基于高層體系結(jié)構(gòu)（HLA）分布交互仿真的應(yīng)用方法研究.pdf

1、21世紀(jì)是一個(gè)充滿競(jìng)爭(zhēng)的社會(huì)，能否掌握行業(yè)中不同系統(tǒng)的內(nèi)在規(guī)律成為各行業(yè)成敗的關(guān)鍵。計(jì)算機(jī)仿真與計(jì)算機(jī)技術(shù)的結(jié)合必將產(chǎn)生巨大的生產(chǎn)力，充分揭示系統(tǒng)的內(nèi)在規(guī)律。基于高層體系結(jié)構(gòu)(HLA)作為分布交互仿真方法的新框架，是用來解決復(fù)雜分布系統(tǒng)仿真存在的問題的計(jì)算機(jī)仿真體系。與傳統(tǒng)的單個(gè)仿真相比，該仿真方法通過運(yùn)行支撐結(jié)構(gòu)(run-timeinfrastructure,RTI)提供通用的，相對(duì)獨(dú)立的支撐服務(wù)程序，將仿真功能、仿真運(yùn)行與底層通信三

2、者分離，使各部分相對(duì)獨(dú)立的運(yùn)行，充分利用各自領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)，從而更好的對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行精確的仿真，揭示其內(nèi)在規(guī)律。 本文結(jié)合撫順石油化工分公司綜合生產(chǎn)計(jì)劃對(duì)基于HLA的分布交互仿真進(jìn)行了研究，力求將最新的方法理論引入HLA分布交互仿真，增加其功能，提高仿真效率和結(jié)果，更好地為實(shí)踐服務(wù)。文中從理論和實(shí)證兩個(gè)角度，對(duì)基于HLA分布交互仿真的應(yīng)用方法進(jìn)行了研究。理論研究主要包括以下三部分。 1.提出了數(shù)據(jù)分發(fā)管理的變尺度動(dòng)態(tài)網(wǎng)格

3、算法。通過對(duì)過去各種數(shù)據(jù)分發(fā)管理算法的深入分析研究，在路徑空間內(nèi)引入動(dòng)態(tài)變化的網(wǎng)格，提出了數(shù)據(jù)分發(fā)管理的變尺度動(dòng)態(tài)網(wǎng)格算法。該算法隨仿真系統(tǒng)的變化，動(dòng)態(tài)改變路徑空間內(nèi)的網(wǎng)格單元尺寸，對(duì)數(shù)據(jù)分發(fā)管理的數(shù)據(jù)過濾率和仿真時(shí)間進(jìn)行動(dòng)態(tài)優(yōu)化，解決了數(shù)據(jù)分發(fā)管理中數(shù)據(jù)過濾率低、仿真時(shí)間長(zhǎng)等問題，提高了仿真效率和效果。論文通過仿真和實(shí)驗(yàn)，確定了網(wǎng)格單元尺寸與更新時(shí)間、數(shù)據(jù)過濾率、接收時(shí)間及排隊(duì)時(shí)間的關(guān)系，并在此基礎(chǔ)上對(duì)該算法進(jìn)行了理論證明和公式推導(dǎo)，

4、最終給出了該算法的應(yīng)用公式。 2.提出了時(shí)間管理的動(dòng)態(tài)調(diào)整Lookahead算法。根據(jù)HLA規(guī)范，分析了Lookahead及LBTS兩者在HLA時(shí)間管理中的關(guān)系，對(duì)Lookahead重新進(jìn)行定義，提出了時(shí)間管理的動(dòng)態(tài)調(diào)整Lookahead算法。該算法通過將仿真中的事件分組，分段求解聯(lián)邦同步，解決了仿真聯(lián)邦同步時(shí)間長(zhǎng)，仿真推進(jìn)過慢等問題。通過該算法大大降低了仿真時(shí)間延遲，極大的提高了仿真成功率。 3.提出了網(wǎng)格環(huán)境下基于H

5、LA分布交互仿真的資源動(dòng)態(tài)交互框架。通過分析基于HLA分布交互仿真的資源分配機(jī)制和基于網(wǎng)格服務(wù)的分布交互仿真的通信機(jī)制，提出了網(wǎng)格環(huán)境下基于HLA的分布交互仿真的資源動(dòng)態(tài)交互框架。應(yīng)用該框架，既克服了基于HLA的分布交互仿真不支持資源動(dòng)態(tài)分配的缺點(diǎn)，又彌補(bǔ)了單純依靠網(wǎng)格服務(wù)開發(fā)分布交互仿真必須單獨(dú)創(chuàng)建通信協(xié)議的不足。通過將兩者集成，發(fā)揮了各自的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了仿真資源的動(dòng)態(tài)分配、狀態(tài)動(dòng)態(tài)監(jiān)控及任務(wù)動(dòng)態(tài)遷移，同時(shí)將底層通信與仿真分離。該框架的