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计算机仿真
计算机仿真

吴连伟

月刊

1006-9348

kwcoltd@public.bta.net.cn jsjfz@compusimu.com

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。
正式出版
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    基于改进YOLOX的机场场面飞机目标检测

    赵元棣罗琳璐
    57-62页
    查看更多>>摘要：机场场面飞机实时监控是远程塔台系统的基础。为实现对机场场面飞机目标快速而准确的检测，提出一种基于YOLOX融合注意力机制的机场场面飞机目标检测方法。在加强特征提取网络中引入卷积块注意力模块，增大对飞机目标空间位置和特征的关注度，同时利用CIoU方法计算目标框回归损失函数，并基于Tensorflow深度学习框架对YOLOX及改进模型开展对比实验。结果表明，YOLOX 模型具有较高的检测精度与速度，提出的 YOLOX-CT 与 YOLOX-CS 模型的mAP0。5 分别达到97。34%及97。28%，FPS值达到46 及35。基于YOLOX的改进模型对飞机目标具有较高的检测效率，可保障机场运行安全、提升运行效率。

    机场场面飞机目标检测注意力机制

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    固体发动机水下点火尾流场计算

    周君江晓瑞李卓鲁荣...
    63-70页
    查看更多>>摘要：为研究固体发动机水下点火初期喷管内燃气泡的流动和发展过程及流场结构，利用CFD方法通过fluent分析软件对固体火箭发动机水下点火过程气液两相流场进行数值模拟计算，得到了发动机尾流场燃气马赫数、压力、温度等瞬态阶段演变情况。结果表明，发动机水下点火时，燃气与水之间产生强烈地相互作用，射流通道沿轴向存在周期性胀缩，一个周期内相继出现膨胀—液体回压—回流—颈缩—继续膨胀现象，随着流场发展涨缩强度逐渐减弱，颈缩位置向下游移动;燃气射流初期，轴向压力最高点在燃气泡头部位置;点火初始时刻喷管出口出现压力峰值;全计算域内温度在一定范围内振荡，沿轴向远离出口区域有剧烈的传热和明显的气液混合。

    固体火箭发动机水下燃气射流尾流场燃汽泡数值仿真

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    航天器中润滑球轴承疲劳寿命数值仿真

    梁磊马文来
    71-75页
    查看更多>>摘要：航天器通常处于加速度变化、振动、冲击以及温度梯度等极端条件，因此，固体润滑球轴承的疲劳寿命受到多种因素影响，对其数值模拟具有复杂性和高难度性。为此，提出航天器机构固体润滑球轴承疲劳寿命数值模拟方法。确定轴承类型以及相关结构参数、详细计算轴承的应力、屈服应力以及应变率等变量值，构建轴承的有限元模型;设定不同实验条件，对轴承疲劳寿命数值仿真测试，获取轴承的疲劳损伤规律。分析结果表明，航天器机构固体润滑球轴承疲劳寿命数值与轴承载荷、应力值、转速以及摩擦系数、轴承自身尺寸等因素相关;轴承会随着载荷、应力值、转速以及摩擦力的增加而缩短自身疲劳寿命，与此同时，轴承会随着尺寸的增加而提升自身的疲劳寿命值。

    航天器机构固体润滑球轴承疲劳寿命数值分析有限元模型

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    基于混沌搜索的组合输变电设备过热检测仿真

    李瑞刘珊周自强史宇欣...
    76-80,423页
    查看更多>>摘要：输变电设备组经常处于发热状态会严重影响其生命周期，针对组合输变电设备发热检测准确性低下的问题，提出一种基于Tent混沌映射与种群演化相结合的参数优化算法，在SVM的基础上构建出MPTTE目标检测模型与CPTTE过热检测模型。首先通过图像灰度化、插值化与均值化处理，降低环境温度噪声与环境背景噪声;接着采用R-CNN算法对MPTTE类进行初识别，同时通过构建能量函数提取目标热特征，并将MPTTE数据集划分成训练集与测试集;然后利用Tent混沌映射算法提高种群演化算法后续参数寻优能力，对SVM的gamma和C参数进行最优解探寻，构建出SVM-MPTTE目标检测模型;最后采用Pearson相关系数分析与均值漂移聚类算法对MPTTE过热目标进行定位，构建出CPTTE过热检测模型。消融仿真结果表明，采用不同优化算法叠加后，MPTTE目标检测模型与CPTTE过热检测模型均产生了正向优化效果。对比仿真结果表明，所提构建的模型较其它三类基线算法相比，模型的综合性能提升了1。03%，且具有最高的精确性。本文提出的算法在设备发热检测上具有较高的精确度与稳定度。

    混沌搜索组合输变电设备过热检测

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    基于改进残差神经网络的滚动轴承故障检测

    刘晓阳刘旭陈伟王文清...
    81-87页
    查看更多>>摘要：针对在矿井等特殊环境下在面对运算量大的复杂算法时，传统深度学习算法由于运算量大，现场检测设备由于需要消耗大量的资源无法完成现场检测的问题，提出了一种基于改进残差神经网络的滚动轴承故障检测方法。方法通过在卷积残差块和恒等残差块中加入跳跃连接，尽可能地减少了信息的损失，并且将部分残差块中的普通卷积替换成深度可分离卷积，大大降低了运算量。实验表明，改进残差神经网络能够有效地提取数据的特征信息，提高运算的速度，在解决恶劣环境下大数据量难以现场运算的同时对滚动轴承故障检测的准确率有很大提高，准确率可达99。97%。

    滚动轴承残差神经网络故障检测深度可分离卷积

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    基于AGINet模型的抽油机异常诊断

    潘少伟王树楷张航秦国伟...
    88-93,167页
    查看更多>>摘要：为克服已有抽油机异常诊断方法中存在的不足，提出一种多尺度结合全局池化的AlexNet模型(简记为AGINet模型)。首先，AGINet模型在已有AlexNet模型中使用批归一化代替原来的局部响应归一化，接着加入Inception模块，最后使用全局平均池化层代替原有的全连接层。基于相同的输入输出和抽油机示功图数据集，分别完成对AGINet模型、AlexNet模型、LeNet5 模型、VGG11 模型、卷积神经网络和支持向量机的训练和测试。测试结果表明，与其它深度学习模型和支持向量机相比，AGINet模型的分类准确率、召回率的宏平均值、F1 的宏平均值、参数量和所占内存大小均有一定程度的改善，具体值分别为99。9%、99。9%、99。9%、338649 和1334KB。AGINet模型为油田抽油机的异常诊断提供了重要的技术参考，促进了先进计算机技术在石油工业中的应用。

    抽油机异常诊断示功图深度学习模型

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    同步约束下新能源基地调相机优化选址算法

    沈广进郭俊辉常俊晓李建华...
    94-101页
    查看更多>>摘要：大型风电及光伏基地附近通常装配一定容量的同步调相机来抑制宽频带振荡、暂时过电压等风险，从而提高送端电网新能源的送出能力。然而，电网故障期间新能源输出有功功率可能导致附近接入的调相机转子加速，调相机可能存在同步失稳的风险。为此提出了一种基于节点相位灵敏度的调相机优化选址算法，通过评估调相机可能接入节点受扰后相位变化的大小，并基于调相机接入后系统的功角特性确定临界灵敏度指标，进而可得到考虑同步稳定约束下调相机的合适接入位置。理论分析和仿真算例表明，所提选址优化方法可有效降低调相机接入后出现大扰动同步失稳风险，进而能够充分发挥调相机对新能源消纳能力的提升作用。

    同步调相机同步失稳节点相位灵敏度优化选址算法临界灵敏度

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    利用热网蓄能辅助供热机组调频的控制研究

    殳建军史耕金
    102-106,115页
    查看更多>>摘要：随着如风电、太阳能等可再生能源的并网，使得火电机组需要进行深度调峰且快速响应调度指令。然而，传统的负荷调节控制方法难以使得机组应对调度指令的频繁变化。火电机组热网包含着大量的管道与热力设备，它们均具有很强的蓄热能力，合理利用其蓄热可在短时间内提升机组负荷响应速度。针对上述问题，对利用热网蓄能辅助供热机组负荷调节进行了研究，并设计了基于调度指令与负荷响应偏差的协调控制系统。仿真结果表明，所设计的协调控制系统能够提高机组负荷响应调度指令的能力，且保证供热压力的稳定。

    火电机组蓄能热网协调控制系统负荷调节

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    CLLLC谐振变换器抗扰控制算法研究

    田昊李辉
    107-111页
    查看更多>>摘要：CLLLC谐振变换器具有由于具有传输效率高和功率密度高的特点，被广泛应用于直流微电网系统当中。然而，负载突变与参数摄动会使输出电压发生波动，输出电压的稳定控制成为难题。基于扫频法获得降阶模型，模型精度较高，验证了扩展描述函数法(EDF)小信号模型的准确性，具有很好的工程实践意义。提出的改进型线性扩张状态观测器(LESO)，可以对包括负载突变及模型偏差等在内的总扰动进行实时估计并加以补偿，且调参简单，解决了传统LESO需要高增益调节跟踪误差，以及存在稳态误差的问题。通过与PI控制和传统线性自抗扰控制(LADRC)的仿真对比，验证了改进型LESO能更有效地控制输出电压的稳定。

    谐振变换器扩展描述函数法线性扩张状态观测器抗扰输出电压稳定

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    锅炉炉膛含氧量神经元PID控制及其仿真

    杨森杨长春王彭薛国新...
    112-115页
    查看更多>>摘要：燃煤锅炉炉膛中过低的含氧量会使燃烧不充分，过高的含氧量又会使送风带走较多的热能。在一定的给煤速度之下，必须选择合适的送风量才能使炉膛燃烧维持在最佳状态。故必须给出送风量的调节控制方案。为此，首先对于锅炉炉膛的含氧量和送风之间的非线性关系进行数学建模，进而尝试PID补偿控制设计，用根轨迹法确定使闭环系统能稳定的增益。另外，还采用了一种人工神经网络控制方案，比较了两种方法的计算机仿真结果，验证了人工神经元PID控制的有效性。

    炉膛含氧量控制仿真

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