摘要:为了实现Drag-Free卫星中卫星本体对内部质量块的高精度跟踪,首先推导了近地环境下卫星与质量块的相对运动动力学方程,并分析了影响二者相对运动的主要干扰源,针对单质量块Drag-Free卫星的位移模式设计了自适应控制器,适用于卫星质量和空间干扰为定常或慢变未知量的情况,且在卫星质量和外部干扰为未知常值的假设下,控制器能够保证卫星对质量块跟踪误差的全局渐近收敛,最后给出了仿真场景以说明本文方法的有效性. 

摘要:为了估计两航天器的相对姿态与轨道运动,利用对偶数推导并给出了航天器相对动力学方程,该方程一体化描述了航天器的相对运动,考虑了姿态与轨道之间的耦合影响．在对偶代数框架内,基于目标航天器的特征线在视觉相机平面的投影建立了导航算法的测量模型．最后通过对系统动力学模型以及测量模型的线性化,应用EKF滤波算法对航天器的相对运动状态进行了估计．仿真结果表明,本文的算法能对航天器相对运动进行较高精度的估计,且收敛速度较快．

摘要:针对采用极大值原理求解火星探测器近火点制动最优推力策略时初值不易猜测、迭代不易收敛的问题,介绍并推导了虚拟卫星方法,即通过假想一颗虚拟卫星在目标轨道上运行,探测器利用最优控制算法求解推力策略,使探测器本身与虚拟卫星的终端相对位置和速度为零,从而实现了精确入轨. 在利用极大值原理求解最优推力策略的过程中,共轭变量初值的选择问题得到了解决. 利用虚拟卫星方法中的相对运动关系,可以将没有实际意义的共轭变量初值转化为具有物理意义或者较易猜测的变量进行初始估计,克服了共轭变量初值猜测的盲目性,使得迭代更容易收敛. 仿真结果证明了该方法的有效性.

摘要:为了消除噪声对提取传感器信号中故障特征的影响,同时在系统模型不精确条件下,描述故障在系统部件间的传播方式．本文提出了一种基于经验模态分解(EMD)和有向因子图(DFG)的故障诊断方法．对传感器信号进行经验模态分解得到的内部模态函数(IMF),提出采用能量做为其零点区间包含噪声成分的评价指标,基于信号内部模态函数的区块能量消除其噪声成分．对无法精确建模的物理系统,提出使用有向因子图描述系统组成部件间的因果关系,应用概率推理实现故障诊断．通过对航天器电源系统供电模块的实例分析,验证了方法的有效性．

摘要:为优化通气超空泡航行体流体动力布局,通过水洞试验,研究了航行体尾翼对通气超空泡航行体流体动力的影响．细致分析了通气超空泡的生成和发展过程,给出了尾翼、尾翼楔角对通气超空泡航行体流体动力的影响规律．试验结果表明:航行体尾翼增大了通气超空泡航行体阻力系数与升力系数．通气超空泡航行体阻力系数与升力系数分别随自然空化数减小而减小．通气超空泡航行体阻力系数与升力系数随通气率增大先小幅增加后减小．尾翼楔角越大,通气超空泡航行体升力系数越大．

摘要:基于Rayleigh-Plesset方程,在考虑空泡界面上的相变作用后,导出了一个新的空化模型,并利用此模型模拟了次生空泡的发育与溃灭．新空化模型应用于半球头航行体的结果表明:由于次生空泡不断溃灭与发育,模型表面压力由较高的溃灭压力和较低的空泡压力交替分布;随着空化数的降低,主空泡逐渐变大,次生空泡区逐渐向模型尾部移动并脱落．

摘要:单位四元数作为姿态描述参数具有全局非奇异、运动学方程线性的优点,但其归一化约束必须精确保持．针对这一问题,提出一种飞行器姿态确定的非线性约束滤波算法．首先,通过比较四元数先验和后验估计值的范数大小,证明乘性扩展卡尔曼滤波算法难以获得姿态最优约束解．然后,将QUEST算法与乘性卡尔曼滤波算法有效结合起来,建立一个广义的二次约束优化目标函数; 状态预测阶段利用姿态及其方差传播模型来修正目标损失函数,测量更新阶段则通过求解特征值/特征矢量问题,全局显性保持了四元数的归一化约束,避免了扩展卡尔曼滤波的局部线性化近似．数学仿真对所提出算法的精度、稳定性和收敛性能进行了验证,并与乘性扩展卡尔曼滤波算法进行了比较．

摘要:为了解决棱体-多齿分度台排列互比法的部分序列组合,检定它们的偏差的可辨识性问题,分别针对素数面棱体和合数面棱体的检定序列的选定方法进行了研究． 首先研究了素数面棱体检定的序列问题,得出了素数面棱体检定的任意两个或两个以上的序列组合都能检定出齿盘偏差与棱体偏差的结论． 其次对于合数面棱体,研究了序列组合时偏差向量的可辨识问题,得出了两个序列号的差值为棱体面数的公因子或公因子的倍数时,偏差向量是不可辨识的． 然后选择多个序列进行组合的选定原则进行了研究． 针对正23、24面棱体的实测数据,对检定精度的评估问题进行了研究,并通过理论计算和实测数据计算了辨识的偏差的标准差,实验表明实际统计计算标准差时,量测的数量应大于辨识的偏差数量的4倍以上,统计计算的标准差才有效．

摘要:为了克服短波天线小型化引起的带宽变窄的问题,提出了一种类似于电偶极子的新型小型化半球线栅结构的短波天线．该天线结构简单,馈电方便．最大尺寸3.6 m,是低频波长的3.6％,高频波长的36％．利用CST MWS软件进行仿真并制作了缩比模型．仿真和测试结果表明,该天线能够在不加载、不用匹配网络的情况下相对阻抗带宽达到40％,并且兼顾了增益与效率．继而研究了通过加载集总元件扩展天线频带的方法,并进行了仿真和实验验证．

摘要:针对衰落信道下,认知无线电的联合频谱感知性能会降低,提出了簇内合作和多簇融合的联合频谱感知算法. 算法中所有认知用户被分成若干个簇,簇内到融合中心最近的用户为簇头用户,簇内其他用户将本地感知信息发送给簇头,并由簇头获得本簇的合作感知结果；然后簇头将感知结果发送给融合中心,融合中心采用"或准则"合并各簇的感知结果并给出对授权用户的最后判决. 仿真表明,当信道完美时,本文算法和未分簇联合感知算法的感知性能一致,当信道衰落严重时,本文算法的性能会有显著提高,并且分的簇越少,算法的性能越高.

摘要:为提高力优化算法的实时性,提出一种新的计算抓取力初值的方法. 首先离线计算一组单位外力对应的抓取力作为线性组合的基础向量,然后将任意外力分解为单位力的线性组合,对基础抓取力按同样规律组合,得到满足约束的抓取力初值. 算例仿真分析结果表明,该方法的计算速度比拉格朗日对偶法、单值优化法更快,且减少了力优化算法的收敛步数目. 在带摩擦点接触抓取模型中,应用该方法为多指抓取的力优化算法求取初值,有利于提高力优化算法的实时性.

摘要:为了更加准确探求深腔圆锥动静压轴承润滑特性,考虑润滑油膜紊流、热效应及轴向速度等因素,推导极坐标系下的广义雷诺方程、能量控制方程及其相关表达式,采用有限差分法对方程进行离散,利用帕坦卡正系数法则对离散化方程系数及常数项进行处理,数值分析油膜的三维压力场和温度场,试验研究静压浮起和动压润滑特性．结果表明:帕坦卡正系数法则可以有效地解决诸如油腔边缘存在“逆流”等因素而导致温度场不易收敛问题,在高速大偏心率情况下,油膜温升较高,应考虑温度对轴承性能的影响．流量与供油压力成正比关系,而与转速基本无关．随着转速增加动压效应增强,轻载时轴承在小偏心率下工作．深腔圆锥动静压轴承具有良好的静压浮起和动压润滑特性,理论计算值与试验结果一致,证明理论的正确性,为下一步转子动力学的理论分析打下基础．

摘要:终端光学组件及反射镜架是激光约束核聚变装置中的重要组成部分,具有运动轴数量多且分散的特点,为实现该设备的运动控制,采用分布式控制的思想,建立了以倍福嵌入式PC和总线端子为底层控制器,以EtherCAT网络为通讯的控制系统结构．控制软件在VC++和TwinCAT的环境中开发,对于机械系统要求的特殊功能均编制成PLC功能模块,并在下位机中运行,包括电机上下电锁紧功能、自动上下电功能、某个运动轴的手动跟随功能、单向定位功能．其中单向定位控制功能的应用将重复定位精度控制在3μrad以内．这种分布式控制系统具有结构简单、成本低廉、通讯速度快等特点,在实际工程应用中稳定、可靠．

摘要:针对可信计算中可信度量的研究现状和所面临的问题,对依据可信需求如何表征对象的可信性问题进行了深入研究．分析了可信度量有关的基本概念、主要任务和预期目标;剖析了基本度量模型体系结构,给出了完整的度量过程及其形式化描述;综合考虑各种度量因子,依据度量对象、度量代理与实现策略的差异,选取典型模型进行评述．在此基础上,对可信度量模型进行了归类比较总结．研究分析表明在可信度量中引入信息流策略、访问控制,建立有效的度量模型,并注重实体行为的度量是可信度量后续研究的关键．

摘要:为降低程序理解中的程序标准化和程序匹配等复杂度,提出了面向程序理解的系统依赖图构建算法,将其划分为3个阶段:程序信息的提取、控制依赖子图的构建和数据依赖子图的构建．采取控制依赖和数据依赖分别求解,直接基于控制依赖子图分析数据流,无需额外的控制流图表示,并且可按需计算数据流,降低了算法复杂度;将选择语句和循环语句统一表示,并将表达式表示为抽象语法树,使之便于程序转换和分析．在编程题自动评分系统和程序识别中的应用中结果表明构建的系统依赖图为程序理解和分析提供了方便,降低了复杂度．

摘要:为了揭示扭力梁内高压成形时起皱的形成机制,采用实验和数值模拟的方法研究低碳钢扭力梁内高压成形过程支撑压力和补料量对起皱的影响规律;通过数值模拟给出起皱区应力状态,并绘制应力分布轨迹图,从应力分析角度揭示起皱形成机制．结果表明:随着支撑压力的提高,轴向压应力的绝对值下降,失稳起皱趋势降低,当支撑压力超过一个临界值时,皱纹完全消除;随着补料量的增大,轴向压应力的绝对值升高,失稳起皱趋势增大,当补料量超过一个临界值时,开始出现皱纹．对于直径为89 mm、壁厚为2.5 mm低碳钢管材,当支撑内压为30 MPa,补料量为15 mm,为一个合理的加载路径,可以有效避免起皱．

摘要:为解决高可靠度结构的不确定性可靠性问题,提出了采用分离式蒙特卡洛方法(SMC)对失效概率进行计算,该方法是以原始的蒙特卡洛方法(CMC)和条件期望法(CE)为基础,采用不同的响应样本和能力样本,以抽样样本的试验分布函数代替条件期望方法中精确的分布函数．通过实例计算结果表明,SMC方法既解决了计算的成本问题,又提高了计算精度,能够很好的解决高可靠结构的不确定性可靠性问题．

摘要:为在空间操控任务中实施对翻滚非合作目标的安全逼近与抓捕,论文建立了描述航天器近距离相对运动的六自由度动力学模型,通过对模型的分析,提出了摄动引起的耦合和动力学耦合．针对模型的非线性和时变性,对非线性高阶项进行多步递推得出系统化的积分退步控制器,并基于李雅普诺夫稳定性理论证明了控制器的全局渐进稳定．考虑到失控目标的旋转特性,提出一种沿最大惯量轴方向的直线型同步自旋逼近策略以保证航天器在逼近过程中的安全性．通过数值仿真验证了逼近策略的正确性以及控制律的有效性．

摘要:针对图像的目标识别问题,采用视觉感知的方法,模拟感受野的分层信息处理机制,并引入神经元间的侧抑制机制,对神经元响应进行筛选,通过检测视觉基本特征的方式识别图像中的目标．算法首先在简单细胞的感受野中对图像进行预处理;其次,在复杂细胞的感受野中,将简单细胞的感受野刺激进一步拓扑特征提取,得到感受野刺激响应;最后,通过侧抑制机制对响应神经元筛选,找出对刺激响应较强烈的神经元,将其输出作为目标识别的参数标准．实验结果表明,基于视觉感知的算法可以用少量样本解决大量图像中的目标识别问题,识别率高于边缘检测和图像分割方法,算法的目标识别率达到95.56％．

摘要:研究了在三维空间中多UUV的协调路径跟踪控制问题．应用分散控制策略将路径跟踪问题和个体间的速度协调编队解耦．在单个UUV的路径跟踪控制中引入视距导航(line of sight guidance)算法设计路径跟踪控制器,使得跟踪误差渐近收敛到零;引用图论知识设计协调控制器,使得多UUV沿期望路径的位置和速度在规定队形下达到一致,实现多UUV间的协调,而不影响空间域上的路径跟踪性能．

摘要:为了解决外界海洋环境干扰下水下无人航行器(AUV)的精确航迹跟踪控制问题,针对欠驱动AUV动力学运动模型不确定性,将三维航迹跟踪控制分解为水平面和垂直面跟踪控制问题,分别建立了AUV水平面和垂直面动力学模型,在设计模型时考虑了线性近似产生的误差、不确定性和外界干扰的影响,根据鲁棒H∞控制理论设计了航向控制器和纵倾控制器．仿真结果表明,系统存在外界海流情况下,AUV能够克服外界干扰海流的影响运动到设定航迹上,跟踪误差收敛于0,控制效果良好．文中所设计的鲁棒H∞控制器能够有效克服外界干扰的影响,较精确的实现了航迹跟踪．

摘要:提出了一种用于自适应跳频系统的新型交织方法,本方法采用素数码来控制自适应跳频系统中交织部分的信息符号变换规律,具有交织相关系数小、延时低、存储容量需求小、且实现灵活不用刻意考虑矩阵维数的特点,达到了较优的交织性能度量．Monte Carlo仿真结果表明,在某自适应跳频通信系统仿真平台中,本交织方法与常见的行列交织、伪随机交织方法相比,在满足特定误码率前提下,能够改善系统出现连串错误时超出纠错编码纠错能力的抗误码性能,具有实现简单、低延时及计算量小的优势,使得自适应跳频通信系统在抗干扰方面有了更好的抑制效果,其抑制干扰的效果与平方素数码相当,好于行列交织方法,仅略低于伪随机交织方法．

摘要:搜索引擎广告点击率的多少直接影响搜索引擎的收入,而深入分析用户查询的广告点击意图则是提高广告点击率的基础性工作．针对与此,基于商用搜索引擎的用户查询点击日志,统计分析了搜索引擎用户查询的广告点击率,提出基于查询词内容匹配和基于贝叶斯分类的两种方法预测搜索引擎用户查询的广告点击意图．在大规模的真实用户查询点击日志上的实验结果表明,所提出的方法能够预测查询的广告点击意图,将广告投放的精度从3.0％提高到36.8％,广告投放的平均F-measure值从0.060提升到0.408．通过广告点击意图预测,有效缩小了广告投放范围,并适用于在线广告意图的实时预测．