基于Modelica的铅铋合金自然循环回路特性仿真分析

为更好地研究铅铋反应堆自然循环特性,采用Modelica语言建立了铅铋合金(lead-bismuth eutectic,LBE)自然循环回路实验装置的热工水力仿真模型。模拟了铅铋合金自然循环回路的稳态工况、变功率工况以及失流工况,将加热段出入口LBE的温度及入口处LBE的质量流量与3种工况下的实验结果进行对比。结果表明,仿真结果与实验结果的温度最大相对偏差为9.96%,质量流量最大相对偏差为10.4%,程序计算的结果与实验较吻合。该模型可为铅铋反应堆设计开发过程中,铅铋合金的热工水力分析提供支持。

基于仿真数据和子领域自适应的轴承故障网络诊断框架

在实际工业环境中,往往缺乏相应工况的轴承故障数据用于模型训练,这限制了深度学习在工业场景中的应用。基于此,采用两种建模方式生成了轴承故障信号,将其用于训练模型,并利用深度子领域自适应方法,缩小了模拟信号和真实信号间的差异,提升了模型对真实信号的诊断精度。首先,采用数学建模和基于LS-DYNA的有限元仿真两种方式建立了轴承故障仿真模型,以获取与实际场景相同工况下的轴承故障仿真加速度信号;其次,针对仿真数据和真实数据存在差异的问题,利用子领域自适应方法得到了对齐仿真数据和实际数据的全局特征分布以及相关子领域的特征分布;最后,采用原始一维振动信号作为输入,在残差神经网络(ResNet)模型架构上完成了端到端的轴承故障分类工作;将德国帕德博恩大学采集到的轴承故障信号作为实验数据,对上述模型的有效性进行了验证。研究结果表明:相较于有限元仿真,数学建模生成的仿真信号能够较轻易地迁移到实际信号,在无标签数据场景下具有99.73%的轴承故障识别精度,体现了数学建模在无监督轴承故障诊断领域的广阔应用前景,是在真实工业系统和人工智能之间架起桥梁的关键技术。

复杂设备多领域仿真和验证协同系统设计

为实现复杂设备的高效研发,基于某公司的仿真流程与仿真数据管理平台SDM产品建设一套系统来管理复杂设备的设计、仿真及验证过程。系统包含了对仿真工具的封装集成,对研发任务的管理与执行,对仿真数据的组织与管理,对仿真知识的管理及共享。通过系统管理方式与现有的以人工处理为主的设计、仿真和验证工作方式对比,使用系统集成方式效率可大幅度提高,系统的使用提高了复杂设备的设计、仿真和验证效率,积累沉淀了复杂设备的设计成果。

基于Modelica的交流伺服控制系统建模与仿真

永磁同步电机(PMSM)在交流伺服系统中应用十分广泛,其数学模型具有非线性、多变量、强耦合的特点。为提高建模与分析效率,并兼顾PMSM模型在复杂多领域系统中的通用性等问题,提出一种基于Modelica的交流伺服控制系统的建模方法。采用模块化建模与Modelica语言实现了PMSM的非因果建模,在MWORKS平台建立了伺服系统的仿真模型,并在位置控制、速度控制方面测试了3类典型工况。实验表明,所提方法跟随误差小、动态响应快,验证了建模方法和系统模型构建的正确性和合理性,为伺服控制系统和多领域建模与仿真技术的发展提供了新思路。

基于Modelica的MEMS系统级多领域建模与仿真

分析了现有的MEMS系统级建模与仿真方法,讨论了运用Modelica语言进行面向对象的非因果关系建模方法,建立了基于Modelica的电容式微型静电致动器系统级模型,仿真结果证明了Modelica用于MEMS系统级多领域仿真的可行性。

基于仿真数据驱动和领域自适应的滚动轴承故障诊断方法

针对实际工业环境中较难获取大量的高质量滚动轴承故障数据,智能诊断模型泛化性能差的问题,提出了一种基于仿真数据驱动和领域自适应的故障诊断方法。首先,建立仿真数据驱动故障诊断所需的物理模型,并根据轴承的型号及相应工况模拟不同故障形式,获得丰富的仿真数据;其次,采用迁移学习的方法解决仿真与实际故障数据存在数据特征分布不一致的问题,通过残差通道注意力机制网络提取不同领域的迁移故障特征,采用考虑了源域与目标域数据特征的条件分布差异的条件最大均值差异度量准则进行网络训练过程中不同领域的自适应操作;最后,在人为损坏和加速寿命实验损坏的轴承数据集上进行了不同迁移模型的实验验证,结果表明所提方法能在目标域小样本监督情况下获得较高的识别精度。

基于Modelica语言的多领域模型仿真优化研究

在分析多领域物理系统仿真优化特点的基础上,研究了Modelica模型仿真优化的关键问题:基于模型的编译信息实现多实例、多目标启发式仿真优化建模;并利用Modelica语言的结构化注解特征实现仿真优化模型的混合表达;在自主研发的多领域统一建模与仿真平台MWorks下实现了多领域仿真优化流程和若干优化算法。最后以F14战机简易模型的控制参数优化为例验证以上方法的有效性。

基于Modelica语言的反作用飞轮多领域建模与仿真

反作用飞轮是三轴稳定小卫星高精度姿态控制系统的首选执行机构。针对反作用飞轮多领域耦合特性及其高置信度数值仿真问题,探索了基于Modelica语言实现反作用飞轮多领域建模与仿真的可行性。在反作用飞轮控制领域、电气领域、力学领域等不同领域数学模型的基础上,采用Modelica搭建了相应的反作用飞轮多领域仿真模型,并在设定工况下对其动态特性进行了数值仿真分析,得到了飞轮系统的多领域耦合特性。该仿真模型实现了飞轮系统不同领域模型之间的无缝集成和数据交换,能够有效分析各领域间的耦合特性。

Modelica语言及其多领域统一建模与仿真机理

详细介绍了Modelica语言及其主要特点,系统地阐述了Modelica语言的多领域统一建模与仿真原理,分析了Modelica语言适合于复杂系统建模的内在原因,探讨了基于Modelica语言的复杂产品建模方法,综述了基于Modelica语言的建模仿真工具研究现状,总结了采用Modelica语言进行多领域统一建模的优势。

基于Modelica的ABS电磁阀多领域建模仿真分析

首先对ABS电磁阀的电控机理做了分析,介绍了Modelica语言多领域统一建模语言的优越性,并在ABS电磁阀的原理基础上,采用Modelica统一建模语言,建立了ABS电磁阀的气动、机械、电路、磁场的多领域模型。通过实验测试与计算机仿真的对比,确定了模型的准确性,同时分析了ABS电磁阀相关参数对其特性的影响,为ABS电磁阀的设计和ABS控制气压制动系统性能分析提供依据。

基于Modelica的多领域建模与联合仿真

为实现多领域建模仿真环境与其他仿真环境的联合仿真,提出基于Modelica多领域建模的联合仿真方案.该方案基于Modelica多领域模型的连接机制,通过Modelica模型与Simulink模块的转换机理,实现在S-Function联合仿真框架下的联合仿真.基于Modelica的多领域物理系统建模仿真工具MWorks与AMESim的联合仿真实例表明:该方法可扩大Modelica模型的应用范围,实现多领域建模仿真平台与其他仿真软件的协同.

基于仿真建模语言Modelica的多领域仿真实现

介绍了Modelica语言发展背景及特点,并对其语法结构进行了分析。介绍了Modelica模型库和Modelica仿真建模工具。最后,在仿真建模软件Dymola中,对一直流电机驱动系统进行了建模和仿真。仿真结果证明,Modelica语言及其模型库简单、易用,在多领域仿真建模中有很好的发展前景。

基于Modelica的机电液系统多领域统一建模与仿真

现代机电液系统的开发需要有多领域建模与仿真的支持,Modelica正是为解决复杂物理系统建模与仿真问题而提出的一种统一建模语言。介绍了基于Modelica/Dymola的多领域建模与仿真平台,并通过实例说明了Modelica对现代机电液系统设计可能提供的支持。

基于Modelica的泵车臂架系统多领域耦合动力学建模与仿真

主要介绍一种基于 Modelica 语言的泵车臂架系统多领域耦合动力学仿真建模方法. 泵车臂架系统是典型的机械、液压、控制等多领域耦合系统,在其频繁的启动、制动过程中,变幅机构和液压元件均承受着强烈的冲击和振动. 传统的单一领域动力学建模方法很难全面反映泵车臂架系统的整体动力学性能,然而通过几种仿真工具进行联合仿真的方法亦难免存在建模效率、仿真速度等方面的问题. 针对以上不足,以某型泵车为研究对象,提供一种基于多领域统一建模语言 Modelica 的机械、液压及控制等多场耦合的泵车臂架系统动力学建模方法,并对其工作过程进行了动态仿真. 该模型具有模块化、层次化、规范化和参数化,以及仿真模型互操作性和重用性强的特点.

基于Modelica的磁流变制动器多领域建模与仿真

针对磁流变制动器的多领域耦合建模问题,对磁流变制动器的工作原理和多领域模型的构建进行了研究。基于Modelica/MWorks平台,采用多领域统一建模方法,建立了磁流变制动器的多领域统一模型。分析了结构参数、磁路参数、材料特性、工作间隙、转轴转速和励磁电流等因素对制动性能的影响,并对磁流变制动器在不同参数下的制动性能进行了仿真;同时,设计并制造了一款用于微型汽车的单盘式磁流变制动器,搭建了制动器性能测试平台,将实验结果与仿真结果进行了比较,两者基本吻合。研究结果表明,用多领域统一建模的方法构建的磁流变制动器模型具有较高的精确性,该建模仿真方法为磁流变制动器后续的优化设计及产品开发奠定了基础,对其他磁流变装置的研究开发也具有借鉴作用。

基于Modelica多领域建模仿真研究现状与思考

Modelica语言是为解决多领域物理系统的统一建模与协同仿真的一种基于方程的陈述式建模语言.对Modelica语言进行了简单介绍,主要介绍了目前国内利用Modelica语言进行复杂系统多领域建模与仿真研究现状,并对基于Modelica混联机器人多领域建模与仿真进行了思考,说明了混联机器人多领域建模与仿真的主要内容与关键技术,为混联机器人多领域建模与仿真提供参考.

基于Modelica语言的某气垫船机桨匹配建模及仿真

为满足某型气垫船推进系统的性能指标,开展基于国产化软件平台的机桨匹配算法研究。以某型气垫船的推进系统为对象,建立数学模型,并以基于Modelica语言的国产仿真平台MWorks为基础对该系统进行建模仿真。通过研究变螺距角、变转速时气垫船推进系统的性能,对机桨匹配算法进行优化。仿真结果表明,优化算法可满足螺距角变距时间要求、螺距角稳态误差要求以及燃机机动性能曲线要求,所提出的机桨匹配控制算法满足性能要求,研究结果可为类似气垫船推进系统设计提供借鉴。

数字化装配仿真技术在空调领域中的应用

当下虚拟仿真技术日益成熟,在工业制造领域得到广泛应用,特别是汽车和航空行业,对于虚拟仿真技术的应用已达到领先水平。但在空调行业,传统二维工艺卡片指导生产的形式仍占据主流,许多问题在设计阶段无法发现和解决,导致产品研发周期长、首批生产异常多。文中基于数字化虚拟仿真技术,对某型驻车空调样机生产进行三维装配过程仿真。结果证明,运用虚拟仿真技术,在设计阶段即可发现装配工艺的不足,通过对装配顺序和装配路径的提前优化,异常问题被提前找出并规避,实际样机生产时间极大缩短,有效降低了产品研发成本和周期。

基于Modelica/Mworks的船用汽轮机主汽门性能仿真验证

基于面向对象的多领域统一建模开源规范Modelica/Mworks平台,通过研究船用汽轮机主汽门性能仿真数学模型,构建了针对船用汽轮机主汽门的图形化仿真模型,并开展了数据可视化仿真及验证。模型仿真结果表明,仿真模型具有良好的模块化特征和可重用性,能够正确地反映主汽门的全行程流量曲线等运行特性;充分验证了模型的有效性,为船用汽轮机主汽门和汽轮机整机仿真研究奠定了基础。

仿真技术在我国旅游领域应用现状的研究

仿真技术是一种基于数字化方法的跨学科、综合性解决方案。仿真技术的数字环境可以更直观地模拟现实世界中的环境和系统,并可以为使用者提供更好的沉浸式体验。但是,应用该技术时实体建筑重建的精度是建模过程中的难点,因此,提出新的仿真技术在我国旅游领域应用的研究。仿真技术通过三维重建实现,由包含两台工业摄像机的双目视觉系统采集景区旅游环境数据,经过特征点提取和匹配后,在保留较多图像局部特征和细节特征的基础上,完成景区环境的仿真三维重建,提升在线旅游的品质。经过实验对比,重建后的建筑物长度与实际长度之间有着最小的误差,达成用户深度参与仿真对象所处环境的沉浸式体验。