基于数字孪生的虚拟仿真系统研究与应用

为解决全实物平台开发环境搭建困难、不便于测试与维护等问题,在研究PowerPC处理器的实时嵌入式开发的基础上,采用数字孪生技术的设计思想,完成了一种拥有故障模拟与注入、协同仿真与模块化编程等功能的超实时虚拟仿真系统;提出了一种全数字仿真系统的设计与实现方法,基于数字孪生技术把硬件主板上的处理器以及外围设备虚拟化,集成到数字模型当中;各模型之间相互协同控制,实现CPU控制外部设备与动力学模型等设备之间的通信,以及数据收发、内存读写、串口输出等行为,最终实现与物理设备相同的功能;另外,采用了虚实结合的方法验证了运行结果的准确性,加快了软件执行效率,便于快速全面的系统开发与测试,从而更好地运用到各个领域当中。

化工装置动态模拟与优化工艺软件平台

作者在多年工程实践基础上，运用经典流程模拟理论和技术，开发成功通用动态化工流程模拟与优化（DSO）系统并在工业应用中取得良好效果。

南方电网超级能量管理系统的混成控制系统构想

混成控制系统以事件处理为核心,通过定义事件将经济运行和安全运行目标统一到一个处理框架内,实现复合目标趋优化控制。文中介绍了实现多重目标趋优的混成控制系统,提示了其"事件驱动"本质,同时指出了事件的分类和一些主要事件的形成条件。该系统作为构造南方电网超能量管理系统的核心组件,可从理论和工程实践上指导"数字南方电网"的建设,并为南方电网的安全、经济运行提供有力的保障。

大型武器系统六自由度并行仿真研究

在建立了大型武器系统六自由度仿真模型的基础上，通过充分开发和挖掘六自由度模型的并行性，设计了高效的并行仿真算法，并在ＥＰ－８６０全互连多机系统上实现了六自由度的超实时并行仿真，为开展六自由度半实物仿真和基于六自由度仿真的闭环动态测试奠定了技术基础。

一种地地导弹发射控制的LAN网仿真

给出了某型号导弹发射控制各装备的仿真模型，利用微机局域网（LAN）建立了导弹发射控制的分布式超实时仿真系统，在室内再现了导弹发射控制的全过程，为研究和评估导弹发射控制的性能提供了一种技术手段，从而也为改进和提高导弹发射控制的有效性提供了条件。

通过超实时仿真验证轨控策略方法研究

"嫦娥一号"卫星任务中轨道复杂、轨控次数多,为保证每一次轨控的成功,需要考虑各种约束条件制定最优轨控策略,并能得以验证。本文提出通过超实时仿真验证轨控策略的方法,并以某次轨控为例,详细介绍了该方法的实施步骤。通过超实时仿真验证轨控策略可以评估轨控策略的准确性,并实现在任务执行过程中对轨控相关指令的检验。

基于弹道超实时仿真的多弹协同制导研究

在导弹速度不可控的情况下进行多弹时间协同制导具有很大难度。弹道实时仿真方法能准确估计剩余飞行时间,并预测弹道信息。基于此,本文建立了水平面控制过载与各导弹飞行时间误差之间的闭环控制,进而使所有导弹的飞行时间趋于一致,实现攻击时间协同,另外设计了具有攻击角度约束的弹道成型制导律。对设计的制导律进行六自由度仿真验证,结果表明,以弹道超实时仿真为基础设计的多弹协同制导律能够保证多枚导弹同时以期望的攻击角度命中目标。

基于APROS组态软件的电厂超实时分布式系统仿真的研究

运用先进过程模型仿真平台APROS穴AdvancedProcessSimulator雪并结合有关系统仿真技术,详细介绍了基于APROS技术的分布式系统仿真的原理和通信手段。该文通过相关理论和实验探讨了对电厂全工况过程模型进行超实时分布式系统仿真的可行性,并给出了超实时分布式仿真的技术路径和设计方案。

交直流电网仿真调控与系统展示技术

介绍了南方电网近年研发的基于实时仿真的交直流电网仿真调控与展示系统,并对系统构建中的异构平台模型映射、接口交互通信、仿真调控与系统展示等关键技术进行了阐述。该系统有机集成了调度自动化技术和实时仿真技术,其以实际电网运行断面作为仿真初态,建立与实际运行高度相似的虚拟电网,并能实现仿真结果的形象展示和仿真过程的调控交互,可作为交直流电网实时仿真计算、调度运行培训演练、自动化应用测试的有效平台和电网新型技术应用开发平台。

交直流大电网混合实时仿真(SMRT)平台研发与工程应用

为更准确、高效地研究南方电网受端多回直流换相失败、交直流复杂电网交直流相互影响、受端电网电压稳定和交直流电网稳定控制等问题,提出了研发基于RTDS实时仿真器与并行计算机联合闭环运行的电磁暂态-机电暂态混合实时仿真平台(super mixed real-time simulation,SMRT)。系统阐述了SMRT平台的架构和关键技术,即大规模电网实时机电暂态仿真技术、电磁与机电暂态全序量交互技术、RTDS与计算机仿真接口的数字化高速通信技术等。介绍了其在南方交直流互联大电网复杂系统运行分析、控制研究及运行人员培训中的应用。

用于长周期高精度轨道控制任务的快速半实物仿真系统

针对长周期高精度轨道控制任务的快速仿真试验需要,对传统的卫星控制系统半实物仿真系统进行了重构.提出利用动力学仿真模型程序的超实时运行驱动试验进程加速的方法,介绍系统总体设计思路及其结构、组成和工作原理,给出实时/超实时双模高精度动力学模型的开发及星地状态同步两项关键技术的具体实现,并通过应用实例证明了系统的有效性.

采用微机工作站进行超实时及半实物仿真

本文介绍了用微机仿真工作站进行半实物仿真试验的建模方法，数字补偿方法，以及半实物仿真中应注意的事项。

SMRT在交直流大电网分析中的应用模式及实践

电磁-机电暂态混合实时仿真平台(super-mixed real-time simulation,SMRT)因其仿真规模、仿真精度和易用性等方面优势在交直流大电网分析中展现出广阔的应用前景。目前,SMRT仿真平台已经被用于交直流大电网机电暂态行为和稳定特性的仿真分析与研究、基于典型运行方式的实际电网故障/事故快速复现、交直流系统重大运行风险评估等生产运行服务、系统性能及控制策略课题的研究和电网动态补偿电力电子装置对电网多直流故障后换相失败恢复的作用和影响的分析,以及调度员的教学和培训等领域。经过进一步开发,SMRT仿真平台将被用于解决系统级保护整定与校验等更多问题。