，仅用一条样本轨迹，计算系统性能测度的梯度，在仿真过程中，随着下一事件的确定产生扰动，通过状态更新实现扰动传播，在仿真输出中计算性能测度梯度的估计值，分析研究表明，该方法具有计算量小，梯度估计方差小的优点。     

开口薄壁杆的约束扭转振动

建立开口薄壁杆约束扭转自由振动和强迫振动的微分方程并求得其通解，给出主振函数的表达式及常见支承条件下杆的频率方程，用广义函数讨论杆在不同形式载荷作用下的强迫振动响应。     

机场离港过程的仿真研究

以往对机场进离港系统运行的研究通常只停留在系统输出流量的分析上。提出一种基于离散事件动态系统理论(DEDS)的机场离港过程排队论模型，结合统计中的非参数检验方法确定模型的参数，实现离港过程的仿真。同时利用这种方法，对离港过程的各阶段进行分析，得出了在简化模型下各阶段的效率。     

离散不确定系统的优化鲁棒滤波方法及在飞行试验中的应用

提出了一种离散系统的优化鲁棒滤波方法。为了得到滤波的逼近计算式，通过优化加权矩阵得到了上界不等式逼近和等效系统矩阵，得到了鲁棒滤波的时间更新算法；通过优化加权矩阵得到了下界不等式逼近和等效观测矩阵，得到了鲁棒滤波的测量更新算珐，并且给出了鲁棒滤波算法收敛的条件。飞行试验数据处理的结果表明，提出的方法是有效的。