基于性能退化和Monte-Carlo仿真的系统性能可靠性评估

以往性能可靠性的研究主要针对元器件或系统整体单独开展,缺乏将两者有效结合的研究方法,元器件厂家和用户的大量性能退化数据无法在系统早期设计中得到充分应用。为此,提出基于性能退化和电路仿真相结合的电子产品性能可靠性评估方法。首先根据电子系统原理建立电路仿真模型,再通过灵敏度分析确定导致系统性能参数变化的敏感元器件;之后,根据退化数据建立敏感元器件的性能参数退化模型,利用Monte-Carlo抽样和电路仿真获取系统性能参数的退化数据,进而实现性能可靠性评估。最后,以某型装备上的恒流电源为例具体说明实现过程,以验证该方法的有效性。

脑组织光学模型的Monte-Carlo仿真研究

研究脑组织参数和光学特性对NIRs光谱在组织表面的分布特性的影响。本研究采用MonteCarlo方法对脑组织光学模型进行仿真,分别研究脑脊液含量、灰质和白质的光学系数对组织表面光通量值的影响。研究发现：脑组织的组织参数和光学特性影响组织表面的光通量值。组织表面的光通量与脑组织吸收系数呈负相关,与脑组织约化散射系数呈正相关。理想状态下,在1.5~3.5 cm的检测半径内,组织表面的光通量值与脑脊液含量和脑实质光学特性具有显著相关性。

竞争失效产品加速寿命试验优化设计Monte-Carlo仿真

针对竞争失效产品加速寿命试验存在试验时间长、费用高、效率低的问题,提出了一种基于Monte-Carlo仿真的竞争失效产品加速寿命试验优化设计方法。采用Monte-Carlo对竞争失效产品的加速寿命试验进行仿真模拟,以正常使用应力下的p阶分位寿命渐近方差估计最小为目标,以各试验应力水平及对应应力下的试验截尾数作为设计变量,采用MLE理论进行统计分析,建立了基于仿真的竞争失效产品加速寿命试验优化设计模型。最后通过GA-BP神经网络对目标函数进行拟合,降低了仿真规模,提高了试验效率,为电子装备寿命预测的加速试验方案优化设计提供技术支撑。

发输电组合系统可靠性评估的Monte-Carlo仿真及并行处理

并行处理为大规模电力系统问题的分析和计算提供了新的机会和挑战,为大大缩短电力系统可靠 性评估的计算时间,实现在线应用提供了强有力的支持。本文介绍了发输电组合系统可靠性评估的基本概 念,并详细分析了各种Monte-Carlo仿真的基本原理,提出了一种基于粗颗粒异步算法的并行处理的网络拓 扑结构,并分析了其基本原理,最后介绍了实现主从处理器以TCP/IP方式通信的方法。

基于不同路径选择方案对紧急疏散网络中随机流的Monte-Carlo仿真研究

结合已有的随机选择正向增广路径的方法,提出了3种不同的正向增广路径选择方案;利用Monte-Carlo(MC)仿真方法估计出在这3种不同路径选择方案下交通网络中随机饱和流的分布情况.提出了两个评估指标,分析不同路径选择方案下饱和流的稳定性和在满足给定需求下网络饱和流的可靠性.利用实例分析比较了在不同路径选择方案下随机饱和流的分布情况.

Fe^+注入植物种子射程实验的Monte-Carlo仿真

研究表明,TRIM程序运算结果与实验测量离子注入种子的射程分布数据相差甚远.本文根据种子微结构的特点,综合考虑多种因素,设计种子微结构模型和运算程序,用Monte-Carlo仿真不同能量(110 ke V,20 ke V,200ke V)、不同注量(2×10^(16)ions·cm^(-2),5×10^(16)ions·cm^(-2),1017ions·cm^(-2),2×10^(17)ions·cm^(-2))的Fe^+注入花生、彩棉、小麦种子的射程分布,结果显示本设计程序仿真的结果与实验测量数据较为吻合.所获得的注入离子与种子微结构相互作用的随机抽样模拟运算方法,为离子注入与生命体相互作用的理论研究提供新的思路.

机载布撒器对机场跑道封锁效率的Monte-Carlo仿真

在建立封锁效率的仿真模型的基础上 ,应用 Monte-Carlo方法 ,进行机载布撒器攻击机场跑道过程的数值仿真 ,获得了影响封锁效能规律的总体参数 。

以可用度为中心的舰艇单部件系统备件配置的Monte-Carlo仿真方法

本文运用Monte-Carlo仿真方法,对以可用度为中心的舰艇备件配置进行了建模仿真,并在计算机上对单部件系统在不同装备可用度要求下的备件配置情况进行了计算,计算结果与解析方法所得结果吻合良好,证明了本文所述方法的正确性和有效性。

三维随机粗糙海面的Monte-Carlo仿真

通过随机粗糙海面的P-M谱密度函数,建立基于Monte-Carlo方法的三维随机粗糙海面模拟模型,并得到随机粗糙海面的均方根高度和相关长度的解析解。利用数值模拟方法产生随机粗糙表面的高度起伏,数值模拟了不同参数下的三维随机粗糙海面。理论分析和仿真结果表明,海面高度起伏随风速增大而增加,与实际情况一致。

基于随机PERT网络Monte-Carlo仿真的任务可靠性分析

为研究复杂系统的保障可靠性,在对保障系统任务可靠性、任务可靠度和任务可靠度密度及其估计进行定义的基础上,用PERT网络对保障任务流程进行建模,并用Monte-Carlo方法对PERT网络的任务工期进行仿真,进而进行基于仿真结果的任务工期概率特性分析、保障系统任务可靠性分析、路径及工作的重要度分析等。在对仿真结果的分析过程中,考虑工作持续时间服从非对称分布形式,选用比常用的正态分布形状适应度更好的β分布对任务持续时间进行概率密度函数拟合,并用粒子群算法对β分布参数进行寻优。对维修计划网络的仿真和分析表明,用Monte-Carlo方法对保障系统进行任务可靠性分析不受工作持续时间概率特性和工作间逻辑关系的限制,具有解析方法所不具有的广泛适用性,且基于粒子群的β分布参数寻优能以较高的精度估计出任务可靠性曲线的相关参数。

基于战备完好性的初始备件供应保障Monte-Carlo仿真

备件需求量和供应时间是备件供应保障过程的核心问题。按照战备完好性要求,建立了使用可用度与备件保障概率关系模型。采用Mento-Carlo法,对以战备完好性为中心的备件需求量、平均后勤延误及备件短缺风险进行了仿真,仿真结果对提高部队的综合保障能力,确定影响初始备件供应的原因具有指导作用。

密集城区基站最佳间距的Monte-Carlo仿真分析

在实际建设过程中,3G网络的自干扰、多业务特性使得网络性能之间的关联性远比2G网络复杂。网络规划需要借助规划工具通过各种模型的仿真预测网络性能。主要通过调整基站的方向角、下倾角,传播模型,对密集城区不同的基站间距进行Monte-Carlo仿真分析,得到最优的基站间距,对后期基站建设方案提供了参考依据。

基于Monte-Carlo仿真的4G网络感知规划方法

借鉴国内机构对用户感知研究成果,建立业务感知空口速率保障门限标准;对Monte-Carlo仿真技术进行研究,提炼得出感知仿真规划中用户分布模型及业务模型的设计方法,在此基础上给出具体的仿真规划分析思路。以某区域实际规划为案例,通过对比规划前后的业务感知速率及业务接通成功率发现,基于仿真进行感知规划的方法应用可行、效果良好,具有很好的推广价值。

考虑设备现状的Monte-Carlo仿真求解大修周期方法

绝大多数机械设备都属于基本可修复产品。寻找最佳大修间隔期对最大限度地发挥机械设备的效能是十分有意义的。

基于Monte-Carlo仿真的恒应力加速试验方案模拟评价

为了保证可靠性加速试验方案的正确性和可行性,提出基于仿真的模拟评价方法。以最具代表性的Weibull寿命分布产品的恒应力加速寿命试验为例,以代表试验结果准确性和稳定性的指标——中位寿命估计值渐进方差的均值和标准差作为评价指标,通过Monte-Carlo仿真模拟生成失效数据,对不同试验方案的统计精度和稳定性进行评价,为加速寿命试验优化设计的工程实现提供了思路和实例验证。

基于PID的ROV运动控制仿真

针对观察型水下机器人在水下运动时易受暗流、波浪影响,造成操控困难、系统稳定性差等问题,建立遥控水下机器人(Remotely Operated Vehicle,ROV)不同运动的控制模型,考虑电机和导管螺旋桨推进器的传递函数对ROV控制系统的影响,确定定艏向和定深控制系统的闭环传递函数,结合模糊控制和比例积分微分(Proportional Integral Differential,PID)控制法,得到模糊PID控制器,基于MATLAB/Simulink环境进行ROV定深度运动仿真和ROV水平面艏向定偏角运动仿真。结果表明,与传统PID控制相比,模糊PID控制具有更优的ROV定艏向和定深度控制效果,不会发生超调现象,在抗干扰能力和响应速度方面具有明显的优势,可有效地实现ROV定艏向和定深度运动控制。

检测类专业虚拟仿真实训平台开发研究

本文主要探讨检测类专业虚拟仿真实训平台的开发。采用系统化分析方法,深入探讨虚拟仿真技术的重要性,并阐述了检测类专业虚拟仿真实训平台在提升学生实践能力、提供灵活学习环境及节约资源方面的优势。结合一系列平台功能需求,详细介绍了系统框架设计、虚拟环境构建以及模拟实验实现方面的创新实践,得出了该实训平台具有广泛的适用性和可持续发展性的结论。为了使平台持续优化,提出了互联网技术与在线协同学习整合、引入人工智能技术和强化平台个性化等方面的改进和发展建议。本研究旨在推动检测类专业教育教学模式改革,培养学生的实践能力以适应社会需求。

基于Three.js的大学物理在线仿真实验开发

Three.js是用JavaScript编写的基于WebGL的在线三维场景和动画的开发引擎。为了使学生能在线开展虚拟仿真实验,探索学生线上自主学习和线下课堂学习相结合的实验教学模式,提升学生实操实验课时的有效利用,采用Three.js提供的JavaScript库函数来开发分光计实验和密立根油滴实验等在线虚拟仿真实验。通过该仿真实验,学生能在实验课之前对实验的原理和操作细节有具体了解,从而对实验中遇到的问题进行深入探究,提高实验教学效果。这些仿真实验也可以作为由于其他原因无法实现线下实验的一种替代教学实验方案。以Three.js为开源开发的物理在线仿真实验平台可推广。

虚拟仿真技术在临床麻醉技能教学中的应用

临床麻醉学作为一门跨学科、跨专业的综合性学科,要掌握多个学科的医学知识及独特的临床技能,其中气管插管和心肺复苏是麻醉医学本科生及临床医生必须掌握的基本急救技能,而刚接触临床的医学生难以将理论与临床实践相结合。近年来,越来越多的医学院校将虚拟仿真技术应用于医学教育中,而该文发现将虚拟仿真技术应用到临床麻醉技能教学中具有明显优势:一方面可利用虚拟仿真技术打造该专业的临床技能教学资源库,比如构建人体解剖三维模型、技能操作的视频录制、演示及培训;另一方面有助于提高学生学习的兴趣和积极性,并提高临床麻醉技能教学的质量与效率,此外,还可以节约教学模型及耗材,具有可重复利用、缓解教学资源紧张等优点。由于虚拟仿真技术对经济条件、硬件设备及师资条件要求较高,笔者团队将不断创造这些必备条件并继续探索、研发麻醉学基本技能虚拟仿真训练系统,通过该系统虚拟不同临床真实病例情景,让学生在虚拟环境中学习和实践,突破时间和空间的限制,营造安全的实践教学环境。相信在当前信息智能化技术时代背景下,运用虚拟仿真技术是医学实践教学发展的必然方向和必由之路。

无人集群博弈对抗系统仿真验证及决策关键技术综述

无人集群博弈对抗是一种新兴的作战样式,在智能化战争扮演着至关重要的作用,其核心是自主生成博弈对抗决策序列,为集群“赋能”。分析了无人集群博弈对抗系统仿真验证的进展;从基于专家系统和博弈论的技术、基于群体智能和优化理论的技术,以及基于神经网络和强化学习的技术三个方面论述了自主决策关键技术,以及课题组在自主决策上开展的相关工作;提出了无人集群博弈对抗的发展方向。