摘要:针对三轴稳定挠性航天器输入受限的姿态跟踪问题,设计了一类滑模自适应姿态跟踪控制器,它能确保闭环系统在一定条件下具有全局渐近稳定性,且满足控制输入有界的要求;同时,该控制方案是一种模型独立的控制方法,不依赖于航天器结构参数及模态阶数,而且通过引入参数自适应控制律,使得控制器的设计也不依赖于参数不确定性和外部干扰力矩的界函数,具有较强的鲁棒性和工程实用性.最后根据给定的挠性航天器参数进行了数值仿真研究,结果表明在转动惯量存在较大不确定性和外部干扰的情况下,系统具有很好动态性能和有效地抑制控制输入饱和问题,表明所设计的控制方案有效可行,并具有一定潜在的工程应用前景.

摘要:为了弥补传统路径规划方法缺乏足够鲁棒性的问题,采用自适应蚁群算法实现了空间机器人路径规划.针对传统蚁群算法在计算初期出现停滞的现象,修改了信息激素物质的更新方法.自适应蚁群算法根据学习次数和与最近障碍物的距离来调节信息激素物质.仿真结果表明,该算法在采用较少蚂蚁的情况下,与一般蚁群算法相比,能够快速找到理想路径.

摘要:为满足灵敏小卫星大角度姿态快速机动与机动后快速高精度稳定的需求,针对具有推力器与飞轮等异构执行机构的冗余配置方案,提出了一种在轨动态选择执行机构实施机动任务的控制分配策略.基于优化方法的控制分配算法将期望控制量在冗余混合执行机构间进行动态分配,根据卫星当前状态适时改变优化目标函数中各控制指令的权重,最后通过标准化的求解过程来完成对执行机构的动态选择.最后,针对Microsim仿真平台的执行机构配置所进行的数学仿真结果表明,该策略能够完成小卫星大角度姿态快速机动与高精度稳定的控制分配任务,并满足特定时期选择特定执行机构执行任务,以及限制最大机动角速度等约束条件.

摘要:通过对当前流行的控制方法进行比较,采用变结构控制的原理对系统控制器进行设计.以典型的两轴四框架结构吊舱系统的内俯仰框架为控制对象,设计了一种基于Kalman滤波器的滑模变结构控制方案.当过程噪声和量测噪声较大时,针对不同形式的跟踪信号,对有无滤波器两种控制方案的跟踪效果进行了比较.仿真结果表明,采用基于Kalman滤波器的滑模变结构,系统的跟踪性能较没有Kalman滤波器的跟踪性能有明显的改善,提高了系统跟踪精度.

摘要:提出了一种考虑视觉导航设备输出时间延迟问题的INS/Vision相对导航方法,推导了长机与僚机之间的相对惯导方程.给出了长机与僚机之间相对视线矢量测量原理,僚机上设置若干特征光点,长机上的视觉导航设备通过对特征光点观测,得到相对视线矢量.应用扩展卡尔曼滤波融合相对惯导信息和相对视线矢量信息,估计出长机与僚机之间的相对姿态、相对速度和相对位置.针对视觉导航设备量测量存在时间延迟的问题,给出了延迟后量测量与惯导信息融合的方法,最后通过仿真研究证明了该相对导航方法的有效性.

摘要:研究了绳系卫星在轨运动中系绳参数的实时估计方法.分析了现有的估计方法所存在的问题,引入三轴张力计的测量信息和扩展Kalman滤波方法,提出了系绳摆角在大角度变化时系绳参数的实时估计方法,并进行了详细的推导与论证.最后,通过仿真验证了上述估计方案和算法的有效性,且获得了较好的估计精度.

摘要:为了及时处理油田开采中应用越来越广泛的螺杆泵井所存在的抽油杆断脱等故障,提高故障诊断的准确性和多故障同时诊断的能力,构造了一种基于模糊神经网络的智能集成故障诊断专家系统,并给出了系统的结构.介绍了模糊神经网络推理机的构成和功能,对综合知识库的结构和性能进行了简要分析,并设计了系统的故障诊断流程.系统经实际现场螺杆泵井的运行应用,取得了预期的诊断效果.

摘要:为了克服超长光路造成的振动和大气扰动的影响,采用动态干涉测量结合补偿法进行超大口径凹非球面的精密检测.通过分析超大口径凹非球面反射镜检测的难点,采用动态干涉仪克服检测中振动和大气扰动,并利用Zemax光学设计软件,以口径3.5m的凹非球面反射镜为例设计了干涉补偿光路.误差分析结果表明,采用动态干涉仪和补偿法进行超大口径凹非球面反射镜面形检测,不仅可以克服振动和大气扰动的影响,还能达到λ/90以上的检测精度.

摘要:分析了基于自然梯度的信号白化处理和白化后的盲信号分离,提出了一种基于白化处理的自然梯度盲源分离算法.算法统一了信号的白化和分离,而不需要单独再对信号进行白化预处理,通过采用自然梯度学习规则提高了算法的性能,并理论证明了算法的可分离性、等变化性和分离矩阵的非奇异性.仿真表明,算法能够有效地分离和重构源信号,相比信号未白化的随机梯度算法以及传统的FastICA算法,收敛速度快、分离效果好,更适合盲源分离.

摘要:对一种计算通信网节点间全部路由的逻辑代数化算法进行改进,提出一种LDPC码双向图环路检测新算法.算法遵循逻辑代数运算规则,由LDPC码校验矩阵构造双向图的邻接矩阵,并对邻接矩阵中行与行之间进行整合与删除运算以及部分元素的修正运算,对于码长为n,信息位为k的LDPC码只需(n-1)×k次整合和删除运算及k次元素修正运算,就能得到该双向图中所有的环路.通过算例详细说明算法的计算过程,并验证其正确性和合理性.

摘要:针对目前大部分飞机目标识别算法都依赖建立的样本库,导致对样本库外的飞机不能很好识别的问题,分析了可见光图像中飞机目标在模式识别中的特征选择及提取方法.比较几种不同特征选择及提取方法,依据人工判读识别飞机目标的思维方法以及可见光图像的特点,提出了可见光图像中飞机目标的5个典型识别特征的提取方法,最后利用模糊模式识别方法完成对飞机目标的识别.实验结果表明:该算法能够对可见光图像中的飞机目标进行较好识别,准确率较高,平均识别率达到了90%以上.

摘要:为了实现多自由度假手的肌电控制,需要嵌入式地实现先进模式识别方法.分别采用K近邻法及支持向量机分类方法,在样本充足以及相对匮乏的情况下,对实验中采集肌电信号的阈值特征集和稳态特征集进行了模式识别操作.实验结果表明,支持向量机的方法要明显优于近邻法,采用阈值数据作为训练样本要比稳态数据实时识别效果好.给出了一种在DSP内基于支持向量机进行10种人手姿态肌电模式的在线识别方法,识别率在95%以上,决策频率约为30Hz.

摘要:为了能够在实验室内对火控系统进行综合性能试验,采用液压驱动6自由度Gough-Stewart机构对载体的各种运动状态进行模拟.利用Gough-Stewart机构机械系统动力学和液压驱动系统之间的力/力矩和速度双向作用关系,将机械系统动力学模型和液压驱动系统模型相结合,建立了并联机构整体动力学模型.对运动模拟器的自由度耦合特性进行分析和实验研究.结果表明,自由度间耦合在系统固有频率范围内具有随着运动频率的提高而增强的特点.针对运动模拟器的安全保护问题,采用一种根据支腿长度直接对工作空间中的奇异区进行判别的方法,避免了使用复杂、耗时的雅克比矩阵条件数判断奇异性的方法,采用幅相控制(APC)和随机波复现技术,使正弦波和随机波的复现精度都得到了明显提高.

摘要:针对被动式力伺服系统的参数变化和多余力矩问题,在建立系统非线性模型的基础上,设计一种自适应反步控制器.并利用Lyapunov稳定性定理证明了设计控制器的稳定性.该控制器考虑了系统主要参数变化和承载系统的扰动,将系统方程重组成多个虚拟子系统,利用反步控制思想对每个虚拟系统设计虚拟控制量,通过反步递推得到含有参数变化与承载系统扰动的非线性控制器.仿真结果表明:与传统控制器相比,该自适应反步控制器能更好地抑制多余力矩,证明了所设计控制器的有效性.

摘要:对双足被动机器人最初模型——二维无边轮辐进行了研究,建立了其动力学模型,并通过Adams分析了其运动过程中的特点,逐一分析了轮辐初速度、质量、足半径、辐条数量、辐条长度、转动惯量以及斜面坡度对无边轮辐运动的影响.结果表明:合适的初速度和斜面坡度,以及较大的质量、较大的足半径、较多的辐条数量、较短的辐条长度、较大的转动惯量会使无边轮辐形成快速而平稳的周期运动.

摘要:为了减少CAN网络的查询跳数,提高搜索效率,将指针表的概念引入到CAN网络中.在规模为2L的标识符空间上采取折半查找的方法对各维坐标进行划分,并建立相应的下一跳节点集合——指针表,使搜索空间由全网缩减到一个相对较小的指定局部区域.仿真实验表明,改进后的查找算法所产生的节点坐标相对于原算法有着更为均匀的分布.在规模为26和27的CAN网络中,各有90%和70%的查询跳数减少,平均减少长度为53.2%和31.5%.扩大实验样本空间后,给出了规模分别为25、26和27的CAN网络的查询长度缩短率分布.实验证明,改进后的CAN算法较原算法有更少的查询跳数.

摘要:为了降低钛合金叶片的锻造温度和改善其组织性能,基于氢致钛合金高温增塑机理,将热氢处理技术应用于钛合金叶片的等温锻造成形工艺中.观察和对比分析了未置氢TC4钛合金和置氢TC4钛合金叶片等温锻造后的组织以及真空除氢热处理和普通热处理工艺下的组织演变.实验结果表明:置氢降低了TC4钛合金叶片的等温锻造载荷,除氢热处理后组织得到改善,获得了含有细小、等轴α晶粒的双态组织.确定了置氢量为0.25%(质量分数)的TC4钛合金适宜的热处理工艺为:锻后在750℃真空脱氢保温5h,900℃退火1h后再450℃时效4h.

摘要:为了获得采用EB-PVD技术制备Ti-Al薄板的合理工艺参数,分析了Ti-Al薄板在实际试验条件下的蒸发与沉积过程.采用相关热学理论,结合分析试验的方法并依照EB-PVD工艺特点,对蒸气粒子的传输、饱和蒸气压对蒸发原子的影响以及Al的再蒸发进行了研究.结果表明:EB-PVD工艺制备Ti-Al薄板的最佳靶基距为280mm;饱和蒸气压的差异使得材料截面呈现分层特征;加入Nb片可以减小由于Ti、Al的蒸发速率差异导致的沉积材料与靶材之间的成分偏差,Al在基板上的2次蒸发可忽略不计.工艺参数的合理设计及在熔池中添加Nb金属,能够提高Ti-Al薄板的沉积速率,并降低由于元素饱和蒸气压的差别对成分偏析的影响.

摘要:界面是纤维增强树脂基复合材料的重要细观结构,极大程度地影响着该材料的宏观性能以及破坏模式.单丝复合体系是界面力学性能表征的主要研究对象.从细观力学实验,细观力学模型以及数值模拟3个方面出发,全面地阐述了单丝复合体系界面力学行为表征的手段和方法.细观力学实验是建立细观力学模型以及发展数值模拟方法的基础,应充分利用三者的关系,建立完善的界面性能表征体系,以便更加准确的预报复合材料的力学性能,满足各个行业的要求.

摘要:为了能够正确的分析源程序的控制依赖关系和数据依赖关系,以便在此基础上进行程序切片及冗余代码和重复代码检测,提出一种利用GCC抽象语法树(AST)文本来提取源程序静态信息的方法.首先,对GCCAST文本进行标准化及消除文本中与控制流分析和数据流分析无关的结点信息;其次,构建控制依赖子图;同时如果需要数据流分析,在控制依赖子图的基础上构建控制流图,在控制流图的基础上构建数据流子图;最后通过引入过程间分析来完善系统依赖图.实验结果表明,这种方法基本能正确的分析源程序的控制依赖和数据依赖关系,具有更好的适应性和灵活性.

摘要:为模拟非牛顿流体的运动现象,提出了一种基于粒子的模拟方法.通过对Navier-Stokes方程组添加应力张量项,并利用光滑粒子流体动力学的基本方法进行求解,建立了非牛顿流体模拟的统一模型.实验结果表明,通过调节模型参数k和μ,流体可表现出不同的弹性和塑性.增大k而减小μ,流体会表现出较强的塑性和较弱的弹性,反之,增大μ而减小k,流体会表现出较强的弹性和较弱的塑性.通过扩展Navier-Stokes方程组,模型能够真实的模拟具有不同弹性和塑性性质的非牛顿流体.

摘要:应用欧拉-欧拉双流体模型,液相采用k-ε湍流模型,同时考虑液固两相间耦合作用,数值模拟液固流化床内液固两相流动,研究了液体密度和粘度对液固流化床内流动特性的影响.研究结果表明,液固流化床内液体、颗粒混合比较均匀,呈现散式流态化特性.颗粒轴向速度随着液体密度和粘度的增大而增大,并且在床内分布趋势相同.数值模拟得到床层膨胀高度的结果与Babu等人公式计算值相吻合.

摘要:针对目前构件模型缺乏行为语义和脆弱接口的问题,提出了一个面向服务的业务构件模型,该模型采用有限状态机来描述业务构件的行为语义,采用基于XML的标记数据类型来表示业务数据类型,基于此模型,提出了动作、动作序列和业务构件3个层次的语义匹配关系,借鉴数据库查询语言,提出业务构件检索语言以支持业务构件的自动获取.结果表明:所提出的方法为大规模的业务构件复用提供了有利的技术支持.开发了业务构件库管理工具验证了该法方法的可行性和有效性.

摘要:为了改善微细特种加工工艺,提出并研究了具有实体工具的微细特种加工的组合技术.对几种微细特种加工工艺进行分析,找出其共同特征.将微细电火花、微细超声、微细电解加工组合在同一系统中.采用了模块化设计,针对该系统研制了基本模块,配备了视频显微系统.用微细电火花工艺加工出直径5μm的微细轴和直径6μm的微细孔以及形状复杂的微结构,用倒置式电火花-超声复合工艺加工出深径比>25的微细孔,用微细超声工艺加工出直径13μm的微细孔,用微细电解工艺加工出直径100μm的微细孔.这种组合扩大了微细特种加工的范围,提高了加工效率.

摘要:针对常规循环流化床烟气脱硫技术中仍存在的问题,提出了复合流化的烟气脱硫循环流化床.在文丘里管内安装轴向叶片,形成了直流和旋流组合的流化方式,并采用试验和数值模拟相结合的方法研究了气固相冷态流动规律,与文丘里管直流流化的规律进行了比较.结果表明,这种非均匀布风的复合流化方式比直流流化方式提高了切向速度,增加了塔内颗粒的停留时间,提高了颗粒浓度,增强了湍流脉动,加强了横向的扩散与混合,有效改善了流场均匀性,而且流动更快地达到均匀分布,改善了脱硫塔内的流动.复合流化的烟气脱硫循环流化床技术是一项有应用前景的技术.

摘要:为了实现数控系统互操作和跨平台集成,研究了基于Web服务的数控系统编程模型,分析了数控功能、数控网络编程技术和数控系统的Web服务实现等核心问题,构造了XML Sechema数控功能模型,提出了一种新的基于XML Web服务的数控系统编程模型,构建了包括服务请求层、服务提供层和服务监控层的该模型的系统体系,对每层的功能以及软件架构进行了研究,实现了数控系统应用层和设备层的Web服务开发.实验系统验证表明,基于Web服务的数控系统编程模型解决了数控系统的互操作性,支持互联网上异构系统的跨平台、跨地域无缝集成.

摘要:对采用寇蒂斯级设计思想、具有局部进气的汽轮机复速级进行了三维整级数值模拟,分析了设计工况下该复速级的流动特点.计算结果表明,气流流出复速级喷嘴后,每个喷嘴组边界流体的散射作用不强烈,在边界上基本只影响了附近的一个叶栅流道,流动的主体方向沿着轴向进行;当级的压比较大,流动达到超音速时,每个喷嘴组出口流动沿周向的不均匀性非常严重,交替出现尾迹低速区和主流低压区,使喷嘴区域内处于不同位置的动叶片受力状态发生较大变化;超音速喷嘴出现的过膨胀低压区,压力在整个级内是最低的,会加剧动叶流道的非定常流动效应.

摘要:基于经典冲突系数和证据距离函数给出的修正冲突系数,提出了确定传感器动态可信度的方法.将所提出的方法应用到目标识别系统中,算例表明:所提出的方法可以根据系统收集的传感器报告来确定各个传感器报告的可信度,在证据高度冲突情况下也能够正确识别目标.

摘要:为了研究仿生力学在非定常流动中的应用,针对刚性胸鳍建立了二自由度运动模型,设计了实现二自由度运动模式的仿胸鳍操纵系统的实验装置.胸鳍推进系统主体由两个伺服电机控制系统组成,能够产生限定范围内的各种预定的摇翼运动和前后拍翼运动的组合.研究耦合运动的相位差、摆动频率、滚转幅值、拍动幅值、滚转偏角、拍翼偏角等参数对胸鳍水动力性能的影响,得到各水动力系数在一个周期内随时间的变化趋势.实验结果为研发高机动仿生水下机器人奠定了技术基础.

摘要:为了研究粘性和涡动对水下物体附加质量的影响,尤其是低雷诺数流动、复杂构型物体和强涡动情况下的影响,分别针对球体、椭球体和某型深潜器的附加质量采用数值和实验的方法进行了测定.数值方法采用了包括基于粘流和无粘流的CFD求解器及基于势流的Hess-Smith面元法3种途径,实验方法为常规船模约束实验,数值方法和实验都得到了物体的附加质量,并进行了对比分析.提出了一种利用Fluent标准k-ε模型及动网格的考虑粘性和涡动的附加质量计算方法.结果表明,粘性和涡动对简单物体附加质量的影响非常小,即使是面元法也已非常准确;而粘性和涡动对复杂构型物体的附加质量的影响可达到9%,数值方法只有在粘性流模型下才能得到可靠的结论.该研究对潜水器的水动力设计具有重要的指导意义.

摘要:针对宽带雷达中距离扩展目标的回波特性,提出了一种对高分辨距离像数据进行目标检测的新算法.先用窗函数估计目标的位置和噪声强度,并采用模糊门限映射对目标数据进行转换,再假设目标匀速平动对各次回波进行包络对齐,最后在对目标的导向矢量进行估计的基础上得到基于模糊门限映射的广义似然比(FTMD-GLRT)检测算子,并简要分析了该方法的恒虚警率性.实验结果表明,与基于散射点密度的广义似然比检测算法相比,FTMD-GLRT算法检测性能有明显的提高,可有效地解决宽带雷达的目标检测问题.

摘要:提出了基于多项式符号代数的高级综合方法,并使用元件库中的元件构建多项式符号代数所表示的数据通路,计算出其Grbner基.利用Grbner基对多项式进行一些基本操作,例如,多变元多项式分解、最大公因式提取、库单元映射等,从而实现了有限域上的数据通路优化.最后进行了算法复杂性分析和实验,实验在SUN工作站上通过调用Maple10来完成,实验结果证实了本方法的有效性.

摘要:针对目前加工状态监测系统存在的依赖系统事先的"教学"或"训练"过程的问题,在对刀具磨损规律分析的基础上,提出一种针对高速加工的智能化实时刀具状态监测系统.引入自学习能力使该系统初步具备了智能性,自动进行不同刀具状态的识别和磨损程度的估计,较大程度上摆脱了对系统"教学"或"训练"过程的依赖.运用离散小波分解技术对铣削过程中的三向切削力信号进行时域以及各子频段的能量和变动特征的提取,并利用分析技术进行特征筛选.基于两个嵌套的循环运行过程构建了监测系统,进行特征量的线性拟合和马氏距离计算.高速铣削试验证明了所提出的智能刀具状态监测系统的有效性.

摘要:为了设计出有效的滑行艇的自动控制系统,需要建立预测模型对其运动姿态进行实时的、精确的预报.分析利用MGM(1,N)模型对滑行艇运动姿态进行预报的适用性.同时,针对滑行艇运动姿态数据的特点和预报的实时性要求,提出了新采集了一批数据之后,计算模型的参数矩阵的递推公式.利用该公式可以在提高预测精度、延长预测时间的同时,不会显著的增加计算量.数值仿真试验的结果表明,将批量递推MGM(1,N)模型应用于滑行运动姿态预报是可行的,并且具有非常高的预测精度.

摘要:为了评价超超临界汽轮机中压转子的冷却效果及其对主蒸汽流动性能的影响,以600MW超超临界汽轮机中压缸为计算模型,采用气热偶合数值模拟方法对中压转子的蒸汽冷却进行了研究.计算结果表明,在所研究的冷却结构与冷却蒸汽初参数下,叶根最高与最低温度分别下降19K与95K,中压转子得到了充分冷却.冷却蒸汽增大了动叶温度分布的不均匀性,导致热应力上升.因此有冷却的动叶热应力校核应该是一个重点考虑的问题.

摘要:为了对网络中自私行为作出有效监督,形成有效的信任关系,同时解决传统client-server环境中的单点失效与瓶颈效应问题.通过对社会关系网络中人际关系的观察以及采用IT治理思想,对其中的直接信任度算法和推荐信任度算法进行改进,形成了一种新型的P2P信任算法P-Trust.实验结果表明,在网络访问成功率和在服务热点问题上,新型的P-Trust算法可以有效提高网络访问命中率和成功率,以及实现网络的负载均衡.因此,将直接信任和推荐信任两方面综合得到的新型P-Trust信任算法可以有效的解决P2P网络中的信任问题和服务器瓶颈问题.