多充液可机动柔性航天器模块化建模和耦合动力学分析

1

作者 罗厚麟 吴文军 王佐 《广西科技大学学报》 CAS 2024年第1期1-9,共9页

针对现代航天器因携带多类型充液贮箱及可机动柔性附件而导致的动力学建模困难,文中基于参数辨识理论和有限元方法实现了该类复杂航天器的模块化建模。首先,考虑航天器运行时贮箱内液体的小幅晃动问题,利用球形贮箱小幅晃动的参数化模... 针对现代航天器因携带多类型充液贮箱及可机动柔性附件而导致的动力学建模困难,文中基于参数辨识理论和有限元方法实现了该类复杂航天器的模块化建模。首先,考虑航天器运行时贮箱内液体的小幅晃动问题,利用球形贮箱小幅晃动的参数化模型推导出球形充液贮箱小幅晃动的动力学方程;其次,根据薄板小幅振动理论,运用有限单元法建立柔性附件四边形板单元动力学模型,将附件相对航天器变化的姿态角代入坐标转换矩阵,构造柔性附件作大范围机动时的时变坐标转换矩阵。再次,基于凯恩方程推导航天器整体系统的动力学状态方程,利用MATLAB软件编制出相应的模块化建模程序。最后,通过数值算例分析,研究典型构型航天器中柔性附件以不同方式机动的系统整体耦合动力学性能,验证了该建模方法的通用性、适用性和准确性。 展开更多

关键词 充液柔性航天器 参数化模型 有限单元法 凯恩方程 模块化建模

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航天器推进系统模块化建模方法 被引量：8

2

作者 晏政 刘泽军 +1 位作者 程玉强 吴建军 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期28-32,共5页

为了研究由复杂增压气路和推进剂供应管路组成的航天器推进系统的动力学问题,基于AMESim软件平台,构建了模块化、可扩展的航天器推进系统仿真模型UPSSim。模型中,增压气路采用分段集中参数模型,推进剂供应管路采用分布参数模型,并考虑... 为了研究由复杂增压气路和推进剂供应管路组成的航天器推进系统的动力学问题,基于AMESim软件平台,构建了模块化、可扩展的航天器推进系统仿真模型UPSSim。模型中,增压气路采用分段集中参数模型,推进剂供应管路采用分布参数模型,并考虑了系统各组件与环境的换热。对某型轨控发动机的变轨过程进行了仿真,UPSSim能准确模拟该发动机变轨过程中系统参数的变化,计算结果与设计性能参数、飞行遥测数据吻合较好。仿真结果表明,本文所采用的模块化建模与仿真方法适用于复杂管网的建模,在航天器推进系统仿真建模与仿真领域具有较好的应用前景。 展开更多

关键词 航天器推进系统 系统动力学 模块化建模 AMESIM

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水电站辅助设备仿真中的模块化建模研究 被引量：6

3

作者 翟晓娟 郑源 +1 位作者 张丽敏 鲁靖华 《水电能源科学》 北大核心 2011年第2期133-135,160,共4页

以浙江省富春江水电站为例,基于SCT3000仿真平台,分析了模块化建模的基本原则和方法,根据水电站的结构和运行特点对水电站辅助设备仿真建模,并将水电站仿真培训系统的数学模型分解为若干个独立运行的子系统配置模式,通过顺控系统连接整... 以浙江省富春江水电站为例,基于SCT3000仿真平台,分析了模块化建模的基本原则和方法,根据水电站的结构和运行特点对水电站辅助设备仿真建模,并将水电站仿真培训系统的数学模型分解为若干个独立运行的子系统配置模式,通过顺控系统连接整体,同时对辅助设备的事故和故障模块化建模,真正实现了模型的模块化建模。 展开更多

关键词 水电站辅助设备 仿真 模块化建模 子系统

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舰船推进系统仿真模块化建模体系研究 被引量：3

4

作者 曾凡明 巫影 +1 位作者 陈虞涛 陈国钧 《舰船科学技术》 北大核心 2006年第3期35-38,共4页

在舰船推进系统中,系统仿真技术的应用非常广泛,如动力机械的性能分析、系统的动态特性预测、控制策略的研究及参数确定、设备系统的状态监测研究以及各类训练模拟系统的研制等。仿真工具选择与系统模型是仿真应用中的两个重要方面,各... 在舰船推进系统中,系统仿真技术的应用非常广泛,如动力机械的性能分析、系统的动态特性预测、控制策略的研究及参数确定、设备系统的状态监测研究以及各类训练模拟系统的研制等。仿真工具选择与系统模型是仿真应用中的两个重要方面,各种不同的仿真工具各有特点,但它仅仅为系统仿真提供一个平台,而建模方法是确定仿真应用所具有的能力和可能存在的局限的主要因素。目前,在舰船推进系统性能仿真中采用的建模方法有多种,本文按照逐层分解的方法建立了推进系统的模块化建模体系,并给出了具体应用实例。 展开更多

关键词 模块化建模 系统仿真 舰船 推进系统

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基于大系统解耦的水电站实时仿真模块化建模 被引量：2

5

作者 李咸善 朱建国 +1 位作者 胡翔勇 张春丽 《三峡大学学报（自然科学版）》 CAS 2005年第4期309-313,共5页

针对大型水电站全范围仿真模型的特点,提出了基于大系统解耦的模块化仿真建模方法,将水电站全范围仿真模型分解为若干个能独立计算的子系统,并且每一个子系统又可划分为若干个标准的模块.采用这种方法开发水电站生产过程的仿真模型及仿... 针对大型水电站全范围仿真模型的特点,提出了基于大系统解耦的模块化仿真建模方法,将水电站全范围仿真模型分解为若干个能独立计算的子系统,并且每一个子系统又可划分为若干个标准的模块.采用这种方法开发水电站生产过程的仿真模型及仿真软件,较好地满足了水电站仿真培训系统的实时性要求、计算精度要求及仿真模型的移植、扩展及维护的方便性要求,并成功应用于一大型水电站仿真培训系统. 展开更多

关键词 水电站 大系统解耦 模块化建模 实时仿真

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编程式数值模拟模块化建模思想及工程应用 被引量：2

6

作者 许磊 相峥 +4 位作者 郭帅 肖同强 刘洪林 洪紫杰 武精科 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第5期38-48,共11页

针对编程式数值模拟需反复输入命令和参数、辅助运算和操作量大、费时耗力等问题,以龙泉煤矿切顶卸压沿空掘巷为工程背景,探讨数值模拟模块化建模的思想内涵以及使用FLAC3D 5.0和3DEC 5.2软件解决该问题的方法。结果表明:把模拟过程分... 针对编程式数值模拟需反复输入命令和参数、辅助运算和操作量大、费时耗力等问题,以龙泉煤矿切顶卸压沿空掘巷为工程背景,探讨数值模拟模块化建模的思想内涵以及使用FLAC3D 5.0和3DEC 5.2软件解决该问题的方法。结果表明:把模拟过程分解为若干个子模块如建模模块、边界固定模块、本构关系赋参模块、开挖工作面模块、开挖巷道模块、切顶卸压模块、锚杆(索)布置模块、图片提取模块、监测点布置模块、监测数据提取模块、数据可视化模块等,各个子模块作为“黑箱”独立运行,可相互组合和嵌套;子模块内部关系明确,外部接口标准,可移植和二次开发,实现跨模型建模时的“搭积木”式调用;模块化数值模拟建模方法用最少的参数表示最多的变量,可极大提高修改模型和参数研究的效率,实现修改一个参数,生成一个模型,改变一系列参数,得到一系列图表,运行过程无人值守,任务结束自动关机;模块的“黑箱”化过程需要投入大量精力,从长远看,模块化建模思想和方法可为参数对比研究和跨模型开发提供“一站式服务”,节约广大研究人员的时间和精力。 展开更多

关键词 模块化思想 模块化建模 模块化编程 3DEC FLAC3D 沿空掘巷 切顶卸压

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轴流转桨式水轮机组模块化建模研究 被引量：1

7

作者 李玺 郑源 +1 位作者 张丽敏 翟晓娟 《水电能源科学》 北大核心 2010年第10期111-114,共4页

以浙江省某水电站双调节轴流式转桨式机组为例,基于SCT3000仿真平台,按模块化建模的基本原则和方法将水轮发电机组层层剖分为若干相对独立又相互联系的模块,并对本体部分建模,研究了双调节水轮机导叶和桨叶协联及非协联时的运动规律,采... 以浙江省某水电站双调节轴流式转桨式机组为例,基于SCT3000仿真平台,按模块化建模的基本原则和方法将水轮发电机组层层剖分为若干相对独立又相互联系的模块,并对本体部分建模,研究了双调节水轮机导叶和桨叶协联及非协联时的运动规律,采用图形化模块构建了数学模型,实现了模块化建模。 展开更多

关键词 轴流转桨式 水轮机组 模块化建模 建模研究 TURBINE Modeling 水轮发电机组 水轮机导叶 运动规律 相互联系 相对独立 数学模型 某水电站 模块构建 基本原则 仿真平台 调节 轴流式 浙江省 图形化

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电站直接空冷凝汽器模块化建模仿真 被引量：1

8

作者 阎秦 马良玉 王兵树 《汽轮机技术》 北大核心 2006年第6期401-403,425,共4页

常规建模方法存在诸如模块独立性不够和对建模人员要求高等缺点。引出模块化建模方法的概念、特点、模块划分原则、关键技术、模块模型的建立和验证方法等方面,并分析了其优点。简要介绍了某大型直接空冷凝汽式电站凝汽器结构。运用模... 常规建模方法存在诸如模块独立性不够和对建模人员要求高等缺点。引出模块化建模方法的概念、特点、模块划分原则、关键技术、模块模型的建立和验证方法等方面,并分析了其优点。简要介绍了某大型直接空冷凝汽式电站凝汽器结构。运用模块化建模思想,以凝汽器的传热凝结机理为基础,建立了凝汽器数学模型。所建立的模型的响应特性已得到了验证。 展开更多

关键词 模块化建模 直接空冷 凝汽器模型 仿真

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基于AutoMod的信函分拣作业仿真系统的模块化建模 被引量：1

9

作者 李姗姗 刘玉坤 +1 位作者 申健初 李燕海 《工业工程》 北大核心 2010年第3期75-80,共6页

在目前信函手工分拣难以被分拣机完全替代的背景下,为信函分拣作业系统的优化进行前期建模分析和仿真评估支持。根据分类、搬运等子系统的逻辑特征和规律性存取特征,选择三维可视化仿真软件AutoMod中内置的Process System、Path Mover和... 在目前信函手工分拣难以被分拣机完全替代的背景下,为信函分拣作业系统的优化进行前期建模分析和仿真评估支持。根据分类、搬运等子系统的逻辑特征和规律性存取特征,选择三维可视化仿真软件AutoMod中内置的Process System、Path Mover和Static子系统,可较为快捷地建立起逻辑相近且视觉逼真度较好的仿真模型。此外,基于模块化理论,将各个子系统建模为通用模块和非通用模块,有效提高了建模效率和模型的可重用性。模型运行结果和实际数据拟合较好,仿真模型精确度较高。 展开更多

关键词 信函分拣 模块化建模 计算机仿真 AutoMod软件

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基于Matlab/Simulink的火电厂热力系统模块化建模方法 被引量：4

10

作者 岳世锋 李平康 《燃气轮机技术》 2005年第4期39-42,50,共5页

本文以常规热平衡法为基础,引入模块建模的思想,阐述了模块化建模的开发过程,提出了一种火电厂热力系统模块化建模的方法。通过对热力系统分解、模块化,Matlab/Simulink为开发工具建立了火电厂常用设备的模型库,并给出实例验证了所提方... 本文以常规热平衡法为基础,引入模块建模的思想,阐述了模块化建模的开发过程,提出了一种火电厂热力系统模块化建模的方法。通过对热力系统分解、模块化,Matlab/Simulink为开发工具建立了火电厂常用设备的模型库,并给出实例验证了所提方法的正确性和可行性。 展开更多

关键词 火电厂 模块化建模 热力系统 MATLAB/SIMULINK

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基于Matlab/Simulink的柴油机系统模块化建模与仿真 被引量：4

11

作者 周枫 肖民 《船海工程》 2012年第1期52-56,共5页

为实现多种类型的柴油机系统快速建模仿真,利用MATLAB/Simulink,根据模块化思想,以功能为划分原则,把柴油机系统分解为一系列独立又相互联系的子系统,分别建立其模型,建立对应的具有相同模块构建规则的子模块,并建立模块库。在此基础上... 为实现多种类型的柴油机系统快速建模仿真,利用MATLAB/Simulink,根据模块化思想,以功能为划分原则,把柴油机系统分解为一系列独立又相互联系的子系统,分别建立其模型,建立对应的具有相同模块构建规则的子模块,并建立模块库。在此基础上,可以通过调用不同的库模块,实现不同机型的仿真,并且利用模块库技术管理模块库,实现模块库的更新和扩展,动态满足多样化的仿真目的,从而提高模块的通用性,最终实现多种机型快速建模仿真。 展开更多

关键词 柴油机 模块化建模 模块库

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驾驶模拟器视景仿真系统的模块化建模方法

12

作者 廖英 熊坚 +1 位作者 万华森 郭凤香 《交通科技与经济》 2007年第3期40-42,共3页

在KMRTS驾驶模拟系统的核心模块——视景仿真系统已有的研究基础上,提出一种模块化方法来提高视景建模的效率,并给出该方法的基本思想、关键理论、程序设计流程及相应实例,应用结果证明该方法满足驾驶模拟器视景仿真系统的实时性与逼真... 在KMRTS驾驶模拟系统的核心模块——视景仿真系统已有的研究基础上,提出一种模块化方法来提高视景建模的效率,并给出该方法的基本思想、关键理论、程序设计流程及相应实例,应用结果证明该方法满足驾驶模拟器视景仿真系统的实时性与逼真性的要求,提高视景建模的效率。 展开更多

关键词 汽车驾驶模拟系统 视景仿真系统 模块化建模 三维几何变换

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模块化建模方法在东北严寒区水文过程模拟中的应用

13

作者 侯铁铮 《黑龙江水利科技》 2017年第1期143-145,共3页

中国东北严寒地区广泛分布着大面积的积雪和冻土,因此该地区重要的水文变化过程就是每年冬、春交换季节的冰雪和冻土融化过程。基于此,文章将重点结合模块化的建模思想,针对我国东北严寒地区某小流域冰雪融化和融雪下渗这一水文变化过... 中国东北严寒地区广泛分布着大面积的积雪和冻土,因此该地区重要的水文变化过程就是每年冬、春交换季节的冰雪和冻土融化过程。基于此,文章将重点结合模块化的建模思想,针对我国东北严寒地区某小流域冰雪融化和融雪下渗这一水文变化过程进行模拟,以此经过长期数据观测,构建寒区水文模型,对该研究区水文及冰雪消融这一自然现象引起的径流过程进行分析。 展开更多

关键词 模块化建模 东北严寒区 水文要素 演变过程 模拟

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大数据驱动的架大修工艺流程优化决策模型构建

14

作者 席方珅 《数字技术与应用》 2025年第1期214-216,共3页

在城市轨道交通规模持续扩大、运营强度不断增加的背景下,列车的架大修是保障其安全可靠运行的关键环节。然而,架大修工作存在诸多挑战,其工艺流程复杂,作业任务繁多且逻辑关系不明,同时存在大量隐性决策目标难以量化和处理。随着科学... 在城市轨道交通规模持续扩大、运营强度不断增加的背景下,列车的架大修是保障其安全可靠运行的关键环节。然而,架大修工作存在诸多挑战,其工艺流程复杂,作业任务繁多且逻辑关系不明,同时存在大量隐性决策目标难以量化和处理。随着科学的进步,利用大数据、仿真软件、层次化和模块化建模方法、最优化理论等技术,可以构建优化架大修决策工艺的模型,通过精准分析和计算,可以深度剖析资源利用的动态平衡。 展开更多

关键词 大数据 最优化理论 仿真软件 优化决策模型 模块化建模 城市轨道交通 逻辑关系 作业任务

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燃气轮机变工况建模仿真及环境条件的非线性影响分析

15

作者 刘鹏 李建强 +1 位作者 郭靖 牛成林 《汽轮机技术》 北大核心 2025年第2期137-144,共8页

基于模块化建模思想和机理建模的方法,利用MATLAB/Simulink软件构建了西门子V94.3A型燃气轮机发电机组的计及冷却抽气计算的详细变工况模型,并通过实际运行数据验证了模型的准确性。基于该模型,进行了机组增减负荷的动态性能仿真实验,... 基于模块化建模思想和机理建模的方法,利用MATLAB/Simulink软件构建了西门子V94.3A型燃气轮机发电机组的计及冷却抽气计算的详细变工况模型,并通过实际运行数据验证了模型的准确性。基于该模型,进行了机组增减负荷的动态性能仿真实验,并深入研究分析了环境条件变化对V94.3A型燃气轮机变工况运行的非线性影响及其主要参数的动态特性,结果表明:负荷突变程度越大机组的转速超调量也越高,且合理地降低环境温度能够显著提升机组的整体性能。 展开更多

关键词 V94.3A型燃气轮机 模块化建模 变工况模型 动态特性 环境条件

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基于多Agent的反潜水面舰艇仿真平台模块化设计 被引量：3

16

作者 刘剑 黄文斌 《舰船科学技术》 2010年第3期61-65,共5页

为了满足仿真系统中智能兵力的智能性和反潜战军事领域仿真资源的可重用性要求,针对现代水面舰艇反潜作战特点和系统设计的新需求,结合模块化建模和多Agent建模2种方法,从宏观和微观角度对水面舰艇仿真平台进行了功能分析;划分了舰艇平... 为了满足仿真系统中智能兵力的智能性和反潜战军事领域仿真资源的可重用性要求,针对现代水面舰艇反潜作战特点和系统设计的新需求,结合模块化建模和多Agent建模2种方法,从宏观和微观角度对水面舰艇仿真平台进行了功能分析;划分了舰艇平台系统模块,建立了舰艇平台层次多Agent模型;利用XML技术在HLA基础上进行了水面舰艇平台的联邦成员设计,分析了联邦成员信息交互关系,完成了各种Agent的构造和决策设计。从而满足了系统仿真粒度的需求,提高了系统仿真平台模型资源可重用性、灵活性和可扩展性。 展开更多

关键词 Agent 模块化建模 XML HLA

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基于信息作战训练的舰艇模块化设计方法 被引量：1

17

作者 王垒 《舰船电子工程》 2020年第3期26-31,共6页

针对舰艇对空防御作战形势的日益严峻,为满足作战理论和战法研究的应用需求,通过对水面舰艇作战系统进行研究,并对水面舰艇模型功能进行分解,基于模块化设计方法,运用组件化设计思想,提出了水面舰艇模型的建模方法。通过战法推演验证,... 针对舰艇对空防御作战形势的日益严峻,为满足作战理论和战法研究的应用需求,通过对水面舰艇作战系统进行研究,并对水面舰艇模型功能进行分解,基于模块化设计方法,运用组件化设计思想,提出了水面舰艇模型的建模方法。通过战法推演验证,该模型可以通过改变装备参数模拟不同型号水面舰艇,具有很好的可重用性和可扩展性,为提高信息作战训练水平、战法运用能力提供了有力支持。 展开更多

关键词 水面舰艇模型 信息作战训练 战法推演 模块化建模 战法研究

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固体氧化物燃料电池建模仿真与性能研究

18

作者 梁前超 乔润鹏 +1 位作者 何俊能 杨凡 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2021年第6期77-81,87,共6页

为了探究不同燃料进气压力、不同汽碳比对固体氧化物燃料电池(SOFC)性能的影响,首先基于Matlab/Simulink软件对SOFC进行了建模与仿真,并验证了模型的正确性;然后,根据实验室现有的1 kW SOFC电堆,确定了仿真的初始参数,就燃料进口压力、... 为了探究不同燃料进气压力、不同汽碳比对固体氧化物燃料电池(SOFC)性能的影响,首先基于Matlab/Simulink软件对SOFC进行了建模与仿真,并验证了模型的正确性;然后,根据实验室现有的1 kW SOFC电堆,确定了仿真的初始参数,就燃料进口压力、汽碳比以及燃料进气温度对SOFC输出电压、电效率以及燃料利用率的影响进行了仿真分析。研究结果表明:燃料进气压力的增加可以增大SOFC的输出电压和提高电效率,但是效果不明显;汽碳比越大,SOFC的输出电压越小;燃料利用率与电堆输入电流呈线性增加关系,燃料进气温度对燃料利用率的影响不大。以上结论为固体氧化物燃料电池在船舶等领域的应用提供了理论支撑和参考依据。 展开更多

关键词 固体氧化物燃料电池 模块化建模 变工况 输出性能

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多工况下互连式油气悬架系统建模及特性研究 被引量：7

19

作者 张军伟 杨波 +2 位作者 李洪彪 陈思忠 李辰 《汽车工程学报》 2016年第3期212-222,共11页

采用模块化的建模方法,建立系统中各个部件的模型,通过对各部件数学模型的原理分析,确定各部件模型的输入和输出。根据油气悬架系统的连接关系将各个部件模型连接起来,得到多工况下的互连式油气悬架系统数学模型。基于所建立的互连式油... 采用模块化的建模方法,建立系统中各个部件的模型,通过对各部件数学模型的原理分析,确定各部件模型的输入和输出。根据油气悬架系统的连接关系将各个部件模型连接起来,得到多工况下的互连式油气悬架系统数学模型。基于所建立的互连式油气悬架模型,对多种典型工况下的系统特性进行分析,得到互连式油气悬架主要参数的变化特性,为互连式油气悬架整车控制算法研究提供理论基础。 展开更多

关键词 互连式 油气悬架 多工况 模块化建模 系统特性

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地球同步轨道卫星多阶段任务可靠性建模 被引量：4

20

作者 张华 宗益燕 +2 位作者 韦锡峰 陶强 王芳 《航天器环境工程》 2016年第4期439-445,共7页

在分析地球同步轨道卫星首次变轨任务剖面的基础上,以模块化的思路进行卫星多阶段任务系统(phased-mission systems,PMS)建模,采用基于二元决策图(binary decision diagram,BDD)的静态多阶段任务可靠性分析方法和基于马尔可夫模型的动... 在分析地球同步轨道卫星首次变轨任务剖面的基础上,以模块化的思路进行卫星多阶段任务系统(phased-mission systems,PMS)建模,采用基于二元决策图(binary decision diagram,BDD)的静态多阶段任务可靠性分析方法和基于马尔可夫模型的动态多阶段任务分析方法来计算地球同步轨道卫星转移轨道段首次变轨的可靠性。经与传统非任务剖面可靠性分析方法的计算结果比对可知,基于任务剖面的可靠性建模分析方法可得到较为真实和精细的结果,有助于卫星的轻量化设计和研制效益提高。 展开更多

关键词 地球同步轨道卫星 多阶段任务系统(PMS) 二元决策图(BDD) 马尔可夫模型 任务剖面 模块化建模 可靠性

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