第22届中国系统仿真技术及其应用学术年会（CCSSTA2021）
基本信息
2021-07-01
2021-07-01
中国自动化学会;中国系统仿真学会;
会议文集
21. 基于BL0939的智能充电系统设计
摘要： 随着新能源汽车的快速增长,电动汽车充电桩被列为国家七大新基建之一.国家十四五规划纲要明确提出,要加快发展战略性新兴产业,壮大新一代信息技术、新能源、新能源汽车等产业.当前电动汽车充电基础建设尚不完善,在面对着开发与建设成本高、管理困难等问题的同时,还要能够满足新的电动汽车国家标准对于电能计量、安全保护等方面的要求.通过对现阶段电动汽车充电系统的研究,提出了基于BL0939的智能充电系统,系统能够精确测算系统相关电参数,满足最新国家标准,降低了充电桩的制造和维护成本,运行稳定,用户体验良好,具有较好的应用前景.
提交时间：2021-07-01
22. 基于Blender的多无人机编队表演仿真研究
摘要： 随着多无人机编队表演的需求越来越大,针对多无人机编队表演仿真系统也需要进一步开展研究和开发.基于Blender的Python接口,开发了一款可以实现多无人机表演队形设计、灯光控制和可视化场景一体化的无人机编队表演系统.本系统以Blender插件形式使用,通过仿真系统的用户界面,使用者可以像使用Blender一样进行多无人机的队形设计、队形变换和灯光控制等功能.同时系统面向对象的开发模式和模块化的设计可以更为便捷地被二次开发.本系统也可以作为多无人机编队算法研究的仿真平台,通过本系统提供的数据导入接口可以实现导入飞行数据生成仿真模拟动画、飞行数据检查等功能.
提交时间：2021-07-01
23. 基于RUM开发规范的某型炮射导弹仿真模型设计
摘要： 针对面向过程开发的某型炮射导弹仿真模型适用范围窄、扩展性差,不能满足一体化试验与鉴定需求的问题,基于可重用模型(Reusable Model,RUM V4.0)开发规范对原性能仿真模型进行重新设计,采用统一建模语言(Unified Modeling Language,UML)描述导弹仿真系统的功能需求、静态层次结构和动态行为序列,应用标准C++语言设计实现了符合RUM规范的仿真程序,可为炮射导弹一体化试验鉴定提供可重用的仿真模型.
提交时间：2021-07-01
24. 基于SP2D模型的锂电池内部老化机制分析
摘要： 锂离子电池是新能源电动汽车的核心储能部件,其性能衰减问题严重影响着动力系统的安全高效运行.本文基于简化的伪二维模型(SP2D模型),结合参数辨识和相关性分析方法,进行了锂电池内部老化机制分析.本文的主要贡献包括:1.提出了一种考虑磁滞效应的改进SP2D模型;2.设计了一种基于粒子群优化算法的多步参数辨识方法;3.通过循环加速老化实验,结合相关性分析方法,探究了锂离子电池全生命周期内部关键老化参数的演变规律.
提交时间：2021-07-01
25. 基于互补滤波的便携式移动机器人姿态解算方法
摘要： 在机器人惯性导航中,由于陀螺仪和加速度计存在漂移和噪声干扰,扩展卡尔曼滤波和粒子滤波计算量较大.本文采用互补滤波算法,通过融合IMU多传感器的数据信号,对测得的姿态数据进行补偿修正,解算出高精度的姿态角.文中采用四元数法对姿态运动进行描述,分析了姿态角的解算过程,建立了系统和传感器模型,仿真比较了四元数扩展卡尔曼滤波、线性互补滤波和Mahony互补滤波算法.结果表明,Mahony互补滤波和扩展卡尔曼滤波在进行姿态解算精度相近的情况下,Mahony互补滤波算法的计算量小于扩展卡尔曼滤波,能更好地应用在低成本的嵌入式系统上.
提交时间：2021-07-01
26. 基于兵棋推演的UUV在水下合同作战中运用分析
摘要： 兵棋推演是进行战争预实践的一种方式,兵棋推演系统在水下合同作战研究中的具有重要的应用价值,通过水下合同兵力模拟对抗与分析,探讨了体系化作战背景下水下合同作战的特点,深入分析了水下合同作战中UUV兵力运用的基本方法.
提交时间：2021-07-01
27. 基于分数阶模型和BP神经网络的锂离子电池SOH估计
摘要： 随着能源危机的加剧与环境污染问题的愈发严重,发展绿色环保的新能源电动汽车是当下主流的趋势.锂离子电池凭借其能量密度高、循环寿命长、无记忆效应、性价比高和单体电压高等突出优点,在新能源体系中最受青睐.动力电池系统由于单体电池的大型化和成组化使用,给安全问题带来了新的挑战.本文通过对锂离子电池进行分数阶建模然后结合BP神经网络算法来估计锂离子电池的电池健康状态,从而保障电池的健康.
提交时间：2021-07-01
28. 基于卡尔曼滤波分解的安全动态状态估计
摘要： 本研究讨论了存在稀疏完整性攻击时的线性定常高斯系统的状态估计问题.攻击者可以控制m个传感器中的p个,并可任意改变其测量值.在宽松的假设下,可以将最优卡尔曼估计分解为局部状态估计的加权和,其中每个局部状态估计仅使用单个传感器测量值导出.此外,提出了一种基于凸优化的方法,以取代加权和方法,将局部估计结合成一个更安全的状态估计.结果表明,当所有传感器都是良好的时,所提出的估计器与卡尔曼估计器有一定的概率是一致的;当p个传感器被破坏时,提供了一个充分条件,使估计器能稳定的对抗(p,m)-稀疏攻击.最后给出了一个算例来说明所提出的状态估计方案的性能.
提交时间：2021-07-01
29. 基于"双孪生环"的复杂体系需求分析建模与仿真
摘要： 需求的科学性和精准性决定了体系建设的质量和效益.体系需求的建模与仿真是破解体系需求精准构建、科学构建的关键与重中之重.但如何利用建模仿真技术,精准预测和科学预见待建的未来体系(需求),仍是仿真界极具挑战性的难题.基于这一事实,论文提出基于"双孪生环"的体系需求建模仿真概念、构想,建立体系需求仿真分析的逻辑框架和核心模型,尝试破解这一疑难和阻障,思考、探索一种新的体系需求分析建模仿真发展路径,力求给出具有一定原始创新性的解决方案和理论、模型与方法.论文方法可以用于各领域、各层次体系需求分析、建模与建设.
提交时间：2021-07-01
30. 基于增量容量曲线分析的锂电池健康状态估计
摘要： 电池健康状态(State of health,SOH)估计是电池健康管理的核心.基于准确的电池健康状态估计能够有效地评估锂离子电池的剩余寿命与运行状态,从而确保电池系统的健康高效运行.本文提出了一种基于增量容量(Incremental Capacity,IC)曲线分析与高斯过程回归(Gaussian Process Regression,GPR)模型的SOH估计方法.该方法首先基于电池老化过程中IC曲线变化特征的分析,提取其峰值高度及峰值电压作为电池的老化特征.进一步,利用皮尔逊相关系数衡量所提老化特征与电池实际容量的线性相关性.然后,将GPR模型用于学习老化特征与SOH之间的关系以预测电池的健康状态.最终,基于NASA锂离子电池循环老化数据集将所提方法与不同输入的线性回归模型实验结果进行了对比分析,并在不同初始老化等级下测试了所提方法的适用性,实验结果验证了所述方法的有效性与准确性.
提交时间：2021-07-01
31. 基于多元环境特征的视觉定位方法综述
摘要： 随着自动驾驶和移动机器人等无人系统领域的快速发展,基于相机的视觉定位方法受到了广泛的关注.面对复杂的工作环境,基于单一类型环境特征的方法难以实现鲁棒精确的视觉定位.本文针对工作场景类型的多样性,对视觉定位方法中所采用的多元环境特征展开综述.首先对视觉定位任务中遇到的挑战性场景进行了介绍.然后详细介绍了特征点、直线、平面和物体等常用环境特征的提取方法,以及基于各类特征的相机位姿解算方法.最后围绕多特征融合、场景理解和模型自适应选择等关键点,展望了视觉定位技术的未来发展方向.
提交时间：2021-07-01
32. 基于宽度神经网络的2比特量子态的估计
摘要： 本文通过设计含有两个隐含层,且隐含层的神经元节点数为300的宽度神经网络实现对量子态密度矩阵的重构.通过量子密度矩阵与系统输出测量值之间的对应关系,构造出训练和验证神经网络的输入与输出样本对,分别设计并训练出量子本征态、叠加态和混合态的神经网络,并用训练好的宽度神经网络估计器对随机产生的密度矩阵进行估计验证.数值仿真实验结果表明,所提出的神经网络估计器能够高精度的实现量子态估计.
提交时间：2021-07-01
33. 基于差分进化算法的量子位系统控制
摘要： 量子控制是促进量子信息技术领域发展的一个重要课题.本文针对多量子位封闭系统,提出了一种基于差分进化算法的李雅普诺夫控制机制,该机制能实现多量子位系统对于系统内部哈密顿量任意本征态的高保真度转移.借助李雅普诺夫方法,设计了含有未知参数的控制律,并使用差分进化算法得到未知参数的一组最优值以实现控制目标.在一个三量子位系统上进行了数值仿真实验,仿真结果表明基于差分进化算法的李雅普诺夫控制机制可以达到良好的控制效果.
提交时间：2021-07-01
34. 基于强化学习的锂离子电池健康感知快充控制
摘要： 锂离子电池已成为电动汽车动力源的主要选择.汽车充电策略会影响电池的充电时间、循环寿命及运行安全,研究并选取合适的充电策略可以有效改善用户的使用体验.使用大电流充电可以有效缩短电池的充电时间,但持续的高电流会使充电过程产热严重,降低能量的使用效率,且存在安全隐患,同时还会加速电池容量和功率的衰减.为了解决上述问题,本文基于强化学习,将Q-learning算法与锂电池充电模型相结合,设置合适的奖励机制及约束条件,在充电时间和容量损失之间做权衡,最终得到相应的充电电流序列.与传统的多级恒流恒压充电方式相比,保证了充电的时间,并有效地延缓了电池的老化.
提交时间：2021-07-01
35. 基于构件化虚拟仪表显示平台研究与应用
摘要： 随着新时期多元化的作战任务以及工业化发展,军事和民用装备的需求不断提升,陆空两用平台的研发和升级标准也必将朝着规范化发展.构件化虚拟仪表显示平台作为信息可视化和操控标准化的核心,是陆空平台综合信息显示系统的重要组成部分.构件化显示平台以优化陆空机动平台的研发、设计和维护作为出发点,同时兼备战时需求和满足未来信息化的发展趋势,采用工程化设计思想、层次化软件布局及构件化思想的人机交互设计理念.基于构件化、串口通信、数据字典、模式转换等技术,构建一种提高软件生产率,降低开发成本,具备低耦合度,满足人机交互友好性等特征的综合信息显示平台.
提交时间：2021-07-01
36. 基于正交试验设计的电动汽车电池包壳体轻量化
摘要： 本文利用先进高强钢材料,基于正交试验设计及二阶响应面模型,提出了一种电动汽车电池包壳体轻量化设计方法.首先建立了电池包壳体的非线性有限元模型并进行约束模态验证.然后采用正交试验设计方法选取电池包壳体各零件的厚度及材料,基于随机振动工况计算各零件应力响应值,建立其二阶响应面模型.以满足电池包壳体应力要求为约束条件,采用多岛遗传算法对各零件进行轻量化设计,优化电池包壳体各零件结构.最后参照国家标准对优化后的电池包壳体进行机械冲击、模拟碰撞、挤压工况的仿真分析与验证.数值计算结果表明,优化后的电池包壳体能满足振动、冲击、模拟碰撞和挤压工况的设计要求,电池包壳体减重11.73％.
提交时间：2021-07-01
37. 基于海洋捕食者算法的电池分数阶模型参数辨识
摘要： 电池的等效电路模型无法很好地表征其阻抗谱特性,通过引入常相位原件建立的分数阶模型,是对阻抗谱特性的一个很好的解释.模型的参数辨识工作正是模型建立的重中之重.本文首先通过阻抗谱测试获得电池在频域范围的阻抗特性,通过数据拟合方法获得各参数的范围.其次,基于电池在时域范围的电流-电压数据,采用海洋捕食者算法对电池在荷电状态全域内进行参数辨识优化.最后,使用不同的电流-电压数据对建立的电池分数阶模型进行了验证.结果表明,分数阶模型对电池的输入-输出特性有着很好地拟合结果,模型端电压均方根误差为15.19mV,平均绝对误差为11.87mV,端电压误差百分比维持在1.5％以内.
提交时间：2021-07-01
38. 基于海面散射特性建模的宽幅SAR图像CFAR检测方法
摘要： 宽幅合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)图像远距端和近距端的本地入射角跨度较大,受海面后向散射特性影响,本地入射角的变化会带来海洋目标信杂比的明显差异.直接采用传统的恒虚警率(Constant False Alarm Rate,CFAR)算法,通过预设一个虚警率来计算检测阈值,会导致近距端的目标检测性能急剧下降.本文通过海面散射特性建模来分析宽幅SAR图像上目标信杂比(Signal to Clutter Ratio,SCR)受本地入射角的影响,并根据分析结果得到不同本地入射角下虚警率的合理预设值,提出一种根据本地入射角调整预设虚警率的CFAR检测方法,对于同一景SAR图像的不同位置,利用不同的预设虚警率求取检测阈值.实验结果表明,相比于传统的CFAR算法,本方法可有效提高宽幅SAR图像海洋目标检测性能.
提交时间：2021-07-01
39. 基于深度卷积神经网络的锂离子电池健康评估
摘要： 锂离子电池由于具有诸多优点,已经在多个工程领域广泛应用.为了保证锂离子电池使用过程中的安全性,需要对锂离子电池进行可靠的健康状态(State-of-Health,SOH)估计.本文提出了一种基于深度卷积神经网络的锂离子电池SOH在线估计方法,并利用美国国家航空航天局(National Aeronautics and Space Administration,NASA)的锂离子电池老化循环数据集验证了该方法的有效性.与传统的数据驱动方法相比,此方法在锂离子电池容量的在线估计中表现出更高的精度和鲁棒性.
提交时间：2021-07-01
40. 基于深度强化学习的时间协同制导方法及仿真
摘要： 在讨论强化学习和深度强化学习基本原理的基础上,将协同工作的多枚导弹作为多智能体.分析了一种典型的时间协同制导算法CPPN,并将其中的主要设计参数作为智能体作用于环境的动作,构造了反映终端脱靶量及协同时间的奖励函数.基于深度强化学习算法MADDPG,建立了一种智能学习的时间协同制导算法.针对静止目标和机动目标,进行了大量仿真实验.结果表明,本文方法是合理、有效的,为研究深度强化学习时间协同制导问题探索了一条可行的技术路径.
提交时间：2021-07-01