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本項目主要研究基于 UPDM 的裝備體系結構建模特征，研究與開發裝備需求分析與體系結構建模工具，支持體系結構建?？蚣茉O計和體系結構建模方法，為裝備需求分析和體系結構論證提供技術支持。 項目關鍵技術：流程動態配置、UPDM 框架實現、元模型及數據模板

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一、建模和仿真 針對國內機車柴油機運用現狀，本項目確定了基于電控單體泵噴油系統的機車柴油機作為研究對象，對柴油機和控制策略進行建模，并通過大量的仿真進行驗證。在該模型中，可以通過調整模擬平臺的各個功能算法中的控制參數，使系統的性能達到最佳，為電控單元的硬件開發提供理論依據，能夠在最大程度上加快電控柴油機ECU開發進程。 二、硬件開發 依據電控單元的建模仿真所得出的最佳控制參數，我們開發研制了該套電噴控制系統。 它可以精確地控制電噴柴油機各種噴油系統的各個缸的噴油，泵噴嘴系統(Pump Nozzle Unit--PNU)和泵管嘴系統(Pump PipeNozzle---PPN)。它除了可以用于電噴柴油機的轉速控制外。同時，由于使用了功能強大的處理芯片，它還能完成如輸出功率控制等其他的功能和任務。 在電噴控制系統中還有故障檢測功能，并可以通過網絡上傳給司機室顯示屏，一旦發生故障時可以給司機更直觀的顯示。同時我們也開發了標定系統。 目前，對機車柴油機采用電子控制技術成為當前提高柴油機乃至整車性能的一種有效方法。我們開發研制的電噴控制系統已經成功應用到我國內燃機車牽引用的柴油機中，對于提高柴油機和整車性能起到很大的作用。   應用范圍： 該項目所建立的柴油機和電噴控制系統的模型能夠應用在應用基于電控單體泵噴油系統的機車柴油機的電控系統開發中。我們所開發的電噴控制系統能夠應用在國內內燃機車牽引用的柴油機中。

產品質量已經成為市場競爭中決定勝負的最關鍵的要素。建立生產質量模型無論是對生產過程的本質特性研究還是對實際生產過程的控制、預測、優化、仿真和質量診斷都具有重要的現實意義。 本系統重點實現對生產過程相關因素進行實時監測，解決產品生產過程中各項指標的變化與產品質量之間的模型關系，基于統計模型，運用偏最小二乘法、具有優化結構的神經網絡、多變量統計過程控制等方法，對從實際生產過程中得到的統計數據進行分析和建模，消除、避免生產過程的異常波動，使過程處于正常波動狀態。研究影響產品質量的關鍵因素，給出調整的策略，科學指導生產。 以鋼鐵制造流程為代表的大型流程工業是一類由不同功能但又相互關聯、相關支撐、相互制約的多種工序和多種裝置及相關設施構成的、工序串聯并集成運行的復雜過程系統。針對大型流程工業的特點，解析多流程、多尺度、多裝置間的相互關系，建立有效的質量控制模型，尋求最優的質量控制策略，監控產品的生產質量狀態，確保產品的質量成為一個重大的研究課題。 生產質量建模和過程監控可以應用于鋼鐵冶金生產等流程型工業中，也可以廣泛應用于石油、化工和機械制造等其他領域中。本系統的應用案例有：寶鋼股份有限公司條鋼部高線生產中的軋件尺寸精度評估與SPC控制系統，鞍鋼股份有限公司冷軋熱鍍鋅生產質量建模與分析系統。

1. 痛點問題 當前，很多創新型的應用無法購買到可用的系統，如果在項目周期很緊急的情況下希望快速交付一個可以使用的原型系統，往往會遇到如下問題：不同客戶系統之間存在巨大差異，大量需求要定制開發；市面上沒有現成的應用程序可以直接購買；解決方案過于復雜和/或過于昂貴；難以低成本控制未來數字化的發展。 此外，很多軟件公司人力成本達到65%，且無法滿足企業業務快速變化的需求，交付周期無法保證，后續系統維護成本很高，已經影響到企業的發展。因此，很多企業都希望能有業務人員或參與配合少量開發即可快速構建原型系統的工具，滿足企業的創新應用。 2. 解決方案 本成果”大數據應用軟件建模系統-DWF“（清華數為DWF）支持應用開發人員快速實現中小規模協作型應用，是一款基于模型驅動的代碼開發工具，可以構建復雜的數據模型，可以實現數據模型、表單模型、功能模型、組織模型、權限模型、模型包管理功能，通過前、后端的腳本可以提供業務系統的擴展功能。DWF還提供對異構數據的集成能力，方便企業快速進行模型遷移和部署。 DWF具有如下特點： 一站式：DWF自身追求盡可能簡單的結構，可在普通PC上部署啟動，也可以在云計算或者容器環境下部署，又可以并入容器管理器中成為微服務。 可配置：采用模型驅動的設計理念，通過組織建模、數據建模、表單建模、功能操作和權限控制直接建模產生系統本。 低碼量：基于模型開展有針對性的擴展編碼工作，減少編碼總量，降低開發難度。配合敏捷定制功能，大幅度減少了代碼量和系統缺陷產生的可能。 組件化：允許在線將全部或者部分模型從系統中導出獨立的模型包，組合到其他DWF系統中，從而方便即時交付系統，即改即用，快速響應變更需求。

為了提高安全關鍵實時嵌入式軟件系統的質量，降低開發成本與周期，并使得軟件系統具有可重用、可移植和互操作等特性，基于目前國際標準體系結構描述語言AADL（ Architecture Analysis and Design Language）和同步語言Signal，研發了輔助配套軟件工具集，可進行系統的可靠性、可調度性、安全性分析，以及自動代碼生成，從全生命周期的角度保證系統的可信性質。 本項目主要特點如下。 1．可以插件的形式集成在AADL開發平臺OSATE上，支持高可靠性實時系統的軟件設計建模； 2．可以提供集成開發環境，將AADL模型轉換為TASM模型和UPPAL模型，然后采用相關的模型分析和檢測工具進行驗證分析，包括可靠性、可調度性、時間屬性等分析； 3．可以支持基本的AADL到C，Signal到OpenMP的自動代碼生成技術。 目前該成果已指導多個關鍵實時系統的建模和驗證應用，獲得國家專利1項。

由于大尺寸焊接結構尺寸較大、結構復雜，所以其有限元建模過程難度較大，利用計算機編程技術對整個建模過程進行參數化設計，將復雜的結構轉化為典型的簡單結構，使得整個有限元仿真過程更加簡單、效率更高。 一、項目分類 關鍵核心技術突破 二、成果簡介 由于大尺寸焊接結構尺寸較大、結構復雜，所以其有限元建模過程難度較大，利用計算機編程技術對整個建模過程進行參數化設計，將復雜的結構轉化為典型的簡單結構，使得整個有限元仿真過程更加簡單、效率更高；同時有限元分析對網格模型的要求高，需要在保證計算精度的前提下保證計算效率，使用網格過渡技術，保證熱源影響大的區域使用精細的網格，熱源影響小的區域使用較粗的網格，從而達到相同網格條件下更精確地計算結果與更高的計算效率。例如《大型復材工裝焊接工藝研究》項目，針對大型復合材料結構件Invar合金模具手工電弧焊焊接工藝進行研究，采用高效建模的手段對研究對象進行模擬分析，降低時間與材料等方面的成本。采用實驗與仿真并行，理論分析、實驗研究、仿真分析相結合的技術路線開展 Invar 合金試板件手工焊接工藝參數探索。 三、創新點及主要技術指標 創新點：參數化建模，縮短建模周期；采用非均勻過渡性網格以控制計算量，在保證計算精度的前 提下壓縮計算量，采用多 CPU 并行計算以提高計算效率。 技術指標：建模效率提高 30%，計算效率提高 30%。 四、知識產權及獲獎 論文10余篇，其中典型示例如下： Modeling and simulation of the columnar-to-equiaxed transition during laser melting  deposition of Invar alloy Stochastic Modeling Columnar Dendritic Grain Growth in the Weld Pool of Al-Cu alloy 專利： 基于精準能量分配的激光-電弧復合加工的能量分配系數模型的構建方法 一種焊接過程氣孔形成與演變的二維計算機模擬方法

以肉類加工、流通、貯藏等下游生產鏈為切入點，以工廠加工生產、超市賣場銷售、冷鏈運輸流通、廚房貯藏烹飪等為主要場景設計，對氣單胞菌、單增李斯特菌、腸炎沙門氏菌等的交叉污染建模理論進行了完善，定量觀測并模擬了食源性致病菌在不同傳遞介質和操作方式影響下的交叉污染情況，并與消費者攝入 后的定量暴露評估、風險管理預警、限量標準制定、軟件參數設置等相結合，特別是提出了采用矩陣的形式對氣單胞菌在不同場景下和不同介質之間的轉移過程進行量化的直觀方法（，模擬了廚房環境下消費者食用不同材質案板處理過的污染

主要研究APT 網絡攻擊全鏈條的通用表征和威脅模型， 實現攻擊的全鏈條威脅分析；研究跨平臺內核數據實時可信 采集方法，探索基于去噪和去冗技術的高效數據解析、基于 語義恢復技術的關鍵字段填充；研究多源異構內核數據的重 構方法；研究保持全局依賴的數據壓縮方法，實現實時、高 效、普適的數據壓縮；研究面向APT網絡攻擊全鏈條的智能 檢測框架，實現對攻擊的全鏈條高效檢測；研究APT網絡攻 擊的演化模式，實現APT網絡攻擊的可解釋溯源分析。