Euler网仿真建模方法

本文介绍Ｅｕｌｅｒ网仿真建模方法。这种方法是在图论和网论的指导下，在活动周期图建模方法基础上发展起来的。ＳｉｍＳｔｕｄｉｏ仿真环境的研制和应用实践表明。

基于Token的对象Euler网仿真策略

仿真策略是仿真研究的一个重要问题。本文针对Ｅｕｌｅｒ网对象建模方法，讨论了面向对象仿真器的基本原理，提出了面向对象的ｔｏｋｅｎ扫描仿真策略。这种仿真策略已经在面向对象的多媒体仿真环境ＳｉｍＳｔｕｄｉｏ中实际应用。

上肢康复机械臂运动学和力学模型建立与分析

针对传统康复机械臂存在的适配人体上肢自由度低、便携性较差、左右肢体互换困难等问题,提出一种9自由度的便携型上肢康复机械臂,满足偏瘫患者的训练需求。运用Matlab建立DH坐标系和运动学模型,通过蒙特卡洛法获取康复机械臂的三维空间点云图,验证其工作空间的合理性。基于牛顿-欧拉和拉格朗日方程对上肢康复机械臂进行动力学建模,推导了上肢康复机械臂力矩计算公式。将Adams动力学仿真与理论公式计算获取的各关节力矩值进行对比分析,计算两者之间的误差。实验结果表明,理论力学公式计算结果与Adams仿真结果误差值在0.1 N∙m以内,各关节的误差均在5%以内。实验结果验证了理论力学公式的正确性,为后续控制系统的建立和实物样机的制作提供了可靠的理论依据。

A deep learning–based U-Net model for ENSO-related precipitation responses to sea surface temperature anomalies over the tropical Pacific

SST–降水反馈过程在热带太平洋ENSO演变过程中起着重要作用,能否真实地在数值模式中表征SST–降水年际异常之间的关系及相关反馈过程,对于准确模拟和预测ENSO至关重要.例如,在一些模拟ENSO的混合型耦合模式中,通常采用大气统计模型(如经验正交函数;EOF)来表征降水(海气界面淡水通量的一个重要分量)对SST年际异常的线性响应.然而在当前的耦合模式中,真实观测到的降水–SST统计关系还不能被很好地再现出来,从而引起ENSO模拟误差和不确定性.在本研究中,使用基于深度学习的U-Net模型来构建热带太平洋降水异常场对SST年际异常的非线性响应模型.研究发现:U-Net模型的性能优于传统的基于EOF方法的模型.特别是在热带西太平洋海区,U-Net模型估算的降水误差远小于EOF模型的模拟.此外,当SST和降水异常的趋势信息作为输入变量也被同时引入以进一步约束模式训练时,U-Net模型的性能可以进一步提高,如能使热带辐合带区域的误差显著降低.

行为导向教学法在教学实践中的应用

阐述行为导向教学法的特点和应用,确定教学内容、筛选合适的教学材料、拓展教学资源、选择适合的教学项目,选择多媒体教学设备或仿真模型,提升课程教学的实效性。

6-PSS并联机器人动力学模型的牛顿—欧拉方法

给出了动平台的速度、加速度与各个构件的速度、加速度之间的关系,以牛顿—欧拉法为基础,对6-PSS并联机构各个杆件和动平台分别建立牛顿—欧拉方程,并消去其内力,以动平台为研究对象导出6-PSS并联机构动力学方程的开式和闭式形式,最后进行了数值仿真,给出了动平台做一定曲线运动时各驱动力的变化曲线。为基于动力学的控制奠定了基础。

SimStudio仿真建模环境的设计与实现

本文首先分析Ｅｕｌｅｒ网仿真模型的特点和结构，然后讨论了Ｅｕｌｅｒ网建模的有关问题，包括Ｅｕｌｅｒ网模型的定义和图形建模方法等内容。

多节履带式煤矿救援机器人机构及其动力学仿真

为在煤矿事故复杂环境下及时获得事故现场信息，提出了一种可穿越狭窄空间、翻越较高障碍并可携带多种环境探测传感器的多节串联多履带式的新型煤矿救援机器入。采用递推形式的牛顿欧拉法建立了该机器入的动力学模型，并利用Maflab Function模块进行了动力学仿真分析。分析结果表明，影响该机器人动力学特性的主要因素是其各单元之间的耦合作用、各单元的初始状态以及地面土壤参数，此结论为实现该机器人的控制提供了有效的依据。

模糊PID控制的原子力显微镜仿真平台

为了在传统PID控制的基础上实现参数的实时在线调整,获得更好的控制效果,进行了模糊PID控制的原子力显微镜仿真研究。运用欧拉-伯努利方程对幅度调制模式原子力显微镜(AM-AFM)的探针动态过程进行建模,并依据AM-AFM负反馈控制的系统模型,加入模糊PID控制模块,建立了一套完整的AM-AFM系统仿真平台。根据专家经验并查找模糊规则手册,建立了PID参数的模糊规则表,实现PID参数实时在线调整,实现了高品质的控制;同时,结合Ziegler-Nichols法离线调整出一组初值,并将此初值运用于模糊系统的模糊中心选择,进一步提高了控制效果。运用仿真平台对两个典型样品进行扫描仿真,检验了模糊PID的控制效果,表明模糊PID能显著提高AM-AFM对表面起伏较大的样品的成像质量。

基于广义随机Petri网的可视化建模与仿真工具

为了满足Petri网理论的应用研究的需要,首先给出了层次对象广义随机Petri网模型的定义,并运用面向对象方法设计和开发了基于层次对象广义随机Petri网的可视化建模和仿真工具软件,详细介绍了该软件工具的设计方法,包括功能结构图、网模型对象类图和符合可扩展标记语言规范的中性文件格式存储模型数据结构。最后通过实例说明了该工具应用的有效性。

面向集成电路制造的基于Petri网的生产调度

本文提出了一个新的面向集成电路 (IC)制造的调度方法 ,核心内容包括两方面 :首先 ,用本文提出的扩展定时Petri网对IC生产工艺进行描述 ;其次 ,对所得Petri网模型的状态空间进行搜索 ,得到以Transition序列表示的最优或近似最优调度 .该方法可以很好地描述IC制造系统中存在的多制造路径、资源共享、可变晶片组及并发等特性 ,通过引入测试弧增强Petri网的建模能力 ,进而在调度模型上对设备维护、设备优先级以及操作优先级进行描述 ,而且支持多目标的评价函数 ,使得到的调度结果更具实用价值 .

时间Petri网在即时检验流程建模中的应用

针对即时检验系统的设计与开发建模问题,提出一种基于时间Petri网的并发系统建模分析方法,为即时检验流程设计建立较为准确的信息化模型。通过将活动持续时间概念引入Petri网模型中,提出了适用于即时检验系统建模的时间Petri网建模方法,并设计了嵌入Petri网模型中的调度仿真器协助分析、优化即时检验控制过程。仿真实验结果表明所提出的时间Petri网建模方法在可达节点和运行时间等方面能够满足并行多类别即时检验调度与控制系统的流程建模实际需要,为流程仿真和分析提供有力工具,从而辅助系统设计者对即时检验系统进行优化。

一种改进的6自由度运动模拟器逆动力学模型

6自由度运动模拟器被广泛用于模拟舰艇、飞机和车辆的空间运动,其动力学模型通常假设支腿不存在绕自身轴线的转动,给计算结果带来了一定的误差。为了评估和消除此误差,以牛顿—欧拉方法为基础,提出一种改进的逆动力学模型。该模型的建立完全遵循支腿转动的真实运动情况,是一种精确的动力学模型。由于在推导过程中消去了各约束反力,该模型有着简洁的表达形式和较高的计算效率,适用6自由度运动模拟器的结构优化和控制算法设计。

基于物理模型的渔网网衣动态模拟与可视化研究

为了在渔船模拟器中进行渔网的动态模拟,建立了渔网的数学模型,并进行其可视化研究。基于集中质量模型将渔网离散为通过无质量弹簧连接的质量点集合,根据牛顿第二定律建立了质量点的动力学方程,并考虑了均匀流对渔网运动的影响。为了进行渔网运动的实时模拟,利用隐式Newmark-β算法求解渔网的数学模型,增大了可进行稳定计算的时间步长。对一尼龙网片在水流中的运动进行了模拟,并利用OpenGL函数库开发了渔网的三维可视化程序,从而验证了该模型的合理性。

面向对象Petri网建模与仿真的可视化环境

主要介绍用面向对象方法开发的Ｐｅｔｒｉ网建模和仿真可视化环境ＰＮＳＥ（ＰｅｔｒｉＮｅｔＳｉｍｕｌａ－ｔｉｏｎＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ）。通过对一个实例的建模和仿真。

渔船模拟器中渔网水动力模型的研究(英文)

为在渔船模拟器中进行渔网的动态模拟,根据集中质量法建立了渔网的数学模型,将渔网离散为由大量无质量弹簧连接的质量点的集合,并考虑了均匀流对渔网运动的影响。利用同某质量点相连的其它质量点的已知位移代替其实际位移来求解该质量点所受到的弹性力,从而可进行各质量点方程的单独求解。采用隐式Newmark-β算法求解质量点方程,增大了可进行稳定计算的时间步长。对一网片在均匀流中的运动进行了模拟,并将仿真结果同其水槽试验结果进行了比较,从而验证了模型的合理性。

基于混合自动机的随机噪声电路动态特性分析

在集成电路非线性随机噪声的分析中应用Petri网技术,需要对原有的Petri网从定义和变迁发射规则方面等进行统计特性与连续特性的拓展研究和补充。并且基于噪声的随机非线性特性分析目的需求,拓展了传统的Petri网,提出了混合随机Petri网(Hybrid Statistical Petri Net,HSPN)模型分析方法。通过分析非线性电路的混合自动机模型,增加Petri网随机参数变迁描述能力,针对电路噪声特点,确定适合HSPN的随机动态特性分析模型。通过实例电路说明验证HSPN的建模方法,并与SPICE仿真软件进行比较,验证了该方法的精度和可行性。

基于改进弹簧振子模型的软组织形变仿真

研究虚拟手术中软组织形变的特定性优化问题。传统弹簧振子模型由于采用线弹力方程及显示欧拉积分法求解,导致的真实性低、计算复杂、实时性差的问题。为解决形变动特性问题,提出一种改进弹簧振子模型的形变方法,采用四面体网格弹簧振子模型进行建模,并通过定义质点间弹簧的非线性弹力方程以及作用于质点的体积力方程,来减弱超弹性现象的发生,提高真实性。模型求解时,采用一种改进显式欧拉积分的动态局部算法来求解形变方程。实验结果表明,所提算法提高了形变仿真的真实性、实时性和稳定性,可为软组织形变动态仿真系统的设计提供参考。

潜艇追踪问题研究

随着科学技术的发展和反潜作战能力的不断提高,如何做到迅速有效地进行潜艇追踪并将其击中是人们越来越关注的问题。本文针对潜艇追踪问题,首先,对其进行了深入分析并建立了微分方程模型;接着,提出了多种模型求解方法,重点介绍了解析法、欧拉方法和龙格-库塔公式法;然后,利用了MATLAB软件对各种求解方法进行了具体求解,并建立了优化模型来选择和确定最优的求解方法;最后,对潜艇追踪进行了动态模拟演示,使其更直观、生动地观察其运行状态。

汽车驾驶模拟器的运动模型研究

在汽车驾驶模拟器的开发中,与视景系统相匹配的正确、合理的汽车动力学模型的建立,以及在此基础上进行的汽车运动分析,是整个系统开发的关键,直接影响到系统的沉浸感、交互性和实时性。根据汽车理论知识分析汽车运动过程中的受力状态,找出影响汽车运动的主要因素,提出了一个合理的动力学模型。同时,对汽车运动的分析方法作了一些改进,在系统开发中采用了改进的欧拉方法,取得了较好的仿真效果。