發布時間：2022-04-13 11:19:36
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇計算機仿真論文，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
1仿真的總體思路
1．1信息一體化平臺
信息一體化平臺采用一體化模式，集監控和五防功能于一體。一方面作為后臺監控系統軟件，模擬數據采集處理、運行監控、正常操作、事件和報警處理等，實現常規站監控系統功能，同時新增加智能變電站特有的高級應用功能:一鍵順序控制、告警信息分類、智能告警等;另一方面作為五防系統軟件，嵌入到信息一體化平臺中，不僅保留就地間隔內電氣設備的電氣聯鎖，同時還通過以太網實現相互通信，交換設備的狀態，實現智能變電站站控層、間隔層、過程層3級防誤閉鎖功能。
1．2智能化保護測控系統
智能化保護測控系統按照保護測控裝置的物理原理建立數學模型，采用定值驅動法，當故障發生后計算的故障電流結果到達定值要求時自動啟動保護測控裝置，按照其工作原理進行判別，相關保護動作，報出故障信息報文，有關指示燈點亮，與變電站真實設備保持一致。
2系統功能
智能變電站高級應用功能的仿真是以智能變電站仿真系統為基礎，將智能站高級應用集成于信息一體化平臺中，實現了智能變電站特有的一鍵順序控制、智能告警信息分類、故障綜合分析決策功能的仿真。該系統從其功能上可以作為培訓和測試的平臺。
1)培訓功能。智能變電站高級應用功能是智能站特有的新應用，對運行人員來說是全新的知識，需要進行培訓學習。該系統真實再現了智能變電站場景，可以為運行人員提供一種有效的培訓手段，使運行人員能夠學習智能變電站中的新知識、新技術，提升專業素質。該系統已經投入培訓使用，系統運行穩定，人機界面友好，培訓功能完善，培訓效果逼真。
2)測試平臺功能。智能變電站高級應用功能的仿真還可以為高級應用功能的研究提供測試平臺。由于電力系統的特殊性，不能在真實運行設備上進行任意操作，而該仿真系統通過為其他系統或軟件提供開放的數據接口，可以反復進行操作和設置故障，對被測系統或軟件運行情況進行測試，通過與某公司合作，能夠正確地實現測試功能，為研究智能站高級應用功能提供了一種有效的測試平臺。
3智能告警信息分類的仿真
通過建立故障信息的邏輯推理模型，對故障告警信息分類過濾，并對變電站運行狀態進行實時在線分析推理，能夠實現智能告警功能，可以自動報告站內異常狀態，并根據需求提供分層分類的故障告警信息。智能變電站各種運行告警信息量非常大，包括3類:
1)提示性信息。這類信息不需要特別關注;
2)告警信號。這類信息雖然沒有直接引發事故跳閘，但實際隱含著可能的故障，若不進行綜合分析，消除異常，持續發展會導致事故發生，需要給予重點關注;
3)事故信息。事故信號產生一般都會有保護動作、開關跳閘，要求在盡可能短的時間判斷故障原因，以便上報，并依據調度指導進行故障隔離和恢復操作。因此，需要對故障告警信息進行過濾，提供分層分類的告警信息，以方便運行人員工作。智能告警信息分類的仿真包括以下幾個方面:
1)圖形界面仿真。智能告警信息分類通過信息一體化平臺進行展示，信息告警圖形界面是信息分類結果的直觀展現。在進行仿真開發時，按照智能變電站信息分類的原則，根據告警信號重要性，告警實時顯示窗口由多個頁面組成，包括:全部告警、嚴重保護事件、一般保護事件、SOE、開關刀閘動作和智能告警6類，所示同時還會根據告警信息的級別，通過聲音的方式發出告警。
2)數據庫仿真。智能告警信息量非常大，其仿真時所需的數據量也很多。仿真時全站采集信息采用統一的命名格式。變量命名格式包括:變量名、變量描述、變量單位、變量標識、變量數據指向。變量名是信息的代表，當變量為1時，其變量描述才有意義，該描述會在智能告警圖形界面中顯示出來;變量單位的作用是區分告警信息變量的間隔，是實現變量篩選分類的基礎;變量標識的作用是區分告警信息變量的重要程度，以便于告警信息的分類;變量數據指向主要用于數據通信。
3)告警信息篩選分類功能。由于告警信息總量很大，為滿足不同的關注需求，在告警顯示窗口設置信息篩選的功能，在窗口中選擇某一設備間隔，根據告警信息變量的標識，可以在告警窗口各頁面中自動顯示出有關該間隔的所有信息，將不關注的信息屏蔽?？梢酝ㄟ^左上角下拉列表選擇變電站間隔來顯示不同間隔的告警信息，使運行人員更有針對性地查看所需的信息。
4故障綜合分析決策的仿真
故障綜合分析決策是指在故障情況下對事件順序記錄、保護裝置動作及信號、故障錄波數據等進行深入挖掘，通過多專業綜合分析，并將變電站故障分析結果以簡潔明了的可視化界面綜合展示。通常當變電站發生異常或事故時，其處理過程是運行人員按照現場情況、規程及經驗進行判斷處理，這種方式不僅要求值班員非常熟悉變電運行規程、規范及設備運行要求，而且需要較長的分析判斷時間。故障綜合分析決策功能可自動為運行人員提供一個或多個可能的事故分析報告，便于迅速確定事故原因和應采取的措施。
4．1故障仿真
故障仿真是進行故障綜合分析決策仿真的基礎，該仿真系統中對真實系統中可能發生的故障類型進行了分析總結，可實現真實系統中常見故障的仿真。在仿真中故障類型，分為4類，一百多個故障:
1)一次設備故障及異常，包括線路、母線、主變壓器、電容器、所用變、斷路器操作機構、SF6泄露等;
2)保護與測控裝置故障;
3)智能組件故障，包括智能終端、合并單元、網絡故障;
4)低壓交直流故障。其中，一次故障可以進行故障相別、故障距離、故障性質(瞬時/永久)進行分別設置。在仿真中既可以單獨設置一次、二次故障或網絡故障，也可組合一次、二次故障和網絡故障。故障仿真范圍全面，效果逼真。通過仿真系統在培訓中的應用，該系統能夠在故障和異常發生時，能夠真實反應故障現象和保護動作情況，故障信息詳細，為故障綜合分析決策提供分析依據。
4．2故障綜合分析決策仿真的基本結構
故障綜合分析決策仿真的基本結構，以仿真支撐系統為服務器，進行故障模擬、采集信息、建立推理知識庫、故障綜合分析推理，并將分析結果以可視化的形式在信息一體化平臺中展示出來。信息采集是對設備實際狀態信息和故障信息的采集，在仿真時通過支撐系統完成數據的采集;推理知識庫存放專家提供的告警及故障分析知識，推理機完成故障信息的綜合分析，給出推理結果，推理知識庫和推理機以數學模型的形式存放于支撐系統中;推理結果展示是將推理結果以一條條報文的形式展示在信息一體化平臺的告警窗口中。
4．3建立推理知識庫
推理知識庫的知識源自變電運行規程、規范及運行人員的經驗總結，通過分類歸納總結，形成一定的知識規則，在仿真過程中其規則內容包括設備名稱、事件、原因、推理相關信息等。它采用統一建模方式，可以通過修改、完善知識庫中的推理邏輯來提高綜合分析決策的功能。
4．4推理機
推理機是利用類似專家解決問題的思維方式，通過推理機來實現知識庫的價值。在故障發生后，推理機將采集到的告警信息、設備狀態信息與知識庫中的推理建立起關聯關系，采用正向推理策略，按照推理規則進行反復匹配和判斷，最終給出一個或多個合理的推理結果以供參考。
4．5推理結果展示
推理結果展示既是將推理結果以報文的形式展示在信息一體化平臺的告警窗口中，告警窗口“推理信息”頁面提供簡單的故障分析結果報文信息，包括故障發生時間、設備名稱及簡單推理結論，通過雙擊該報文信息調用具體故障分析報告的展示窗口，分析報告顯示的內容包括故障發生的時間和間隔、動作事件、故障原因、故障相關信息分析的結果。通過推理結果展示，可以直觀的看到故障綜合分析決策的結果。
5結束語
本文介紹了實現智能變電站高級應用功能仿真的總體思路，并對一鍵順序控制、智能告警信息分類、故障信息綜合分析決策功能的仿真進行了詳細闡述，該智能變電站高級應用功能的仿真為既為高級應用功能的研究提供了測試平臺，同時也為運行人員提供了培訓平臺，有較好的推廣意義。
作者：張洪波 劉國宏 徐巖 單位：國網河南省電力公司技能培訓中心
1CAD標準和構件標準化
本文針對不同的變電站構件類型，研究其標準化方法，從而可選取標準化構件進行組合和建模。特別是在多排架結構建模時，如果沒有標準構件庫，模型的建立將需要繁瑣的手工設置，變得非常復雜，影響模型的質量。標準化的構件能夠幫助設計師迅速建立起復雜模型，同時也能保證模型的質量，提高設計效率。因此，提供一套標準的構件模型庫就變得十分必要。
2變電站塔架的標準化
本文研究的建模系統向用戶提供了110kV、220kV、500kV、750kV四種變電站類型下常見梁、柱形式的建模。它主要包含圓鋼梁、三角形格構梁(三種形式)、四邊形格構梁(兩種形式)、圓鋼柱、人字柱和格構柱等。
2.1圓鋼梁和圓鋼柱
圓鋼梁和圓鋼柱是110kV變電站類型中常見結構。圓鋼梁的主要描述參數為橫向段桿數、每段桿長度;圓鋼柱的描述參數包括柱高度、地線柱高度。另外，圓鋼梁在實際工程中會設置掛線點，電線從掛線點處穿過;圓鋼柱上的地線掛點處會有地線掛載，默認為地線柱的最高點。要特別注明的是，一般提到的桿，其描述參數有起始位置、結束位置、截面類型、材料類型等。
2.2人字柱(A柱)
人字柱常用在220kV和500kV變電站中，采用三角支撐使結構更加穩定，在柱頂處設置連接支架，用于支撐梁。描述人字柱的特性，從下往上講:第一是根開尺寸，就是底部叉開的Y向寬度;第二是是否有端撐，即是否存在第三條支撐柱，如有則需要指定端撐的X向根開寬度;第三是頂部寬度，人字柱的頂部一般會設立面積不大的操作平臺，一般為兩邊支撐柱截面面積之和的二分之一;第四是柱分段數，在段與段間設置橫撐，橫撐的長度由以上參數可以計算;第五是地線柱設置，同圓鋼柱;第六是避雷針設置，一般提供用戶選擇，不為必須，避雷針也可配置分段數和長度，并可設置每段截面屬性，一般截面設置形式為從下往上越來越細。
2.3三角形格構梁
三角形格構梁擁有三種形式，其特征描述主要包含以下部分:第一是偏心尺寸，即梁與柱之間的間隙距離;第二是橫向分段數，每一段的長度屬性;第三是段與段之間的屬性，包含是否有立桿，立桿中是否有腹桿，段結尾處是否為掛線點;第四為梁的底部寬度和垂直高度，如有起拱則最高起拱處拱起高度。為三角形I型格構梁模型示意。該類型梁的特點如下:首個橫向段頂部不存在主桿，每一段的斜撐起點與上一段斜撐終點相連;模型的斜撐呈之字型前后相連。因此，該模型建模時必須保證模型的總跨數為偶數。為三角形II型格構梁模型示意。該類型該類型梁的特點為在其2～3段處有一個折點，梁的起始寬度小于梁最大寬度。梁底部的斜撐形式為交叉形，而側面的形式則呈以中心段為軸左右對稱型。并且，此種類型每一段都存在立桿。因此，該類型在標準化時需額外提供折點，而不需要選擇立桿選項。
2.4格構柱
格構柱常用在500kV以上級別的變電站中，其特點是具有高度優勢，當承載高壓電線時可大大降低對地面設施的影響。展示了工程中使用的格構柱。格構柱模型是由多個豎向的段疊加而成，段與段之間由橫向的隔層隔開，每一段有四個面，每一面的形式也不盡相同。因此，對該結構標準化定義，重點在于定義每一段。具體來說，可將每一段分為前后左右四個面，前后面相同，左右面相同;每一面擁有底部寬度、頂部寬度和高度三個幾何屬性;每一面的支撐桿件的形式一般為以下五種形式之一:“/”、“×”、“＞”、“”、“”。段與段間的隔層一般為交叉型結構，故此處僅需要提供截面定義接口即可。
2.5四邊形格構梁
四邊形格構梁包含兩種形式，其橫截面均為四邊形。四邊形I型格構梁與人字柱結合使用，在500kV變電站中較為常見。而四邊形II型格構梁則與格構柱結合使用，在750kV中較為常用。展示了750kV變電站中，格構柱和格構梁結合使用的情況。四邊形I型格構梁模型圖，其底面為交叉型斜撐組成，側面和頂面為“之”字相連形式斜撐。與三角形格構梁相同，描述其特征也需要描述橫向段數、每段長度、結構整體寬度和長度等。每一段之間的腹桿也需要進行定義，如腹桿類型和截面等。該格構梁的首段也沒有立桿，故分段數需要為偶數形式。四邊形II型格構梁模型圖，與I型不同。它在兩側存在額外的支撐，可以與格構柱連接。因此，該模型在定義時還需要提供該支撐部分的參數定義。以上詳細介紹了每一種構件的標準定義方法和描述參數，通過這些參數的研究和定義，為構件的計算機模型化創造了前提條件。
3變電站塔架的建模方法
針對上述構件的計算機模型設計，提出構件的計算機建模方法。在構件的計算機表示設計中，Component為構件頂級父類，為每一個構件提供了Name屬性。另外，構件的建模需要提供一個初始原點，即Zero-Point，根據構件的參數和該ZeroPoint，調用Genera-lElements生成構件。Pole類為柱構件的公共父類，提供了兩個公共方法:GetHeight為得到構件的總高度，即柱本身、地線柱、避雷針的高度之和;GetBottomPoints為得到構件地面支撐點。Pole類有三個子類，即圓鋼柱、LinePole、人字柱APole和格構柱GridPole。LinePole可以設置其柱身高度PoleHeight和地線柱GroundColumn;APole可以設置其底部寬度BottomWidth、頂部寬度Top-Width、地線柱GroundColumn、避雷針LightRod、垂直段VerticalParts等;GridPole可設置的主要為垂直段VerticalParts和最上部段的頂部寬度TopWidth。除此之外，GridPole提供了一個自動計算段寬度的方法AutoCaculateParts。Beam為梁構件的公共父類，提供了兩個公共方法:GetLength為得到構件的橫向全長;Eccentricity-Length為偏心距離，即梁與柱結合建模時，梁連接點到柱連接點距離，一般在這里安裝連接件。Beam有三個子類，即圓鋼梁LineBeam、三角形格構梁Rect-angleBeam和四邊形格構梁QuadrangleBeam，分別表示三種常見梁構件。其中，LineBeam的設置只包含線形橫向段LineParts;RectangleBeam包含有寬度Width、高度Height、橫向段HorizontalParts、撓度De-flection、梁類型BeamType等的設置。Deflection是指梁最高處的拱起高度;QuadrangleBeam中除了這些屬性之外，還包含與格構柱連接處的屬性設置StandBarWidth和StandBarHeight。除了主要的Pole和Beam構件之外，還有其包含的子構件。LightRod即避雷針構件，其提供了分段數Parts設置，以及每段的截面類型SectionName和長度Lengtj;GroundColumn為地線柱構件，其提供了高度Height和截面的設置SectionName;Horizon-Part為水平向的段構件，VerticalPart為垂直向的段構件，一般包含段的長度Length和一些特點屬性。上述基礎對象模型構成了變電站塔架的基本構件庫，為模型的計算機實時建模和分析提供了支持。
4結論
本文基于構件組裝的變電站塔架CAD設計系統，實現了對模型常見構件的標準化工作，提出自主模型構件標準，實現了變電站構件模型的計算機模型構件標準化，并實現了計算機建模方法。目前變電站建模系統已經可以將模型在計算機中建立和生成，模型的仿真結果對變電站設計工程師來說更加重要。因此，筆者將會深入研究基于計算機模型的工程仿真方法，為變電站行業的CAD設計仿真做出更大的努力。
作者：白勇 張為 單位：重慶電力高等專科學校 重慶市電力公司檢修分公司
1計算機仿真
1．1案例介紹
2009年9月18日晚22點左右，一艘漁船（下文稱“船A”）在仰光河沉沒，船上16人全部遇難．由于水面風平浪靜，漁船在出港前進行過適航檢查，所以排除因自身原因沉沒的可能．為了查明事故原因，緬甸交通部成立事故調查委員會對當時位于出事水域附近的船舶展開調查．海事部門調查得知漁船沉沒當時有5條船經過附近水域．對這5條船舶進行檢查發現：4條船都無明顯摩擦痕跡，其余1艘韓國籍貨船（下文稱“船B”）吃水線附近有摩擦痕跡，船首右舷方向有一0．5m×1m的凹陷，并重新上了船用漆．據此，“船A”的船東認為“船A”的沉沒是由“船B”碰撞而致，要求“船B”的船東賠償損失．然而碰撞事故發生在晚上，出事海域還有其他船舶，并沒有人直接觀察到哪條船為碰撞船舶．而且仰光河上經常有原木等漂浮物，無法辨別摩擦和凹陷是與船舶碰撞而導致的抑或與原木等碰撞而導致的．所以海事法庭裁決：僅憑“船B”有擦痕不足以斷定“貨船B”就是撞擊船舶．因缺乏有力證據，一審判決“船A”敗訴．“船A”的船東對判決不服，委托保險公司找研究人員，希望找到新的證據．本文即是在此背景下進行的仿真研究，通過計算機仿真駁斥和補充了一審中的一些證據．在新證據的支持下最終在2013年9月份的二審中，“船A”勝訴，獲得賠償．
1．2仿真建模
從緬甸海事局公布的材料模型的質量是影響仿真分析精確度的重要因素之一．雖然仿真建模技術在不斷發展，但是目前精確建立一整條船仍是件很費時費力的工作．而且實際經驗表明，絕對精細的模型難以進行網格剖分和有限元計算．準確建立出總體輪廓和主要承力部件，忽略非承重結構對仿真精度和精細模型相差不大．本文以實船的橫剖面型線進行放樣，中縱剖面型線進行拉伸切除，采用這種自上而下的建模方法得到的模型與實船輪廓=幾乎一致．
1．3數值計算
船舶碰撞是短時間內，在巨大碰撞載荷作用下的一種復雜的非線性動態響應過程，碰撞中存在著大量的非線性問題，如幾何的非線性、材料的非線性、接觸非線性和運動的非線性等．所有這些特點使船舶碰撞問題的研究變得相當復雜．當前的研究方法主要有：經驗公式法、實船試驗方法和有限元仿真分析法．經驗公式法計算粗糙，多用于研究船舶在水平面內的二維運動；實船試驗方法雖然可以得到可靠的數據，但“破壞性”試驗的代價極其極昂貴．相比之下，有限元仿真分析法運算能力強，成本低廉，結合計算機對圖像的后處理功能，可直觀的再現碰撞過程，顧永寧、崔維成等開始利用有限元法對船舶碰撞進行深入的研究．計算時中心差分法對系統剛度矩陣要求不高，但對時間步長要求挺嚴格．通常，時間步長越小，計算越準確，但可能導致運算量太大而無法計算；而較大的時間步長容易導致計算不收斂，所以在用中心差分法計算時合理的確定時間步長是十分重要的一步．本文中各單元的時間步長Δt按如下計算方法確定．
2仿真實驗
2．1實驗一
事故發生在晚上，無人看到碰撞過程，若是“船A—船B”相撞，那么2船碰撞的過程是什么樣的？據海事部門對2船的檢查：“船A”有2處凹陷，一處位于水線附近，另外一處位于駕駛臺左側；“船B”有3處擦痕，2處位于水線附近，一處位于船首外板的右側．但并不能據此來證明“船A”與“船B”碰撞，還需驗證2船的損傷位置是否能夠對應起來．
2．1．1仿真設置
利用前面建好的船舶仿真模型，根據“船A”和“船B”的變形位置、噸位、吃水確定碰撞實驗的相對高度。模擬2船碰撞局面，還需知道邊界條件和初始條件．主要是明確2船碰撞位置、碰撞角度，以及碰撞速度．參考船舶航行記錄儀的數據，以及船員的描述可得到：“船A”航速為2kn，“船B”航速為14kn，兩者的航向接近垂直，當時海面風平浪靜，故無需考慮風浪對船舶碰撞的影響．計算時“船A”現對靜止，根據速度的矢量合成，設置“船B”以14．14kn航速，85°方位角向“船A”左舷船中偏后位置撞去。
2．1．2仿真結果
通過仿真碰撞的平面視圖，直觀的再現碰撞過程．仿真實驗得到的船舶碰撞全過程的二維。通過劃分的6個重要階段能夠直觀再現碰撞過程：（左邊）“船B”以8kn航速、正橫的角度向（右邊）“船A”撞去．受到“船B”的撞擊，“船A”會被推向X軸一段距離，即橫移．同時，在撞擊力與水阻力的共同作用下，“船A”還會向右側傾斜．“船B”橫向速度較大，向右航行會再次撞上“船A”，造成“船A”繼續右傾．最終“船A”右舷入水，水進入船體，穩性降低，加速傾覆．
2．1．3仿真結果與實測結果對比
緬甸海事局公布的“船B”損傷資料，具有法律效應和可信度．
1）由圖5a），b）可知，“船B”的船首外板從吃水線上方1m開始由下至上向前延伸使得“船B”接近正橫撞向“船A”尾部左舷區時，“船B”上方的船首右側外板要先于水線附件的首柱外板與“船A”發生接觸碰撞．這正對應的是圖6標示的“1號損傷”．
2）由圖5c），d）可知，第一次碰撞后，“船A”會發生右移和右傾，（“船B”質量和動能比“船A”大很多）“船B”狀態幾乎不變．“船A”的右移速度受水阻力影響不斷下降，“船B”向右航行會第二次撞上漁船．由于“船A”的右傾，“船B”上方的船首右側外板不再與“船A”發生接觸，水線附件的首柱外板與“船A”發生第二次接觸碰撞．這對應的正是圖6所標示的“2號損傷”和“3號損傷”處．3）圖5e），f）顯示球鼻首吃水線附近的上端碰撞點距吃水線大約0．9m，下端碰撞點距吃水線大約1．7m；小船吃水線附近的上端碰撞點距設計水線大約0．9m，下端距設計水線大約1．4m，撞深為0．43m（注意：小船已經右傾，在測量小船時不能再以水線（WL）來算距離，而應以設計水線（DWL）來算距離）．仿真結果中2船碰撞點位置和圖6中所標的2船損傷部位基本吻合．
2．2實驗二
事故當時在附近航行的船舶共有5艘．其中3艘為橢圓形球鼻首，2艘（包括“船B”）為柱形球鼻首．不同形狀的球鼻首撞擊它船后的損傷特點是否相同？“船A”的損傷變形到底是被哪種形狀的球鼻首撞擊所致？
2．2．1實驗設置
首先確定了2種球鼻首———橢圓形球鼻首、柱形球鼻首，二者形狀不同，但是為了比較的準確性，兩者的質量、速度、角度都須設置相同．因為懷疑“船B”為撞擊船，本文以“船B”為基準，通過調節密度使2種球鼻首的質量都為42195t．并以85°碰撞
2．2．2仿真結果
在ExplictDynamics中進行求解，碰撞時間設為0．11s，輸出“船A”在2種不同形狀船首撞擊下的損傷變形云圖，受柱型球鼻首撞擊，船體在碰撞區域有垂向的長條狀變形，有2處變形較大，位于長條上端和下端區域，最大總變形為0．4344m；受橢圓形球鼻首撞擊，船體在碰撞區域明顯體現出水平方向變形，區域中間的變形較大，最大總變形為1．1159m．
2．2．3仿真結果與實測的對比
緬甸海事部門提供的“船A”實船。真實變形為從甲板邊線到舭龍骨間的垂向的狹長狀變形，而且據緬甸海事局勘測，實船的最大撞深為0．48m．實驗和實測值的對比。將仿真實驗得到的變形形狀、最大變形與實船測量結果對比分析可得：
1）從碰撞后“船A”的變形形狀上比較，很明顯受柱型球鼻首撞擊后得到的實驗結果和真實結果最為吻合，均為垂向狹長狀變形．
2）實測“船A”的最大總變形為0．48m．受柱型球鼻首撞擊，“船A”最大總變形的仿真結果為0．4344m，與實際損傷變形誤差為9．5％；受圓形球鼻首撞擊，“船A”最大總變形的仿真結果為1．1159m，相對誤差達到63．59％．顯然，從“船A”的變形程度上比較，也是受柱型球鼻首撞擊后得到的實驗結果和真實結果最為吻合．
2．3結論
通過仿真實驗，知道了“船A”、“船B”的多處損傷變形是由2次碰撞所致；兩船的損傷位置可以一一對應；“船A”吃水線附件的狹長狀凹陷，是被柱形球鼻首撞擊所致，“船B”以航海日志中記錄的噸位、航向、航速為參數撞擊“船A”，“船A”最大總變形為0．4344m，與海事局實測數據0．48m較吻合．這為執法部門對碰撞事故的責任認定提供了一份客觀、科學的材料．
3結束語
本文將計算機仿真技術用在船舶碰撞中，再現了碰撞過程，計算了碰撞后船舶的變形．實際上運用計算機仿真技術還能解決很多海事問題：反推碰撞角度和碰撞速度；計算、校核碰撞后船舶的穩性和強度等．目前計算機仿真技術在事故分析中的運用還不廣泛，仿真模型的建立、網格的剖分、邊界的約束，時間步長的設定，每個環節都會對結果的精度有較大影響；耗時較長的計算也讓很多人對計算機仿真望而止步．但隨著海事現代化、數字化的發展，事故數據的收集已不再是難題，對數據的深入研究將逐漸成為提高海事事故分析水平的關鍵．根據事故數據運用仿真技術可以直觀的模擬事故經過，結合有限元計算對事故做定量分析，達到許多傳統分析手段無法達到的研究深度．
作者：劉超 李范春 李翔 單位：大連海事大學輪機學院 大連海事大學交通運輸裝備和海洋工程學院
1電子控制懸掛系統的原理與主要結構
懸架系統是影響汽車駕駛及乘坐舒適性和操縱穩定性的主要部件，是汽車的車架與車橋或車輪之間的一切傳力連接裝置的總稱，其作用是傳遞作用在車輪和車架之間的力和力扭，并且緩沖由不平路面傳給車架或車身的沖擊力，并衰減由此引起的震動，以保證汽車能平順地行駛。汽車懸掛系統就是指由車身與輪胎間的彈簧和避震器構成的整個支撐系統。懸掛系統應有支撐車身的功能，改善乘坐的顛簸感覺，不同的懸掛系統設計會使駕駛者有不同的乘坐感受。外表看似簡單的懸掛系統綜合多種作用力，決定著轎車的穩定性、舒適性和安全性，是現代轎車十分關鍵的部件之一。常見的懸掛系統結構由彈性元件、導向機構以及減震器等組成，個別系統則還有緩沖塊、橫向穩定桿等。計算機仿真系統的電控單元控制懸掛系統可根據車載重量、路況條件、行駛速度等來調節懸掛系統的剛度、減振器阻尼力以及車身高度。從而使車輛在各種行駛條件下均可獲得最佳的行駛平穩性和操縱協調性。有多種不同類型的電子控制懸掛系統，以大眾汽車的電子控制空氣彈簧懸掛系統為例，電子控制懸掛系統主要由空氣壓縮機、干燥器、車身高度傳感器、帶有減振器的空氣彈簧、懸掛控制執行器、懸掛控制選擇開關、懸掛用電控單元等組成。在汽車行駛過程中，電控單元不停地接收車身高度傳感器、加速度傳感器(即油門動作傳感器)、制動傳感器、轉向傳感器以及車速傳感器輸出的信號并進行運算、分析和判斷，最終向執行器輸出控制信號，控制車身高度和懸掛剛度。
2計算機仿真技術在汽車懸掛系統的應用特點
電控單元中計算機仿真控制懸掛系統的主要優點有：為提高汽車正常行駛時乘坐的舒適性，可以將彈簧剛度設計得較小，以使車身的自然振動頻率盡可能的低。為提高汽車的操縱穩定性，使汽車的行駛安全性明顯提高，可以將汽車懸掛抗側傾，抗縱擺的剛度設計得比較大。將車輪快速提起，避開障礙物，可以在車輪碰到障礙物(如磚、石等)時，提高汽車的通過性。電控單元可以在汽車載荷變化，在不平路面上行駛時自動保持車身高度不變。仿真技術可以防止汽車制動時車頭的下沖。提高汽車轉彎時的操縱穩定性，可以避免汽車轉彎時車身向外傾斜。為提高車輪與地面間的附著力，可以減小輪跳離地面的傾向。
3總結
計算機仿真技術是研究和分析系統運行行為、展現系統動態過程和運動規律的一種重要形式手段和方法。計算機仿真新技術的快速發展和計算機仿真技術所表現的實用性和前景效益是相當大的。特別近年來在仿真方法、技術研究、機械系統仿真應用等方面都取得了顯著的成就。因此，計算機仿真技術在多方領域有廣泛的應用。
作者：王來麗 田雪萍 王海峰 單位：黑龍江農業職業技術學院
1簡化模型與截面變形
通常采用截面變化率δh表示彎曲后矩形管在截面處的變形程度，其可用公式δh=(h-h1)/h×100%表示，其中h、h1分別表示矩形管變形前后截面處的高度。
2建立有限元模型
2.1模型建立
矩形管坯尺寸為b×h×t=24.9mm×12.3mm×1mm，材料為3A21鋁合金。采用Abaqus軟件建立有限元模型。步驟如下：建立部件的幾何模型、部件進行裝配、設置接觸條件、劃分網格等。
2.2可靠性驗證
采用試驗方法對有限元仿真結果進行驗證，判斷有限元仿真的可靠性，進而對芯模參數影響矩形管截面變形規律進行研究。試驗與模擬中工藝參數設置一致，即：彎曲角度θ=90°，彎曲半徑R=40mm，彎曲速度w=1.567rad/s，芯棒、夾塊及其他模塊與管坯之間的摩擦系數分別為0.01、0.50、0.17，管坯與模具間隙ΔC=0.1mm，芯頭參數為，H=10mm，B=22.88mm，D=3mm，A=60°，n=3，同時要求芯棒無伸出量。對有限元方法與實驗方法得到的截面變化率δh進行對比?？梢钥闯觯嚎拷鼜澢鷥啥瞬糠?0°、90°)時截面變化率比較小，處于彎曲中間部分(40°~80°)時截面變化率較大，且隨著截面位置的增大而增加。對比兩條曲線，發現曲線變化趨勢相同，通過計算可知模擬結果與實驗結果的最大誤差為2.9%。充分說明本文采用的模型可有效的模擬3A21鋁合金矩形管在繞彎成形中的截面變化。
3模擬結果分析
3.1芯頭個數n影響截面變化
以2.2節中設定的工藝參數為基礎，保證其他參數不變，改變芯頭個數n，分別設置為1、2、3、4，采用文中建立的模型進行仿真模擬，研究芯頭個數n對截面變化的影響。不同時截面變化率沿繞彎方向的曲線對比圖?？梢钥闯?，n=1或者n=2時截面變化率δh較大，且在彎曲中間位置(45°左右)取得最大值，分別為37%、34.5%。當n=3時，截面變化率迅速減小，最大截面變化率為6.9%。繼續增大芯頭個數n，當n=4時，截面變化率變化不大，可以判斷當n大于3時，增大芯頭個數對矩形管繞彎成形中截面變化無太大影響，故應選取n=3，矩形彎曲管質量較好。同時，截面變化率在彎曲兩端較小，而在彎曲中間位置較大。由于壓塊、彎曲模與防皺模對矩形管的外壁進行限制，同時芯頭和芯棒對內壁起到支撐作用。在彎曲中間部分，內壁失去了芯頭的支撐作用，外壁沒有壓塊進行限制，故處于懸空狀態，此時截面變形率會較高。矩形管的末端受到夾塊及彎曲模作用，即使沒有了芯頭的支撐作用，其截面的變化也不會很大。
3.2芯頭間距D影響截面變化
保證其他參數不變，改變芯頭間距D，分別設置為3mm、4mm、5mm和6mm，研究芯頭間距D對截面變化的影響。不同芯頭間距D下截面變化率沿繞彎方向的曲線對比圖。可以看出，芯頭間距D為3~5mm時，彎曲始端的δh比末端的明顯小，而D=6mm時兩端的δh相近。截面變化率δh隨著芯頭間距D的增加而逐漸減小。這是由于芯頭間距D增加，芯頭支撐矩形管內壁的角度增大，故δh減小。
3.3芯頭厚度T影響截面變化
改變芯頭厚度T，分別設置為3mm、5mm、7mm和9mm，保證其他參數不變。不同芯頭厚度T時截面變化率沿繞彎方向的曲線對比圖?？梢钥闯觯孛孀兓师膆隨著芯頭厚度T的增加而逐漸減小。T≤7mm，截面變化率δh在矩形管的起始端與末端比中間部分小。T=3mm時，當繞彎角度大于40°時，δh迅速上升，角度在60°時δh達到最大值，隨后逐漸減小。隨著芯頭厚度T逐漸增加，δh隨截面位置變化趨勢也較為平緩。這是由于芯頭厚度較大時，在繞彎過程中芯頭對矩形管的支撐范圍比較大，所以使得截面變化程度較小，綜上選擇T=9mm時矩形管繞彎效果好。3.4芯頭圓弧角度A影響截面變化改變芯頭圓弧角度A，分別設置為60°、90°、120°、180°，保證其他參數不變。不同芯頭圓弧角度A時截面變化率沿繞彎方向的曲線對比圖?？梢钥闯觯趶澢^程中矩形管始端與末端δh較小，在中間位置δh較大。截面變化率δh隨著芯頭圓弧角度A的增加而逐漸增加。這是由于隨著芯頭圓弧角度A的減小，圓弧上的頂點U與末點C之間的高度差Δh減小，芯頭對矩形管的支撐效果越明顯，故截面變化程度越小。但是當圓弧角度A過小時，一套芯模不適合在不同彎曲半徑的多種彎曲模中使用，而A=60°時，芯頭中心與圓弧中心位置一致，方便芯頭的加工。綜合考慮選擇芯頭圓弧角度A為60°。
4結論
（1）在矩形管的始末端截面變形程度較小，中間位置(40°~80°)截面變形程度較大；增大芯頭數目、芯頭間距、芯頭厚度及減小芯頭圓弧角度，均使得繞彎過程中矩形管截面變化程度降低。
（2）選擇3個芯頭，芯頭間距、厚度和圓弧角度分別為6mm、9mm、60°時，可以生產質量較高的矩形彎管。
作者：趙秀梅 單位：長春工業大學 吉林司法警官職業學院
1電弧電流信號的數據檢測
該高速旋轉電弧傳感器的頻率0~30Hz，掃描區域半徑0~3.5mm。本次實驗選用25r/s的固定頻率進行數據采集。實驗表明，如果焊接工藝參數一定，設定水平偏差為變量，則在一個旋轉電弧圓周運動的周期內，電流的波形具有一定的規律性，通過電流波形的變化特點可以得到焊點的水平偏差的參數。但是在實際操作中，焊接作業很容易受到外界因素的影響，如熔池的震蕩、飛濺等，這樣獲得的電流信號就有了干擾因素，即使在偏差一定的情況下，檢測到的電流也不相同。所以為了減小這些因素的影響，將采集到的數據通過小波濾波后進行歸一化處理。將采集到的不同周期內的同一點的電流信號進行縱向的平均值處理，取該均值為這點的電流信號，這樣便減小了外界因素的影響。設定采樣頻率為104Hz，旋轉頻率為25r/s，則每個周期內可以采集到416個點的信息，然后將各個點的電流信息進行小波濾波、歸一化、均值處理后得到樣本波形保證結構風險最小化原則要求，采用不敏感損失函數ε，加入懲罰參數C和松弛變量ξ（*），ξ（*）=（ξ1，ξ1（*），ξ2，ξ2（*），…，ξb，ξb（*）），得到原始最優化問題minτ（W，ξ*）=12W2+C1l1i=1Σ（ξ1+ξ1*）（1）s.t.（Woxi+b）-yi≤ε+ξi，i=1，2，…，lyi-（Woxi+b）≤ε+ξi，i=1，2，…，lξi*≥0，i=1，2，…，l構造拉格朗日函數進行求解，最優問題以Wolfe對偶原則化作凸二次規劃問題min121i，j=1Σ（αi*-αi）（αj*-αj）?K（xi，xj）+ε1i=1Σ（αi*+αi）-1i=1Σyi（αi*-αi）1i=1Σ（αi-αi*）=0αi≥0αi≤Cn變為標準形式，得到最優解α=（α1，α1*，…，αl，αl*）T根據α構造出決策函數為（fx）=1i=1Σ（αi*-αi）K（xi，x）+b（3）式（3）為決策函數式，其支持向量為非零解所對應的矢量。不敏感損失函數ε的選取可以用來調整回歸逼近的精確度。根據式（3）選取新的輸入參數便可得到一個精確的輸出參數。
2支持向量回歸機的實現
2.1支持向量回歸機的計算原理
設定輸入的訓練樣本集為D={（xin，yk），k=1，2，3，…，l}式中xin∈Rn，yk∈R。通過訓練樣本可以得到一個決策函數，這樣通過訓練樣本集之外的輸入參數x可以較為精確的計算到相應的輸出參數y。際工程中可操作。提高焊縫跟蹤精度前（下）后（上）的焊縫形貌。
2.2構造核函數運用
支持向量回歸機解決實際問題時必須構建一個合適的核函數，類型不同的核函數與之相對應的支持相對應的向量回歸機類型也不相同，一個合適的核函數直接決定了所構造的支持向量回歸機的運算性能。通過采集的數據信息的包角映射建立SVR核函數，然后修正函數，以提高核函數的回歸精度。構造核函數：設定一個標量函數式F（x），F（x）≥0。令F（x）的最大值在支持向量處取得，最小值在支持向量以外點處取得，得到修正后的核函數K（x，x'）=F（x）F（x'）K（x，x'）（4）令其標量函數F（x）的最小值在支持向量處取得，最大值在其他以外點處取得。這樣修正后的核函數對支持向量回歸的精度有所提高。由于實際操作中支持向量一般都是不知道的，所以通常的初始核函數選為GAUSS核函數K（x，x'）=exp（-x-x'22σ2）（5）式中σ為歸一化參數。通過式（5）可以得到初始的支持向量，將其帶入函數F（x）實現支持向量鄰域內黎曼度規的減小。修正后的GAUSS核函數大大提高了回歸精度。在Matlab中編寫函數式M文件，其邏輯流程為：（1）讀取樣本數據集；（2）建立數據集矩陣；（3）構建矩陣f，LB，UB；（4）計算初始核矩陣；（5）計算初始α值；（6）計算修正函數；（7）計算各個最優解α，將最后求的各個α值和變量值保存到MAD文件，然后編寫決策函數編碼通過調用MAD文件里的參數得出偏差值。
3仿真模擬
3.1水平偏差值
計算通過調用MATLAB中已經編寫的M文件，得到的變量與函數值采用小波濾波、歸一化、均值化處理后得到一個周期內的數據點參數集，使用已經編寫好的決策函數文件計算出各個點的水平偏差，將其轉化為水平偏差值。
3.2高度偏差值
計算焊炬的高度與電弧的電流值具有一定的規律性。選取焊炬在某一不變的位置高度，得到該位置的電流值，將該電流值與電流均值做差值，則該差值和高度偏差值具有線性規律，在LABVIEW中通過函數公式的各節點可以推算出高度偏差值。
3.3焊縫跟蹤將LABVIEW
與機器人糾偏系統相聯結，將水平偏差值與高度偏差值的實時參數傳送給機器人糾偏系統，焊接機器人實時調整焊縫的路徑，這樣就實現焊縫焊接的實時跟蹤。
3.4實驗結果
選取旋轉電弧傳感器的掃描半徑為3mm，V型坡口，角度45°，取樣頻率104Hz，電弧旋轉頻率25r/s。在水平偏差不相同的條件下分別選取兩組數據，第一組取采集試驗結果12個數據訓練支持向量回歸機，第二組作為參考組，進行偏差識別對比測試。使用該算法系統具有較小的偏差識別誤差，提高了系統的識別精度，在實{st（2）α(*)∈R2lW∈R，ξ(*)∈R2I，b∈R。通過圖像能夠清楚地看到，進行處理后的數據提高了系統的精度和實時性。
4結論
在一定工藝參數下，焊炬的水平偏差和焊接電弧的電流大小在一個旋轉周期內具有一定的規律性。通過采集LABVIEW焊接過程中的電弧電流信號，將原始信號進行小波濾波減少外界因素干擾，然后信號進行歸一化、均值濾波處理，提高了數據精度。將處理后的數據在MATLAB中進行支持向量回歸機的計算，通過修正核函數與決策函數的運算處理最終得到偏差值。試驗結果證明，采用這種算法進行電弧傳感焊縫的偏差識別是可行的，提高焊縫識別精度約20%，完全滿足實際工程的需要。
作者：王霞 單位：江蘇師范大學 江蘇省泰州職業技術學院
1引言
研究團隊、制藥產業及醫療服務業已經認可生命科學仿真系統的作用。在化學工程師和計算機輔助過程工程專家的幫助下，生物工程師可以運用這些手段解決諸多生理學和醫學問題。
2仿真技術的研究進展
系統生物學要使用定量分析來研究生命系統。起因于處理大量數據的需要。學者通過計算機仿真技術，利用定量分析來處理臨床問題，產生了名叫系統醫藥學的新學科?；瘜W工程師長期參與生物學和生物醫學的定量分析。Peppas和Langer認為在20世紀60年代早期化學工程師就參與生物醫藥工程。Bailey和同事研究出一種控制新陳代謝的手段，這種手段不僅可用于生物制造技術，也可用于其他生物問題。2005年，Solis和Stephanopoulos指出了納米級的系統工程需要解決的問題。2006年，Doyle和Stelling回顧了用計算機仿真技術去分析代謝網絡的一些重要的成果。2009年，Eissing、Chaves和Allgower利用仿真模型來分析細胞死亡。近年來，有許多論文概述了計算機工程師和化學工程師在醫療系統中的作用。對化學工程師，尤其是工藝系統工程師來說，免疫系統是一個采用仿真技術的復雜系統，化學工程師能夠研究免疫系統和病毒之間的相互作用。2004-2005年，Deem開發了一種運用計算機仿真技術研究了病毒和疫苗造成的免疫反應的定量模型。Chakraborty在2003年用仿真技術研究了免疫系統的細胞間的通信，以及免疫反應。2006年，Joly和Pinto認為HIV-1發病機理的數學模型優化了藥物治療的方法。這種方法會導致藥物設計和配方設計的改進。Yin在2007年提議把病毒當作一種產品，研究病毒生長和傳播時需要考慮時空的影響。可以預見，將來人們會用生理學模型和計算機技術設計出最佳藥物配方。為了有效地進行仿真，需要根據生物具體的特性建立多種生理學計算模型。幾年前，學者啟動生理組計劃（PhysiomeProject），旨在尋找人和其他真核生物的計算模型。迄今為止，該計劃主要關注使用CellML標準的細胞電生理學的數學模型。CellML標準是一種使用細胞進程模型的生物物理學模型標準。另外SBML標準是一種能夠辨識生物進程的計算機可讀標準。最近，一個名為虛擬生理人的項目進一步促進了歐洲學者研究生物醫學的建模和仿真。學者開發了一些數據庫去存儲生物模型。細胞模型系統和生物模型數據庫是其中兩個重要的數據庫，兩個數據庫都建議使用CellML標準和SBML標準。學者可使用這兩個數據庫來探索復雜的生命系統。生物模型在藥物的使用方面有重要作用，這不僅是一個通用手段，而且對癌癥治療和眼病治療也有特殊的貢獻。2002年，Cstete和Doyle提出一種生物反饋系統的逆向工程分析原理。2003年，Tyson、Chen和Novak回顧一些生物控制模塊的設計原則。
3簡單系統的建模
2001年，Hangos和Cameron強調明確建立模型的目的，模型是在對現象總結的基礎上，用計算機能夠接受的方式反映規律，建模是下一步仿真計算的基礎。對復雜系統來說建模十分必要。復雜系統不可能設計出含所有現象的實驗，因為部分量不可測量，并且幾個現象間很難找到相互關系。盡管學者已經在測量基因與代謝領域取得巨大進展，但仍有許多生物量無法測量，即便能夠測量出一些，測量的準確性也不夠高。下面的例子是倫敦大學研究得到的一種模型，該模型模擬了血流改變時動脈壁內皮細胞的反應。血流改變刺激細胞產生化學信號，而這些化學信號拉長了內皮細胞，在某些條件下，巨噬細胞在動脈壁上增加了，最后導致動脈粥樣硬化。動脈粥樣硬化斑塊的位置與血流改變的區域息息相關。并造成影響。學者研究出兩個模型來探索這種影響。模型一是細胞表面的血液模型，首先把細胞表面分解成許多不同的小三角形區域（0.4um），這個模型可以看成一個斯托克斯公式的邊界積分表達式，通過該模型可以研究在血流作用下細胞的受力情況。模型二研究了力對細胞骨架的影響，細胞骨架保持細胞形狀，可以使用開爾文體模型研究這個問題，它是由1個緩沖器和2個平行的彈簧構成的黏性彈性系統，開爾文體代表一種將機械力轉化成生化信號的細胞成分，這種生化信號會導致Src激酶的活化，Src激酶會調節Rho激酶和GTP酶（Rac和Rho），而Rho激酶和GTP酶可以控制細胞結構和形態。簡單的展示了該過程。此模型可以解釋很多現象，但仍然有一些問題解釋不了，例如當涉及體內細胞間的通信時，該模型不適用。研究人員建立復雜的仿真模型，這些模型涉及化學和機械領域，可以使用這些模型來進一步研究各種生理學和臨床醫學現象。
4復雜系統的建模
生命系統具有很強的魯棒性，生命系統和多反饋的魯棒性系統相似。建模時要識別模型中的薄弱區域，在該薄弱區域模型可能不夠準確，需要用模型進行預測，這要求修改模型。在復雜模型中，特別要注意內部參數不能測量的區域，當處理涉及復雜生理問題時，這些區域變得很重要。原料中包括必要成分A，A和其它成分一起加到反應器。在該反應器上，一些原料反應生成副產物B。在這個過程中，在一定范圍內控制成分A的數量很重要。在反應器上，A在催化劑C的催化下生成B，B在催化劑D的催化下生成A。A的數量決定CSTR產生C或者D的數量。如果A加入很多，將會產生C催化正反應。如果A加入的很少，將產生D催化逆反應。與此同時，膜反應器過濾掉廢物。這個簡單的工藝流程初步反映了血液中葡萄糖調節機制。葡萄糖由腸道進入血液，并供給其它所有的器官。葡萄糖維持在一定濃度很重要，因為維持在一定濃度可以確保人類各種機能的良好反應，這種調節過程稱為葡萄糖穩態。如果葡萄糖糖濃度高，胰腺產生胰島素，指示肝臟把葡萄糖轉化成糖原，如果血液中的葡萄糖濃度低，胰腺產生胰高血糖素，將糖原轉化回葡萄糖。肝細胞還將血液中廢品送入膽汁，并通過膽管過濾并排泄。這是一個涉及多個器官的復雜系統，探索該系統需要考慮許多器官間的聯系，葡萄糖穩態系統可以用7個模型表示。
1）.胰高血糖素受體模型
通過胰高血糖素模擬肝細胞表面受體的活化，受體活化產生三磷酸肌醇。該模型由5個微分方程構成，分別描述受體的各種狀態、G蛋白的活化和三磷酸肌醇的產生。
2）.鈣模型
模擬由三磷酸肌醇活化產生的鈣信號通路。該模型由2個微分方程構成，分別涉及細胞質和內質網中鈣濃度。鈣模型的前提是Hill方程。
3）.環磷酸腺苷模型
模擬受體的活化和環磷酸腺苷的產生。該模型由5個微分方程構成，分別關于環磷酸腺苷的濃度、S-腺苷甲硫氨酸（SAM）的濃度、受體的比例、不活動的比例以及核定位蛋白激酶A的比例。模型遵守Hill方程。
4）.胰島素模型
模擬肝臟對于胰島素的反應，該模型由1個描述糖原合成酶激酶（GSK）活化的微分方程構成。
5）.血液模型
模擬葡萄糖在血液、肝臟和胰腺之間的運輸，該模型由1個描述血液中葡萄糖濃度的微分方程構成。
6）.糖原分解模型
模擬控制糖原分解與合成的4個因素，葡萄糖及6磷酸葡萄糖的控制、鈣離子的控制、環磷酸腺苷的控制、胰島素的控制。該模型是一個模糊邏輯模型，該模型描述糖原合成酶（Sta，控制糖原合成速率）及糖原磷酸化酶（Pho，控制糖原分解速率）的活性水平。該模型由4個微分方程構成，分別關于糖原磷酸化酶（Pho）、糖原合成酶（Sta）、糖原和細胞內的葡萄糖。
7）.胰腺模型
模擬胰高血糖素或胰島素的釋放。該模型由2個微分方程構成，分別關于胰島素和胰高血糖素的血液濃度。每一個微分方程都要遵循Hill方程。上述7個模型共同構成葡萄糖的調控模型，需要軟件管理系統來協調它們。Saffrey等人在2007年描述一種模型管理系統。該管理系統用來存儲模型和數據。在該系統中，上述的7個模型互相聯系，共同模擬出葡萄糖穩態系統。Hetherington等人詳細描述這個葡萄糖穩態系統的模型。
5完善和應用模型
建立模型以后，需要進一步完善?？梢赃x擇各種不同的實驗者，將實驗者分成多個小組，分別觀察和記錄他們的數據，根據這些數據完善和調整模型，甚至改變模型，最終確定適合不同人的具體的模型。通過這些具體的模型可以預測未來的變化情況，為了達到某些目的也可以設計一些干預措施。在其他領域中，學者已經充分研究了基于模型工程的設計方法，利用這些設計方法可以達到一些想要的結果，雖然這些設計方法還不成熟，需要進一步完善，但值得借鑒。在生命科學中，要特別注意干預措施也可能會導致一些危害。這些干預措施包括環境干預、藥理學干預或基因干預。環境干預通過物理或化學因素，藥理學干預主要通過臨床干預。在上一部分描述的復合模型中，廣泛的使用了計算機輔助過程工程技術，和優化技術尋找最佳解決方案，如糖尿病患者的最佳胰島素劑量；使用隨機技術尋找高敏感度模型的解決方案；使用區間方法確定能夠接受的最壞情況。上述方法和模型已經被用來預防一些疾病。如糖尿病患者很可能患非酒精性脂肪肝（NAFLD），利用上述方法可以提出一些措施，有效地避免Ⅱ型糖尿病患者患非酒精性脂肪肝（NAFLD）。基于模型的方法（例如優化、隨機分析、間隔方法）將促進生物學和醫學的發展，并且隨著生物學和醫學的發展，這些方法將更完善。要在生物學和醫學領域中很好地使用這些方法和模型，必須要掌握生命科學的知識和計算機的知識，單個的研究者常常不具有這兩個領域的知識，因此合作很重要。那些希望從事相關研究工作的學者必須合作，例如通過短期或長期項目，建立一個促進合作的機制。
6結論
本文展示了生理學和臨床醫學中一些可以用計算機輔助技術解決的問題。這些問題涉及化工廠（或者身體內）的化學和物理變化，并且常常涉及到復雜多尺度系統。雖然生命科學發展很成熟，但是在不能測量的領域，我們仍需使用計算機仿真和建模技術去解決問題。只有通過使用系統模型，某些復雜問題才可能解決，最終才有可能設計出合適的干預措施。最大難題是如何建立出好的模型，只有使用足夠精確的模型才可以預測生理學系統的行為。在醫療領域的模型只有到很高的精確度時才可以用。模型的臨床推廣仍然有很長一段路要走。通過新的系統生物學和系統醫藥學手段，將會使用于臨床的這種方法加速運用。
作者：藺玉柱 邱曉磊 沈平冰 單位：安徽師范大學物理與電子信息學院
1冰壺運動簡介
冰壺運動是以隊為單位在冰上進行的一種投擲性競賽項目。投擲的冰壺為圓壺狀，周長約為91.44厘米，高(壺的底部與頂部)11.43厘米，重量(包括壺柄和壺栓)最大為19.96公斤，冰壺底部和冰面相接觸的部分是一個半徑約為12.8至13.1厘米的圓環。冰壺所用場地是一個長44.5米、寬4.32米的冰道。場地冰面澆過平整的冰面后，還需要用噴頭像冰面噴灑熱水滴，保證冰面出現表面圓滑的凸起的小冰點，使冰壺的底面不能完全接觸到冰面，并且冰面更粗糙，對冰壺的阻力更大。冰道的一端畫有一個直徑為1.83米的圓圈作為球員的發球區，被稱作本壘。冰道的另一端也畫有一圓圈，被稱為營壘。在場地兩端各裝有一個斜面橡膠起蹬器。在冰壺場地前后兩端各有一條藍色的實線稱為“前衛線”和“后衛線”。球員擲壺時，身體下蹲，蹬冰腳踏在起蹬器上用力前蹬，使身體跪式向前滑行，同時手持冰壺從本壘圓心推球向前，至前衛線時，放開冰壺使其自行以直線或弧線軌道滑向營壘中心。在一名隊員擲球時，由兩名本方隊員手持毛刷在冰壺滑行的前方快速左右擦刷冰面使冰壺能準確到達營壘的中心或者將對方冰壺擊打出得分區域。最后當雙方隊員擲完所有冰壺后，以場地上冰壺距離營壘圓心的遠近決定勝負。
2運動學方程的建立
冰壺在冰面上滑行可以視為剛體的平面運動，可以將其分解為質心的平動和繞過質心軸的定軸旋轉。以前衛線的中心為O，前衛線中線為x軸，垂直于x軸的是y軸，垂直與冰面的為z軸建立坐標系。
2.1旋轉
冰壺的質量為m，開始時的角速度為，冰壺與冰面間的摩擦系數為μ，μ的大小與溫度T有關，可表示成假設摩擦力是均勻分在整個低面圓盤上，故計算摩擦力矩時，應將圓盤分解為許多的以轉軸為圓心的同心環來考慮。
3仿真系統結構
為了實現冰壺運動軌跡的仿真，根據前面所述的運動方程模型，需要先確定冰壺運動軌跡的一些參數。為此將冰壺運動軌跡仿真系統分成兩部分，即基礎參數設置和動態模擬。基礎參數設置中分別輸入初速度、初始角速度和溫度。冰壺場地兩營壘之間的距離近30米，所以在沒有任何干擾的情況下，冰壺應可以自由滑行20米才是有可能到達營壘。
4結論
根據機械能量守恒理論建立的冰壺運動方程，從主觀上驗證了它的正確性，可以幫助運動員分析投擲冰壺時應以怎樣的初速度和角速度投壺，才能有效的進入營壘。
作者：田雨 單位：沈陽體育學院
1綜合保障效能評估與質量控制
飛機的綜合保障效能是飛機及其保障系統在預期的使用環境和條件下經濟有效地滿足平時戰備完好和戰時任務持續能力的度量。綜合保障效能評估就是在現有飛機研制程序的基礎上，利用適宜的保障效能評估方法和技術，在飛機研制過程中持續開展綜合效能評估，評價出研制過程各階段的綜合保障效能，提出優化、改進建議，實現對新機研制過程綜合保障的有效監控；在部署/使用階段開展保障效能評估，驗證飛機及其保障系統是否滿足規定的系統戰備完好性要求，為調整保障系統和飛機改型、研制新型號飛機提供必要的經驗信息。保障效能是由飛機平臺設計特性、保障系統設計及維修保障方案所決定的，是在飛機研制過程中設計，逐漸形成、并在使用過程中不斷保持的。綜合保障效能的度量不僅考慮飛機平臺及其使用特點、可靠性與維修性、保障系統的特性與表現，而且還要考慮飛機的利用率、使用方式、任務剖面以及使用環境等。飛機設計質量控制就是要實現飛機及其保障系統滿足規定的系統戰備完好性要求，飛機設計質量不僅包括飛行平臺具有優良的性能，而且還包括其保障系統的性能和配備能夠支撐飛行平臺實現戰備完好、戰時可用的目標。綜上所述，綜合保障和質量控制具有共同的目標，綜合保障效能的高低反映了飛機平臺及保障系統設計質量的高低。在飛機設計的各個階段，對綜合保障效能評估即可實現對飛機設計質量進行階段性和系統性地控制。
2評價指標選擇
由于綜合保障和質量控制具有共同的目標，反映綜合保障效能的指標即可作為飛機設計質量控制的評判標準。飛機的綜合保障效能不僅取決于飛機的設計性能，同時也取決于飛機的使用和保障。綜合保障效能評估結果對四性和綜合保障工作直接產生影響，這關系到飛機的設計、研制，并決定著綜合保障最終目標——以可承受的壽命周期費用實現戰備完好性要求的實現。飛機設計質量評價指標的確定必須遵循以下原則：（1）以作戰任務需求、綜合保障各階段的任務和目標為依據。（2）參考國內、外同類飛機的有關指標，相似裝備的戰備完好性水平，以及本國的國防工業科技水平等。（3）環境條件的約束，包括作戰使用和平時訓練、儲存和運輸等環境條件。（4）預期使用的新技術、新產品對保障效能的影響。（5）現役同類裝備的保障方案和新機預期的保障方案、使用與維修保障資源的約束條件。（6）費用、進度等約束條件。（7）其他約束條件，如充分考慮各指標之間的協調性（不可互替代性、全面性）和各指標的階段性等。根據以上原則，結合相關標準，選用使用可用度（固有可用度）、能執行任務率、出動架次率、再次出動準備時間和壽命周期費用作為評價指標。這五個指標從不同的側面反映了保障系統設計質量對戰備完好性和任務持續能力的影響，其中使用可用度綜合反映飛機在實際任務過程中的使用情況，主要體現了飛機特性、維修保障、供應保障水平對戰備完好性的影響；能執行任務率主要反映在平時條件下飛機保障系統的訓練保障水平；出動架次率主要是反映在戰時條件下飛機維修保障和使用保障水平對戰時任務持續能力的影響；再次出動準備時間主要是反映飛機在連續出動條件下保障系統的使用保障水平；壽命周期費用從經濟性的角度度量裝備系統和戰備完好和戰時任務持續能力的權衡。這幾個指標之間具有不可替代性。戰備完好性的度量不僅考慮飛機及其使用特點、可靠性與維修性、保障系統的特性與表現，而且還要考慮裝備的利用率、使用方式、任務剖面以及使用環境等。這五個指標從不同的角度反映了不同設計和使用因素對戰備完好性和保障效能的影響，涵蓋了飛機設計特性、保障系統的要素（包括使用保障、維修保障、訓練保障、供應保障）和壽命周期費用對飛機設計質量的貢獻。以這些指標作為評價標準，可以實現飛機設計質量全面控制。
3評估方法和模型構建
3.1評估方法
可用的方法可分為解析法和仿真法兩類。解析法能夠準確地計算各類效能指標，但缺乏對飛機維修和使用保障動態特性的描述；仿真法能夠動態地描述飛機的維修和使用保障動態特性，但仿真結果不夠穩定。為了得到客觀、合理和科學的結果,本系統采用解析法和仿真法相結合的方法。
3.1.1計算機仿真
仿真技術具有低成本、有效克服解析法所不能解決的動態問題獨特優勢。計算機仿真體現在以下幾個環節：（1）根據對業務、模型、輸出參數之間的邏輯關系進行分析的結果，模擬單一飛機和機群在仿真周期內的總體使用業務流程。根據實際使用情況，模擬仿真周期內飛機的作戰使用流程。一般流程均從飛機執行的任務開始，進行任務前準備、執行任務、返回進行維修保障，然后進行再次出動。優秀業務活動包括飛機狀態的判斷、飛機的調度、修復性維修、預防性維修、起飛前準備、再次出動準備等。（2）故障抽樣。采用蒙特卡洛方法進行飛機系統故障抽樣，確定故障發生時刻序列。單架飛機的年平均飛行時間或者每次的仿真時間。η為由RANDOM（）函數生成的0～1之間的隨機數。故障發生時刻序列的確定方法如下：下一次故障發生時刻=本次故障發生時刻+下一次故障發生時間間隔（2）
3.1.2數據統計
對于已經研制的飛機及其保障系統，數據統計方法主要體現在飛機故障數據、資源數據等輸入數據的獲取。而對于新研發的飛機及其保障系統，這些數據可采用設計參數或者相似型號飛機參數。為了計算最終的評價指標，仿真過程中通過多次統計最終評價指標的分解項,獲取最終的評價指標計算結果。
3.1.3解析法
解析法主要用于各評估指標的計算，飛機各業務活動分解及其時序的確定、時間和資源分配等。各評估指標均可采用解析法進行分解，一直到最底層指標與飛機設計指標相同為止。這有利于確定最終的輸入參數，也利于模型數據的收集。
3.2評估模型構建
任務周期從飛機執行的任務開始，進行任務前準備、執行任務、返回進行維修保障，然后進行再次出動，直到當天任務結束。而在這一任務周期中，將涉及到任務系統、結構、維修保障活動、保障資源、保障組織五大方面設計工作的動態協同。如何全面、科學、客觀模擬這一過程，并將其量化，進而構建數學模型，最終計算出飛機在執行任務過程中的各評價指標，是飛機設計質量控制需要突破的優秀技術。
3.2.1模型組成
建模的關鍵體現在任務建模、保障資源建模、飛機建模、組織建模和任務執行過程建模五個方面。這些模型都描述了飛機系統某個方面的特性，它們獨立構成飛機系統的不同側面。因此，飛機設計質量控制模型分為任務、裝備、資源、組織、過程五個子模型。（1）任務模型：描述作戰單元的任務內容及其構成的模型。任務可分為若干個子任務，子任務又可分為若干個次級子任務，各個子任務的內容及其相互關聯都在任務模型中進行描述。隨著任務的進程，其他各個模型都會發生相應的變化。不同模型間的邏輯關聯是保障系統模型所固有的。（2）飛機模型：描述系統中飛機的結構和功能組成的模型。復雜的飛機系統由各單元以一定關系組成并形成特定的功能。（3）資源模型：描述保障系統的各種資源以及資源間關聯關系的模型。保障系統中的資源有很多種，例如：維修人員、備件、設施、技術資料、計算機資源等，但是在作戰單元執行任務的過程中，由于任務的持續時間一般比較短，對保障效能影響最大的資源只有兩種：備件和維修人員。因此，資源模型主要包括維修人員和各種備品備件的分配信息（其中的備品備件即為飛機的最小保障單元）、各種備件在維修過程中的消耗信息以及維修人員的占用信息等。（4）組織模型：描述系統中的組織、角色信息以及組織、角色間關聯關系的模型。其中系統中的組織為各個作戰單元和基本作戰單元，存在的關系有組織間的所屬關系、角色間的存在關系等。（5）過程模型：是保障系統的優秀模型，保障系統的其他模型都是圍繞著過程模型展開的。過程模型是描述任務的執行過程中發生的一系列維修、使用保障活動及為維修、使用保障活動之間關聯關系的模型。
3.2.2系統輸入
根據模型的組成、評估指標的分解結果以及飛機設計理論和原理，通過梳理以上模型組成中各描述參數之間的關系的，理清了各輸入參數以及5個子模型之間的關系，明確了各子模型必要的輸入參數。該模型分為任務、飛機、資源、組織、過程5個子模型。根據每個模型的描述，對描述參數進行結構化描述。例如,任務模型結構化為任務系統、任務剖面和基本任務；任務系統結構化為飛機名稱、飛機總數、飛機任務種類；任務剖面結構化為任務種類、任務持續時間、任務所需飛機數量、基本任務名稱；基本任務可結構化為基本任務名稱、基本任務持續時間、所含波次數、單波次所需最小飛機數、單波次持續時間和單波次任務成功點等設計參數。
3.2.3業務流程
在大量調研的基礎上，對單一飛機和機群的總體使用業務流程進行了梳理，并對業務、模型、輸出參數之間的邏輯關系進行了分析。根據實際使用情況，對飛機的作戰使用流程進行了梳理。在活動過程子模型中，需要確定各專業活動執行的邏輯先后、執行時間、資源、組織、特殊要求、所屬專業等信息。通過仿真飛機的任務和使用保障過程，梳理各任務和活動的執行流程，將5個子模型以及個輸入參數關聯起來，最終統計相關參數和計算結果。
4模型初步驗證
為了易于驗證模型和方法，對案例進行了以下簡化：（1）飛機結構假定只有三個子系統（燃油系統、航電系統、火控系統）。（2）將所有的保障資源放在同一個“資源池”中。（3）使用保障活動與任務暫時沒有關聯，作業時間是一個定值。（4）維修過程中備件的周轉時間為定值。（5）預防性維修活動看作一個事件，作業時間為一個定值。（6）供應保障和訓練保障暫時不考慮。模型的驗證采用本模型仿真結果和LSEM模型仿真結果進行對比，計算的出動架次率分別為2.56架?次/天和2.5架?次/天，偏差為2.4%。該偏差處于可接受范圍內。
5模型特點和應用
5.1模型特點該模型具有以下特點：
（1）系統性。該模型使得飛機設計質量的控制不再以各系統、各部件、各產品等孤立地進行，而把整個飛機及其保障系統作為一個有機系統進行質量控制。這不僅符合飛機研制的客觀規律，而且將飛機的裝配、各系統、各產品之間的接口對飛機質量的影響也進行考慮。其結果能夠更真實、全面、客觀反映飛機及其保障系統的設計質量。該方法的這個特點與戴明的系統論理論一致。（2）階段性。由于飛機研制具有明顯的階段性，每一階段的設計參數逐步詳細和準確，因此，該模型也具有階段性。隨著設計的深入，該模型的輸入將不斷逼近飛機及其保障系統的設計質量。該方法的這個特點與戴明的質量持續改進一致。
（3）動態性。以往的控制方法僅采用了質量管理體系和程序，是一種靜態的控制方法。該模型能夠動態性地描述飛機的使用和保障過程，其結果與真實的設計質量具有較小的偏差。（4）客觀性。該模型能夠克服以往采用的程序控制和專家評審方法具有的主觀性，其結果更加科學、合理、客觀。（5）全面性。目前，美國工業界已開發出大量相關模型，如戰備完好性試驗用可用性原型的快速構建（RAPTOR）軟件、裝備保障性仿真工具SCOPE、后勤復合模型LCOM、戰備完好性評估模型METRIC、F-15E的可用度評價模型SLAM、JSF戰斗機的全任務仿真系統、美國空軍基地資源的戰區仿真模型TSAR等。以往的模型僅采用單一的評價指標。選擇的使用可用度、出動架次率、再次出動準備時間、全壽命周期費用指標能全面衡量飛機設計質量。評價結果不僅反映了飛機平臺本身的設計質量，而且還反映了其保障系統和他們之間接口的設計質量。（6）經濟性。地面試驗的成本高昂，而本模型可以省去地面試驗所需要的飛機及其保障系統的研制費用，地面試驗的包括人工、場地、設施等其他費用也不再需要了。
5.2應用
由于飛機及其保障系統的研發具有明顯的階段性，本文提出的模型和方法在各階段對飛機設計質量的控制途徑也不相同。
（1）在項目的招標和投標階段，利用該模型評價供應商提供的設計方案和標書，確定其是否滿足項目的指標要求，從而最終選定合適的供應商，從而確定最佳設計質量方案。
（2）在概念設計階段，利用該模型評價設計方案，找出飛機和保障系統設計的薄弱環節，提出優化和改進措施，完善飛機平臺和保障系統設計，提高飛機設計質量。
（3）在詳細設計階段，利用該模型評價詳細設計方案，找出飛機和保障系統設計的薄弱環節，提出優化和改進措施，完善飛機平臺和保障系統設計，提高飛機設計質量。
（4）在部署/使用階段，驗證飛機及其保障系統是否滿足規定的系統戰備完好性要求，找出設計中的模弱環節，提出優化和改進措施，為調整保障系統和飛機改型、研制新型號飛機提供必要的經驗信息。
6結論
針對當前飛機設計和使用中存在的諸多問題，本文提出了一種基于計算機仿真和數據統計的飛機設計質量控制方法，確定了衡量飛機設計質量的評價參數，構建了計算機仿真模型，利用成熟的LSEM模型對模型的正確性、有效性和合理性進行了初步驗證，但是仍需要經過大量的真實使用數據的驗證。該模型具有系統性、階段性、動態性、全面性、客觀性和經濟性等。在飛機研制的各個階段，利用該模型對飛機平臺及其保障系統的設計質量進行評價和控制，提出優化、改進措施，實現對飛機研制過程設計質量的有效監控。
作者：袁聰聰 張傳超 單位：中航航空電子有限公司 中國人民大學
一、計算機仿真理論教學內容改革
現代控制理論近年來發展迅速，使得我們對各類控制對象有了更好的理解，能夠很好地刻畫實際對象中事件驅動的動態過程，提出了離散事件系統，它的動態行為是由一系列隨機出現的事件驅動的，而且控制理論界已經給出了很多建模方法和建模工具，如Gracefet圖、自動機和Petri網[2,3]。而現有的計算機仿真內容主要是面向連續動態系統，雖然也涉及離散事件系統，但是對離散事件系統建模和仿真方法少有涉獵。離散事件系統的模型大部分來自計算機科學研究領域，現代控制理論和控制工程都離不開計算機，對此類建模工具的了解可以拓寬自動化專業學生的知識結構，提升他們思考和解決計算機控制工程問題的能力。為此，在計算機仿真課程內容中，我們增加了自動機和Petri網的基本概念。考慮到學生缺乏離散數學的基礎，我們擬根據實際對象建模需要，結合Matlab中的stateflow工具箱，介紹離散事件系統的建模和仿真方法。具體內容包括：
(1)離散事件系統概念；
(2)自動機模型；
(3)Petri網模型；
(4)離散事件系統的自動機模型的建模方法；
(5)離散事件系統Petri網模型的建模方法；
(6)自動機的仿真模型的設計方法；
(7)Petri網的仿真模型的設計方法。
另外，現實工程領域大多數系統是混雜系統[4]，既有連續變化的特征，又有事件驅動的特征，而且連續變量子系統與事件系統之間相互作用相互影響。從20世紀60年代，學界就開始了混雜系統的研究，目前已經取得了豐富的成果，涉及混雜系統的建模、分析、控制、調度和優化等問題。其中，建模和分析方法對自動化專業知識體系的構建非常重要，事件驅動的思想能夠讓學生將控制理論與實際過程更好地建立聯系，因此在計算機仿真課程中，我們增加了對混合自動機和混合Petri網的介紹，并結合實例闡述如何給出混雜系統的數學模型以及仿真模型和仿真程序的設計方法。具體內容包括：
(1)混雜系統概念；
(2)混合自動機；
(3)混合Petri網；
(4)混雜系統的混合自動機建模方法；
(5)混雜系統的混合Petri網建模方法；
(6)混合自動機的仿真模型的設計方法；
(7)混合Petri網的仿真模型的設計方法。
二、計算機仿真實踐教學內容改革
計算機仿真是一門實踐性很強的課程，利用代碼將實際對象虛擬到計算機中，這就要求自動化專業的學生不僅要掌握知識概念，還要能夠編寫代碼用計算機實現抽象的概念。如果實驗課內容設計合理，可以很好地鍛煉學生解決實際問題的能力。鑒于自動控制原理大量內容屬于動態系統的分析方法，而仿真是分析系統不可或缺的手段，仿真實踐課程可以鞏固控制原理的抽象的知識。如何設計仿真課程的實驗項目對自動化專業的計算機仿真課程非常重要，圍繞自動化專業課程體系，我們擬設定如下實驗項目：
(1)二階電路的C程序仿真實驗；
(2)單容水箱的C程序仿真實驗；
(3)電機拖動控制系統的C程序仿真實驗；
(4)一階倒立擺的C程序仿真實驗；
(5)立體倉庫系統的自動機模型仿真實驗；
(6)立體倉庫系統的Petri網模型仿真實驗；
(7)Bang-bang控制液位系統的混雜自動機、Petri網模型的仿真實驗；
(8)反應釜復雜控制系統的Matlab仿真。
三、結束語
本文探討了自動化專業計算機仿真課程的教學改革問題，通過實踐改革，使教學內容更加符合自動化專業的課程體系。從前期的教學效果看，上述改革能夠激發學生的學習興趣，鞏固專業知識基礎，并且有效地提高了學生解決工程實際問題的能力。
作者：羅繼亮 邵 輝 晏來成 單位：華僑大學自動化系
一、計算機仿真技術在制造業中的應用分類
（1）計算機仿真計算在產品模型為中心的應用：在產品模型引入計算機仿真技術可以對產品的靜態及動態性能、可制造型、可裝配性等情況進行分析。一個產品的研究與開發，需要考慮其實用功能、實際需求、產品外觀、產品尺寸、產品的可制造型、產品的可批量生產性等方面的因素，計算機仿真技術很好的完成這些工作，在產品模型中發揮作用。
（2）計算機仿真技術在制造系統模型為中心的應用：制造業中的制造系統模型中包括了制造設備的高仿真智能運用。復雜制造系統的模擬等過程，計算機仿真系統在檢測設備的運行能力、監控設備的實際運行狀況中發揮著巨大的作用。
（3）計算機仿真技術在開發過程模型為中心的應用：在這個分類中，計算機仿真技術主要是在產品設計和制造中起到作用。產品的制造過程引入計算機仿真技術就是利用仿真技術將制造系統模型和產品模型進行有效的結合，進行多方位的模擬、全面的運算，以及全面的考慮生產批量、產品成本等問題，開發出合格并且滿足需求的產品。
二、計算機仿真技術在制造業中的應用
計算機仿真技術作為一種高新的科學技術在制造業中具有廣泛的應用，在工業、軍事、醫療等汗液都有應用，特別是在航空行業、國防行業等大規模、復雜的系統研發中具有很高的應用價值。計算機仿真技術在制造行業中的應用可以減少不必要的損失、節約經費、縮短產品開發周期、提高產品質量。在制造行業中，計算機仿真技術涵蓋了產品的設計、制造、測試運行的全過程，已經成為了制造業不可或缺的重要技術手段。 計算機仿真技術中的虛擬現實技術可以使用戶通過電腦屏幕進入一個三維世界，其可以為產品提供一個可視化的三維環境，對物體進行交互操作，從而對質量和數量進行綜合決策，這種可視化的解決策略可以對快速化及批量化生產的發展起到推動作用[2]。虛擬現實技術可以實現人機互動，對產品的性能和運行狀況進行測試與監控，這種技術將計算機圖文學、高仿真技術、計算機傳感技術等多種技術手段進行了結合，這種技術對產品的各個階段都可以進行支持，使用者通過操作可以檢驗產品的各個部件是否合格，檢驗產品的各個性能進的穩定性，檢驗產品功能的實用性?！∮嬎銠C仿真技術中的虛擬制造技術將三維模型和虛擬仿真進行有有效的集成，從而可以對實際世界中的物體進行操作，是一種計算機輔助系統技術，是一種實現生產制造過程的應用技術[3]。虛擬制造技術在制造業中的引入可以實現實際生產線或車間中少人力、物力、財力并在短時間內進行產品的設計驗證[4]，為產品的生產奠定堅實的基礎。
三、制造業中計算機仿真技術的研究展望
計算機仿真技術實現了企業的生產過程的信息化、數字化、以及網絡化，為企業產品的設計與制造提供了包含生產源、工藝流程、管理等多種動態信息的分析方法。在傳統的制造方法卻無法對生產線進行快速化設計，無法進行小批量多品種的產品的生產，對于產品的設計、制造、控制都很難達到預期的效果，而計算機仿真技術的引入就可以很好地解決這些問題。
現階段應用比較廣發的物流仿真軟件有DEL-MIA/QUEST、EM-Plant等，這些軟件都是面向對象的、圖形化集成建模仿真軟件，可以搭建系統仿真模型，通過參數輸入而獲得系統的參數輸出，對制造企業的實際生產具有很高的參考性。隨著仿真軟件在制造業中的需求的不斷增大，計算機仿真技術會不斷的發展，三維建模軟件與物流仿真軟件會得到更好的結合，并以快速、簡單的建模建立、工藝仿真以及優化算法等一步一步的集成，這將是制造業中計算機仿真技術的發展方向。
四、結論
計算機仿真技術在制造業中得到飛速的發展，最主要的原因是其對我國社會的發展和經濟的提高具有重要的意義?，F在段，在制造業中仿真技術是一種具備綜合性、高科技的基本保障，并發揮著越來越重要的作用。，在一些大規模、復雜性強的研發中更是必不可少的工具。計算機仿真技術在制造業中的仿真規模在不斷的擴大，仿真功能也在不斷的強化，大力的推進計算機仿真技術在制造業中的應用，對提高我國產品的自主生產力，推動我國制造業的發展具有重要的意義。
作者：崔建亭 單位：上海交通大學
1教學方法改革
1.1情景教學
在高頻電子線路教學內容中，概念多、難點多、數學推導多，同時還會涉及到非線性分析法，因此學生在學習過程中經常會覺得枯燥、難學。通過實驗展示可以使教學中的難點得到化解。但在實際教學中，因為受到空間和時間條件的限制，在實際教學中實物演示受到了制約。在高頻電子線路教學中要找到教學過程中的教學難點、抽象點，要準備例如振蕩器平衡的調制系數、穩定條件等多個仿真實驗，在課堂情境教學中應用，為學生在認識上提供更加便利的條件，提高教學效率。
1.2課程統籌教學
通常情況下，在高頻電子線路教學中，理論課與實驗課是分開的，兩者相互獨立，這樣在實際教學過程中難免會出現理論與實踐脫節情況，主要表現在時間和內容上脫節，教學過程中的驗證性試驗無法在及時的加深學生對教學內容的理解，導致了教學效果大大降低。在教學過程中為了完整性經常會對一些操作簡單、結論明顯的實驗也安排相應的實驗環節，這浪費了實驗課程。在教學過程中應當對這一現象進行合理改革，對課堂教學和實驗教學中的內容進行統籌，課堂教學結束后，應當安排相應的驗證性實驗；部分理論課程可以在實驗課程上進行，可以一邊做實驗一邊傳授理論知識。針對每個驗證性實驗，設計相應的仿真預習，利用計算機仿真代替實驗內容，通過預習報告的方式完成。通過實踐證明，采用此種教學方式不僅解決了教學時間，而且提高了學生在自我學習中的管理能力。此外，計算機仿真通過計算機對實驗條件和環境進行了模擬，學生可以進行多次實驗，并且可以對實驗過程中的參數進行自行修改，這樣不僅縮短了實驗時間，而且對實驗設備也起到了一定保護作用，避免學生在實驗過程中因為操作不當而給設備造成損傷。
2仿真教學應用實例
Multisim11是高頻電子線路教學中經常被應用的一種軟件，仿真分析具體步驟如下：依據設計和原理創建電路原理圖，然后依據實驗情況對電路圖選項進行設置，開啟仿真開關，使電路運行，再借助仿真儀器，獲取理想的仿真結果。解調、調制電路是組成通信設備的重要部分，解調和調制方式對系統的性能有著巨大影響，同時也是在高頻電子線路學習中的難點。
2.1普通AM（調幅）信號波形仿真
調幅是振幅調制的簡稱，調幅包括：抑制載波、普通調幅等，普通調幅是其中最基本的一種，其余調幅都是有普通調幅演變來的。依據調幅信號形成的基本原理，在Multisim11下創建普通調幅電路，開啟仿真后可以可在雙蹤示波器上看到低頻調制信號與普通調幅信號波形對比圖。對直流電壓V3進行調整，使電路調幅系數進行改變但V3與1V相等時，調幅系數將超過1，則為方正波形，發生調幅現象，已調波在經歷檢波后將無法恢復到原有的形態，屬于嚴重失真，因此在實際教學中應當盡量避免此現象的發生。
2.2二極管包絡檢波器仿真波形
二極管構成的包絡檢波器性能強，結構簡單，因此被廣泛應用與檢波電路教學中，經過解調后輸出的信號能夠對輸入信號的包絡進行合理反映，仿真電路如圖4所示。開啟仿真，對電路參數進行調整，便可得到獲得調解后信號與輸入信號兩者的對比。但在對電路參數調整過程中，如果沒有對電路參數進行正確選擇，二級管包絡檢波器在實際工作中極有可能發生負峰切割失真和惰性失真。因此，在實際操作過程中要注重電路參數的調整。
3計算機仿真應用需要做好輔助工作
（1）整合教學內容對課堂、實驗教學內容進行整合，在使用計算機仿真前，教師需要做大量工作。首先，教師要對教學中的內容進行詳細統籌。例如，在教學過程中，哪些部分課堂講解的內容需要利用計算機仿真代替，哪些教學內容應當通過計算機仿真演示，又有哪些內容使需要通過計算機仿真對學生進行指導。
（2）編制輔助教學手冊對高頻電子線路教學內容進行整合后，教學應當精細編制輔助教學手冊，對進行過程進行指導。輔助教學手冊中的內容應當通俗易懂，計算機仿真的思路、目的、步驟等內容要言簡意賅，便于學生理解和運用。
（3）改革考核制度考核是檢驗教學成果的主要手段，既然在高頻電子線路教學中引入了計算機仿真，那么在考核中也應當有所體現。在考核過程中不僅要涵蓋大綱的教學要求，同時也要加入計算機仿真考核。在考核上應當做出合理的改革，主要體現在總成績的構成上。通過實踐應用表明，合理的考核結構，不僅能夠使計算機仿真教學在高頻電子線路教學中起到更好的作用，同時對學生的學習起到了一定督促作用。
4結語
將計算機仿真軟件應用到高頻電子線路教學中，可以將教學中抽象難懂的內容進行展示，通過改變參數獲取不同波形，不僅可以提高學生的學習興趣，同時也可以加深學生對知識的理解，是一種值得推廣的方法。
作者：張曉軍 陸興華 單位：廣東工業大學
1計算機仿真技術概述
1.1宏觀仿真（Macro-simulation）
描述公鐵聯運系統各要素及其規律的細節程度較低，主要通過集聚行為來對物流及交通流進行描述，僅僅對車流在路段和節點的流入流出行為進行描述，而對兩種運輸方式的切換及列車、車輛的運行過程中的行為等細節行為不進行描述。常見的宏觀仿真軟件有TransCAD、TRIPS、CUBE、VISUM及EMME等。
1.2中觀仿真（Med-simulation）
能夠較高程度的對系統要素及其規律進行描述，以列車或者貨車組成的隊列為基本單元，在對車流在路段和節點流入流出行為進行描述的同時，能夠對兩種運輸方式的切換及列車、車輛的運行過程中的行為進行簡單的近似描述。常見的中觀仿真軟件有CONTRAM、TISI和INTEGRATION等。
1.3微觀仿真（Micro-simulation）
描述公鐵聯運系統各要素及其規律的細節程度較高，對于物流和交通流以單個列車、車輛為基本單位進行描述，對兩種運輸方式的切換及列車、車輛的運行過程中的行為能夠較為真實地反映。常見的微觀仿真軟件有Corsim、Paramics、Trans-Modeler、AIMSUN、SimTraffic、VISSIM、MITSIM及Synchro等。
1.4次微觀仿真（Submicroscopic-simulation）
描述公鐵聯運系統各要素及其規律的細節程度最高。例如：次微觀仿真模型在對運輸方式切換行為進行描述的同時，還要對車輛承載量的改變對車速的和費用的影響等進行描述。
2公鐵聯運物流仿真平臺建設及關鍵技術研究
2.1公鐵聯運物流工程仿真平臺的建立
采用先進的物聯網及信息技術，以公鐵聯運物流業務流程管理為優秀，集成交通運輸工程、物流工程、現代物流運籌規劃、計算機控制技術、信息處理技術、工業現場總線通訊技術、分布式數據庫技術、實時數據庫技術等學科和技術，建立針對公鐵聯運物流的高連接性、精確性、集成性、動態性、實時性的要求，區別于一般物流概念的學習實驗室或演示實驗室，建立基于實際工程項目應用為背景的公鐵聯運物流工程仿真平臺。
2.2不同運輸環節的無縫連接
采用基于XML的EDI技術協調公鐵聯運的各個環節，完成兩種不同運輸環節的無縫銜接，深入研究公鐵聯運信息的傳輸效率及跨地區傳輸，進而實現跨區域的實時信息傳輸、遠程數據分布式和集中式處理的結合以及多個異地局域網連接等。
2.3公鐵聯運的信息集成服務的研究
通過多目標協同優化方法對公鐵聯運多式聯運的信息集成服務進行研究，達到物流過程中信息的高效共享和業務的協同聯動，實現跨區域，跨行業，跨部門的信息共享，充分發揮信息集聚效應，達到降低成本提升效率的目的。
2.4公鐵聯運物流安全控制與研究
建立基于GIS的公鐵聯運物流安全監控系統，根據該系統采集的數據以及歷史數據，建立預警數據庫，對數據信息進行定性和定量分析，作出識別、診斷和決策。
3結束語
綜上所述，我國由于基礎設施落后，技術水平低及信息化程度不高等不足，迫切需要通過一種低成本、高效率的方式從多角度開展多式聯運研究，因此通過計算機仿真技術，建立公鐵聯運工程設計仿真平臺對于尋求最優解決方案具有重要的理論和實踐意義。
作者：李晶 侯倩倩 田彬 單位：蘭州交通大學機電技術研究所 蘭州交通大學自動化學院
1我國的物流運作現狀分析
我們通過對2003年的第四次中國物流市場的供需狀況調查進行分析，調查出來的結果顯示出我國的物流行業運轉情況并不是很好。2.1企業的庫存期過長、周轉時間太慢通過該項調查我們可以看出，有百分之八十的企業原材料庫存時間在一周到三個月期間，百分之八十四的生產企業產品庫存都在三個月以下，百分之七十的商品企業銷售庫存在一個月以下，這就表明我國的企業產品庫存時間太長，周轉時間太慢，主要還是物流情況差勁導致的，在此我們也能看出我國的物流情況急需得到相應改善，從而改變現在這種狀況。2.2人們對物流的滿意度較低生產企業里面的3PL相比較自理物流來看，在滿意度方面差別很大，對于自理物流的評價主要是不完全滿意，對第三方的物流評價就不是這么固定了，分布相對分散，滿意、不完全滿意和不滿意都有一部分。而在商業企業中，對物流不完全滿意的比例是最大的，這就表明第三方的物流服務是好于自理物流的。再從不滿意的原因分析，企業內部對于物流服務的關心側重在于物流信息的操作質量以及運作能力，對運作成有不滿意的評價也占一小部分，這就說明我國的物流系統還是不夠完善，物流行業的成本需要進一步降低。通過上述現狀我們可以看出，我國現如今的物流運作水平還是比較落后的，所以說我們應該加大對物流系統的優化工作，提高物流系統的服務水平已經在物品運輸上的成本的降低，只有這樣才能保證我國的物流行業繼續發展下去，才能讓企業的競爭優勢得以凸顯。
2基于計算機仿真技術的自動化物流系統設計
2.1企業內部的生產物流系統
當企業內部開始安排并且計劃著在生產領域實行物流系統并且提出運行的總體方案時，應該根據企業內部的實際情況以及生產出的產品的需求多設計出幾套不同的物流方案，然后對這些方案進行分析比較，不論是對哪一套方案進行分析，都需要在企業內部的產品生產系統中采集需要的樣品進行分析。此外，我們可以在這一流程里面融入計算機仿真技術，這樣就能夠對多套方案進行實際情況下的運作模擬操作、物流運作的績效評估以及企業產品的生產試驗等等。一般而言，計算機仿真技術在企業的物流系統中加以應用，主要在原材料的購買、運輸以及儲存，還有整套產品的生產流水線以及產品的加工、出庫這些方面有所體現，它能夠對上述的過程進行動態化的仿真模擬操作，從而能夠對生產環節的效率進行提升，還能夠降低原材料等物質的運輸成本，可以讓企業內部的物流系統各項指標得到改善。此外，通過計算機仿真技術的物流系統我們可以有效地對生產設備的功能進行檢查，還可以檢驗企業的訂單要求和生產環節的匹配程度，還有交通工具的有效利用，物流的運輸方式和運輸路線是否最優，生產物資的原材料經過的環節是否達到了最簡等等?，F在看來，物流系統中融入自動化計算機仿真技術可以有效地對企業物流的各個方面進行檢驗，能夠極大的對物流系統進行完善，在促進其優化方面起著重要的作用。
2.2適用于港口的物流系統
在港口的物流系統中加以應用計算機仿真技術，主要是在港口物流系統的環節以及相關領域的規劃方面得以體現，即船舶泊位設計、貨柜堆場設計、裝運搬卸工藝設計等的合理分配和資源優化上，另外對于現實港口管理系統的策略制定和優化方面也是計算機仿真系統要解決的一個重點問題，最主要的目標就是想對港口物流作業的調度進行實時化的實現，包括港口生產調度、貨柜堆場作業控制、車輛作業路線等，我們對這些線路環節進行仿真操作以及分析，能夠對港口的物流作業系統有一個科學合理的評判，對其整體的流程進行有一定的積極影響，此外，還能實現對于物流系統整體的錢能診斷以及深入分析。我們在分析之后的基礎上對港口物流系統進行改進優化，選擇最優的改進方案，就能達到最好的改進效果。目前計算機仿真技術在港口物流貨柜堆場的管理中已經實現了實時立體化全景象管理和控制，這在很大程度上對各種貨柜的存放、搬運以及出入情況進行了改善，操作起來更加的方便，從而提高了企業的生產效率。
3結論
自動化的物流系統設計最前沿的手段以及現代的解決方案就是對計算機仿真技術的利用，那些基于計算機仿真技術的自動化物流系統的設計，能夠對物流行業的操作自動化水平、智能化水平以及技術化水平有效地進行提高，此外，物流工程的直觀性也可以通過計算機仿真技術來進行提高。本文主要分析了計算機仿真技術和物流系統的含義，然后分析了兩種技術的相互融合起到的促進作用，之后對我國前幾年的物流運作狀況進行了統計性分析，最后是介紹了兩種不同的應用了計算機仿真技術的物流系統，與相關的物流作業的基本功能和要求進行聯系，認為我國的物流系統還需要進一步的進行完善，我們要致力于發展基于計算機仿真技術的自動化物流系統設計。
作者：余小花 單位：陜西財經職業技術學院
1覆蓋率算法在負控系統中的應用
負控系統在電力網絡中有兩個重要的應用,首先是數據采集節點,通過部署在各個電力網絡節點的負控終端來實時的采集電力負荷的運行數據,并且通過中繼站上傳到負控中心。由于中繼站的成本較高,因此在中繼站的部署過程中也要通過仿真分析來確定一個優化的部署方案。在中繼站的部署過程中要考慮到本區域的電力負荷、地形等因素,以便能夠更好的規劃部署,消除盲區。在負控系統的規劃階段,可以使用現有的智能算法來確定最優化的方案,在本節剩下的部分中將會根據人工魚群基本算法提出一個適用于負控系統規劃的人工魚群算法模型。在負控系統中,為了避免負控終端的資源浪費,規劃的目標應該是使目標函數達到最大值,因此也就是使人工魚群向食物濃度較大的方向移動。
1.1參數設定
根據負控系統的特性對參數進行設定,根據指定區域中預先估計的負控中心的規模、中繼站的數量負控終端的數量,結合該區域中的用戶數量和電力負荷來確定人工魚群的規模,根據負控系統需要覆蓋的區域的大小來確定魚群的移動范圍,根據中繼站的覆蓋范圍和負控終端的覆蓋范圍來確定魚群的視野,最后根據指定中繼站所管理的負控終端數來確定迭代參數和密度參數。
1.2初始化人工魚群
根據指定區域中的用電負荷和用戶數來生成n個數,為每條人工魚的初始位置，人工魚的初始位置要根據指定區域中電力負荷來確定。
1.3執行算法
根據預先設定的參數,使用人工魚群基本算法對人工魚群的追尾行為、聚群行為進行模擬,人工魚根據自己的所在區域中魚群密度較大而且食物濃度較高的區域移動。如果無法確定移動方向,則根據自己當前位置的食物濃度選擇一個比當前濃度高的方向進行移動或者隨機移動一步。如果達到最大迭代次數,輸出魚群密度最高的區域,即得到最佳的部署位置。
1.4方案分析
根據算法執行結果來設定負控終端和中繼站的部署方案,根據地形等因素適當的進行調整。最后根據指定區域的實際用電數據對方案進行仿真測試,根據測試結果在進行方案的優化和修改。人工魚群的基本算法提出后,學術界根據不同的需求對該算法模型進行了大量的優化,并且在電力系統中有很多的應用研究,例如齊志華將人工魚群算法應用于電力控制系統,吳杰對人工魚群算法在輸電網絡規劃中的應用進行了分析。
2結語
隨著社會經濟的發展,必然會對電力負載控制提出更高的要求。負控系統將在監控電力網絡中各節點的狀態、動態控制各節點的運行等方面起著重要的作用。合理的部署負控系統能夠最大化的節約電力網絡的投入,更好的為用戶服務。因此,在以后的發展中,基于人工智能算法的計算機仿真優化技術將會對負控系統的規劃提供更好的決策依據。
作者：田博今 李源 劉亞敏 陳勁 單位：國網重慶信息通信分公司
1.水輪機調節系統仿真模型建立
1.1引水系統
由于水輪機是一個動態元件，在工作時，其內部結構的變化和運動相對于穩定時要復雜很多，所以在進行水力瞬變的計算中，工作人員通常采用水輪機在穩定情況下工作時的綜合特性曲線去確定水輪機流和水輪機力矩特性，但是在水輪機穩定狀態下的綜合特性曲線不包括尾水管和蝸殼不稱定工況時水流慣性對水輪機特性曲線的影響。在計算水輪機綜合特性曲線時如果引水管道很長，其影響對于整體的綜合特性曲線影響不大，所以可以忽略。反之，則要進行一些運算確定其特性曲線而不可忽略。在計算機對水輪機調節系統進行仿真建模時，由于實際的水力發電站中線路復雜，所以在建立模型是必須要對整個水力發電系統中的所有管道通路進行編號，這樣可以有效地避免重復而出現的誤差，也可以提高整體的工作效率。在對于系統管道進行編號后，由于整體管道過多，同時建立其仿真模型非常麻煩，工作人員通常需要把管道分成若干個網格，網格的邊界點作為計算節點，然后在網格內部進行仿真，然后進行最后統一的計算，建立合理的引水系統。
1.2電液隨動系統
現代水輪機調速是由電子調節控制器和電液隨動系統兩部分構成。對于前一部分我國研究的比較深入，技術比較成熟。但對于電液隨動系統基本保持原有體制并在此基礎上進行一部分優化微調。微調主要分為模擬電調和微處理器電調兩種方法。但是這兩種方法都是采用電液隨動系統。電液隨動系統作為水輪機調速的執行部分，是其中不可缺少的重要組成部分。但是由于在水輪機調速系統中工作油液量大，流動路徑較長，并且與大氣和壓縮空氣直接接觸，使得工作油液內的金屬微粒、油泥、纖維等機械雜質較多，并且由于酸堿、水分所引起的油質劣化十分嚴重，又由于電液隨動系統可靠性差，綜合所有因素，電液隨動系統油孔容易被堵塞，多次工作后斷線，強度低等缺點。但是通過電子計算機仿真系統對此進行仿真，可以滿足不同情況下的水輪機調節系統，使效果達到最優值。
2.水輪機調節系統仿真算法
2.1引水系統仿真算法
在仿真編程時，引水系統特征線方程與水輪機聯立作為一個部分,引水系統采用特征線法求解;水輪機的流盆和力矩可由模型特性曲線上查得。調速器和發電機等部分的徽分方程作為另一部分,并分為存在大擾動和小擾動兩種情況考慮。由于存在大擾動時，水輪機參數變化很大，超出其線性范圍，因此小擾動模型不適用。為此調速器和發電機采用差分方程的方式建模,采用特征線原理求解。將上述兩部分交替求梁晨哈爾濱電機廠有限責任公司黑龍江哈爾濱150040解，即為水輪調節系統動態仿真結果。
2.2電液隨動系統的傳遞函數
將電液隨動系統中的步進電機，主接力器作為積分環節,液壓缸、主配壓閥作為一階慣性環節。同時記錄導葉控制信號的限幅,步進電機輸出限幅,步進電機輸入信號死區以及液壓缸、主配壓閥死區等5個主要非線性。并且利用連續系統離散化非線性系統數字仿真，即可得電液隨動系統傳遞函數。
3.仿真系統具備功能
3.1水輪機特性的計算
在求解非線性方程組時，如果沒有水輪機流量特性和力矩特性的全特性，就只能在模型綜合特性與逸速特性的基礎上延長使用，所以在求解非線性方程組時，必須知道水輪機流量特性和力矩特性的全特性。同時將水輪機的特性參數用數組的方式在計算機中儲存，需要儲存的參數有：導葉開度，機組單位轉速，機組單位流量和機組力矩。但是由于實際值與計算機所儲存的理想數值存在誤差，所以在實際計算出的數值與計算機儲存的數值不相等，可以通過拉格朗日公式或者四點插值方法計算求得與單位流量個單位力矩所對應的計算值。
3.2仿真系統步長計算
由于理想情況下和現實情況存在誤差，從而導致計算結果不準確，為了減小誤差，使計算結果與實際情況更加符合，仿真計算時的步長必須取得足夠小，分割的足夠精密。步長的確定原則是：仿真系統計算步長的時間必須小于計算機微調調速器的采樣時間，這樣才能最小的減小誤差，同時步長的計算必須在上述條件下同時也滿足水擊計算的特征方程曲線。當步長計算不能滿足水擊計算特征方程曲線時，應該在仿真系統中適當的調整波速使得步長滿足其條件。
4.水輪調節系統仿真硬件設計
對于水輪機調節系統的仿真，應該從我們的真實情況出發，不能在理想情況下進行仿真實驗，否則實驗結果很難融入到真正的生產使用。在設計仿真系統的同時應該在實物中加入輸入輸出模塊，以便系統中參數的輸入。同時為了方便我們更容易的觀察水輪機調節系統的實時性變化，仿真系統應該具備顯示功能，并且為了方便我們對參數的調節，確定系統的優先級別，安裝可控制的顯示屏是最好的選擇。結束語水輪機調節系統作為水電站中最為重要的環節，其控制性能和可靠性一直是人們十分關注并希望優化的問題。因此在計算機發展迅速的今天，很多學者利用計算機仿真技術研究。在當前看來，通過計算機仿真技術，分別建立模型，列寫算法，并根據不同條件對模型算法進行微調，即可得到可靠，準確的結果，大大節省了人力物力，也使其可靠性增加。但隨著科技的進步，越來越先進，精確的仿真也被提出來。由此可見，計算機仿真技術因為具有高效，優質，經濟的特點，被越來越多的學者青睞，并且在水電能源理論研究和技術開發方面具有很好的前景。
作者：梁晨 單位：哈爾濱電機廠有限責任公司
