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计算机仿真
计算机仿真

吴连伟

月刊

1006-9348

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010-68767186

100037

北京海淀阜成路14号

计算机仿真/Journal Computer SimulationCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊旨在促进我国仿真技术交流和发展，既总结过去、探索基础理论，又跟踪发展前沿，重点报导仿真应用成果。现已是中国科技论文核心期刊。于2003年被《中国科学文献计量评价研究中心》评为优秀期刊。同时被选入中国学术期刊（光盘版）文献检索系统、中国科学引文数据库、中国核心期刊数据库。现已成为仿真技术领域中优秀期刊。
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    基于观测器的连续搅拌反应釜命令滤波控制

    刘凯辛丽平孔晓涵刘家硕...
    271-277,491页
    查看更多>>摘要：针对连续搅拌反应釜系统在实际应用过程中存在的外部扰动和状态不可测问题，设计了一种基于观测器的模糊自适应命令滤波控制策略。首先，利用模糊逻辑系统去逼近系统中存在的非线性函数，同时设计模糊状态观测器对系统的状态变量实时估计;其次，将自适应反步控制方法与命令滤波技术相结合，通过设计非线性扰动观测器准确估计系统的外部扰动，并在反步法设计过程中进行扰动补偿，从而使控制器的设计过程更简单，同时解决了传统反步法导致的"计算爆炸"问题。通过Lyapunov稳定性理论证明了闭环系统的稳定性。MATLAB仿真结果表明，所设计控制方案具有稳态误差小、控制精度高、抗干扰能力强，可直接对系统状态变量进行观测的优点。

    连续搅拌反应釜扰动观测器模糊控制模糊观测器命令滤波反步

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    核酸检测的重排算法及其数值模拟

    王彩芳张金晓沈佳杰
    278-281页
    查看更多>>摘要：2022 年春季上海遭受到奥密克戎变异株的侵袭，核酸检测是筛查新冠阳性病例的重要手段之一。目前社区常用核酸检测方式是 10 人/20 人混合检测，重点人群单人单管复测。考虑到检测数量的庞大，二次复核易对非阳性人员造成恐慌，仿照CT成像原理，设计一种核酸检测重排方法，每人检测后将检测液分别随机置于多组不同试管中，根据不同组试管中的检测结果(投影数据)，利用反投影方法，确定进入二次检测人员。计算机仿真结果表明，上述所设计的重排算法能够实现减少总检测数量和提高进入二次检测人员精度的目的。因此以上重排方法有望进一步应用到智能化的核酸采样机器人上，达到高效检测的目的。

    图像重建重排算法多维投影随机模拟

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    基于改进PSO-Fuzzy-PID的矿热炉电极升降控制仿真

    王莉吴书琪牛群峰周潼...
    282-286,297页
    查看更多>>摘要：矿热炉在运行过程中易受电极的影响，导致冶炼时耗电量增加，严重影响了产品的质量和产量，降低了生产效率。因此提出基于改进PSO-Fuzzy-PID的矿热炉电极升降控制方法。将TMR磁传感器安装到矿热炉上，获取外磁场响应信号，确定电极的实时位置。利用罗氏线圈设计二次侧电流检测系统，检测电极在运行过程中产生的二次侧电流。通过PSO算法优化Fuzzy-PID控制器的参数，建立PSO-Fuzzy-PID控制器，将二次侧电流输入PSO-Fuzzy-PID控制器中，通过调节电极二次侧电流完成矿热炉电极的升降控制。实验表明，上述方法可有效控制矿热炉的电压和电流，稳定性高，在控制响应试验中 5s内可达到额定值，调节时间控制在 0。5s内，所得数据证明了研究方法对矿热炉电极升降控制的效率更高。

    控制器磁传感器罗氏线圈矿热炉电极升降控制

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    寒冷地区绿色建筑结构散热过程仿真

    王滢樊辉
    287-291页
    查看更多>>摘要：由于寒冷地区气候条件复杂，温度变化剧烈，需要合理控制建筑散热以降低建筑能耗，防止能源过度消耗。因此，提出了寒冷地区绿色节能建筑散热过程的仿真研究。运用Z传递函数计算建筑墙壁传热，获得屋顶或墙壁等热传导的热量，根据建筑的热学性能和特殊边界条件，算出周期实际扰量。建立多层结构建筑散热的非定态热湿耦合传输模型，分析室内外空气的水蒸气交换量，并结合生命周期成本分析法获得节约能耗成本，实现绿色节能建筑散热过程的模拟。实验结果表明，所提方法的建筑散热控制好，建筑节能率高，且有效减少能源消耗的同时保持室内温度稳定。

    寒冷地区绿色节能建筑散热传递函数综合温度

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    基于MPC的PMSM转矩电流误差控制研究

    闫宏亮张奎许宇豪
    292-297页
    查看更多>>摘要：针对占空比双矢量模型预测电流控制方法采取无差拍思想计算占空比时，周期内较大的电流误差导致转矩脉动严重的问题，提出了一种矢量切换的方法。所提方法不以无差拍思想下转矩电流预测值与参考值相等为控制目标，而是通过改变电压矢量的切换时刻并保证电流误差正负对称相等，实现了降低转矩电流控制误差的目的。通过推导占空比，对比分析了矢量切换前后单个控制周期内的最大电流误差。并在Simulink仿真平台上验证了矢量切换方法，同时与占空比双矢量方法进行对比。结果表明矢量切换方法能有效减小周期内转矩电流跟踪误差，实现了每个周期过程最优控制。

    模型预测控制无差拍电流误差仿真

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    用于控制建筑防水抗渗质量的后浇带技术

    臧园叶艳霞
    298-303页
    查看更多>>摘要：为了避免建筑出现渗水现象，影响建筑整体的耐久性，需要研究建筑防水抗渗质量控制方法。提出基于后浇带技术的建筑防水抗渗质量控制方法，利用ABAQUS有限元分析软件模拟建筑温度场，分析建筑混凝土内部温度变化情况，通过分析得出当建筑结构内部温度应力较高时，容易导致建筑出现裂缝，进而影响建筑防水抗渗质量。根据分析结果，采用分段浇筑方案，并在浇筑过程中通水冷却，将浇筑温度控制在28℃，可有效提高建筑防水抗渗质量。仿真结果表明，所提方法的温度应力低、最小抗渗安全系数高和防水抗渗质量好。

    后浇带技术温度场模拟建筑防水抗渗分段浇筑有限元分析软件

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    加热不燃烧卷烟抽吸效果模拟研究

    祝冬杰姚燕蔡晋辉刘颖...
    304-310页
    查看更多>>摘要：为探寻加热不燃烧卷烟逐口抽吸烟碱的释放规律，依据经典导热方程和Arrhenius定律分别确定立了烟支内部的传热传质方程，构建了加热不燃烧卷烟传热传质的数值模拟模型，利用正交设计对实验数据的拟合确定了烟碱传质动力学参数。对模型在加拿大抽吸模式下烟支内部温度场分布、烟碱释放和剩余浓度、烟碱逐口抽吸质量进行计算。结果表明，模型能够较好地实现预测计算，烟碱逐口抽吸质量模拟结果与实验结果的均方根误差为0。0121mg;烟芯内部温度变化曲线模拟值与实验值的最大误差百分比为 6。1%;烟芯内部温度分布与释放特性严格对应，气体入口处烟碱的释放较差。

    加热不燃烧传热传质正交设计烟碱

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    感应电动机转子故障SVD滤波检测仿真

    邹欢张雪萍王建雄杨彦鑫...
    311-314,365页
    查看更多>>摘要：感应电动机转子一旦发生故障，对电机本体、生产系统有较大的负面影响，为及时、准确地检测出转子故障，面向感应电动机，以奇异值分解滤波为基本技术，提出一种转子故障检测方法。分析转子故障特征，取得转子故障检测依据。分别设计双层奇异值分解滤波技术、有效阶次选择策略与平滑能量解调技术并融合，设计感应电动机转子故障检测方法。将取得的故障信号频率与检测依据结合，得到故障检测结果。仿真在电动机满载和半载两种运行状态下展开，测试结果显示，所提方法始终高度拟合理想频谱的对应参数值，能够准确、快速地检测出人为设置的转子断条故障，且效果优越，证明方法具有显著的精准度与实时检测能力，是行之有效的转子故障检测手段。

    感应电动机转子故障奇异值分解滤波平滑能量解调故障检测

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    基于公共安全的高位监控可疑目标跟踪研究

    任楷胡传平
    315-320,496页
    查看更多>>摘要：针对公共监控可疑目标检测跟踪中，存在远距离可疑目标即超小目标识别跟踪效果差的问题，提出一种基于改进目标识别与目标跟踪的融合算法，用以检测并跟踪超小目标与多个可疑目标。首先构建可抽插式的P_CBAM注意力模块增强YOLOv5s模型对关键特征通道权重;然后增加YOLOv5s超小目标检测预测层，并对检测锚框进行K-Mean聚类以减少目标ID损失;接着利用非极大值抑制法，去除检测重叠框;最后接着将YOLOv5s检测的锚框中的目标外观与运动信息关联融合，构建Y5s_D_S目标跟踪模型。消融实验与对比实验的仿真结果均表明，在MOT20 高位监控数据集上，较其它基线模型相比，Y5s_D_S模型在超小目标检测跟踪上的检测精度与检测精准的均为最佳。Y5s_D_S模型较传统Deep_SORT模型，其精确度与F1 值分别提高了15。3%与0。059。提出的融合算法在多目标高位监控视频下，针对小目标检测具有较高的优越性与鲁棒性。

    公共安全监控视频目标跟踪

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    基于GAT-Transformer时间序列模型的SOWQP

    王永生陈振刘利民刘广文...
    321-326,358页
    查看更多>>摘要：水质污染现象日趋严重，水质预测对于水质的保护尤为重要。然而水质受到多种水质指标的影响，并且水质监测数据是一种时序数据，各种指标间存在着复杂关系，现有的方法并不能充分捕捉水中各指标间的复杂关系。针对当前水质时序数据预测长距离依赖和多种指标间关系考虑不充分的问题，提出一种基于GAT-Transformer的水质预测方法。首先引入卷积神经网络(CNN)提取每个水质时间序列数据输入的高级特征;然后将CNN输出的数据输入GAT层和多头自注意力层，通过GAT捕捉水中各元素间的复杂关系;最后将GAT层和多头自注意力层的输出结合，通过Transformer进行预测输出。使用内蒙古某真实水质数据集进行实验，表明所提方法在MAE、MSE和RMSE三个指标上的综合表现优于其它方法。

    图注意力水质预测多头自注意力

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