多传感器信息集成在线监测切削刀具磨损状态的实验研究

建立了基于多传感器信息集成的刀具磨损状态在线监测系统，实验结果表明了其监测方法的可行性。     

故障检测的可靠性描述及传感器分布优化算法

研究利用概率SDG模型来描述大规模复杂系统故障检测的可靠性问题,并针对系统中每种传感器的不同故障概率,分析传感器的选择和分布对故障检测可靠性的影响.系统发生故障时,变量值的偏差可被传感器检测到,但由于传感器本身的故障及其分布不同,系统故障有可能被漏检或错检,直接影响系统故障检测的可靠性.本文在概率SDG模型的描述方法下给出故障检测的可靠性描述,研究在有限资源条件下传感器的优化分布及其算法.在此基础上,对65t/h锅炉系统建立了概率SDG模型,并应用了所给的优化算法,确定了系统的传感器优化分布方案.仿真实验表明,这样确定的传感器分布对提高故障检测可靠性是有效的.     

全概率规则下状态平衡方程的建立

状态平衡方程是排队论的理论基础，也是求解排队系统运行参数指标的重要依据，大多数状态平衡方程的构建方法都预先假定系统到达平稳状态再求分布．采用微分的思想，使用全概率公式构建状态转移方程，用极限手段实现状态平衡，进而得到排队系统的状态平衡方程．用到的建模思想对实际问题的研究具有指导意义．     

长方广义系统的带最坏初始条件和干扰抑制的奇异线性二次优化问题

研究了广义系统带最坏初始条件和干扰抑制的奇异线性二次优化问题.通过引入广义逆矩阵和半受限等价变换等手段,将文[7]对参数的限制条件换成一个系统系数矩阵的秩约束条件,仍得到最坏干扰和最优控制状态对均存在且唯一,最优控制可被综合为状态回馈,并且闭环系统的所有有限特征值均落在左半开复平面.由于验证系统系数矩阵的秩约束条件比寻找符合限制条件的参数更容易一些,从而本文提出的方法更有利于工程实现.     

有限反馈的多小区协作多模传输方法

摘要： 多小区协作多天线技术能够有效降低蜂窝系统小区间干扰,提升边缘吞吐率,然而其性能依赖于各基站获取的信道状态信息的准确性和基站间的协作程度. 该文以两小区模型为基础,分析了基于有限反馈的信道状态信息对多小区局部联合传输性能的影响,并针对用户在多小区边缘的分布特征,提出基于用户分布位置的多模传输切换策略. 仿真结果表明,该策略有效提升了小区边缘吞吐率.     

针对传感器故障的广义系统主动容错控制

针对传感器失效情形,提出基于全维状态观测器的广义系统主动容错控制的设计方法.根据广义系统的分离定理,当传感器失效,利用调整观测器增益阵参数的办法来实现容错.数值例子验证了所提方法的有效性.     

一种新的状态重构方法

提出了一种新的降维观测器的设计方法.首先把状态空间变换成能观测第I标准型,根据系统输出矩阵的秩决定降维观测器的维数.然后推导出降维观测器的方程并估计了降维观测器对状态重构的误差.最后给出了仿真例子.     

一类状态不可测非线性时滞系统的神经网络故障诊断

针对一类状态不可测的非线性时滞系统,提出了基于神经网络故障诊断的新方法.采用系统的状态和时滞状态的估计值作为神经网络的输入对故障进行估计.首先构造一种状态观测器结构,利用输出信息和神经网络的非线性逼近能力对系统不可测状态进行估计,然后对系统发生的故障用另一个RBF神经网络进行估计,故障估计器的输入为系统的当前估计状态以及时滞状态,所估计出的故障是随时间变化的非线性函数.基于Lyapunov理论,分析并证明了系统的稳定性和参数收敛性,同时作了仿真研究.仿真结果表明,该方法能够很好地解决一类状态不可测的非线性时滞系统的故障诊断问题.     

应用联邦自适应UKF的卫星多传感器数据融合

在卫星自主导航系统中,一方面,系统状态模型存在难以准确建模的问题,要求信息融合算法具有一定的自适应性;另一方面,系统的量测模型通常具有较强的非线性,又要求信息融合算法在强非线性下保持较高的精度和鲁棒性. 针对以上两个问题,本文提出了基于星敏感器、红外地平仪、磁强计、雷达高度计、紫外敏感器的多信息联邦自适应UKF组合导航方案,该方案将多个导航传感器提供的信息在联邦滤波器里融合,并采用自适应UKF算法构建联邦滤波器的子滤波器. 采用这种方案,可有效组织并充分利用导航传感器提供的导航信息,并且系统模型具有一定的自适应性. 数字仿真结果表明,与传统的联邦卡尔曼滤波方法相比,该方法更适合于非线性较强、系统模型参数不准确的场合,有效提高了导航精度.     

信息融合超前k步稳态最优Kalman预报器和Wiener预报器

应用Kalman滤波方法,基于Riccati方程,在线性最小方差信息融合准则下,提出了两传感器信息融合超前k步稳态最优Kalman预报器和Wiener预报器,给出了最优加权阵和最小融合误差方差阵.同单传感器情形相比,可提高预报精度.一个雷达跟踪系统的仿真例子说明了其有效性.     

基于分布式光纤传感的海底管线横向屈曲识别方法

针对传统海底管线横向屈曲识别方法无法真实反映海底管线结构状态的问题,本文以含初始缺陷的海底管线作为研究对象,基于分布式光纤传感获得的海底管线分布式结构响应,采用Euler-Bernoulli梁挠曲线计算方法建立管道屈曲位移重构算法,实现了荷载未知情况下海底管线前、后屈曲行为的定量识别。以初始缺陷幅值作为变参数,采用初始缺陷海底管线有限元分析与模型实验验证提出方法的可行性。结果表明：本文基于分布式光纤传感提出的海底管线横向屈曲位移重构算法可定量识别海底管线横向屈曲的产生及发展过程,为解决未知荷载作用下海底管线横向屈曲识别问题提供了一种可行的方法。     

透平机械内部三元流动的有限元解

本文运用张量分析,建立了透平机械内部流动任意流面流函数之偏微分方程,给出了有限元解的误差估计,研制了通用程序.在跨音速流情形,证明了相应的变分问题等价于一个线性分布参数的最优控制问题.应用有限元离散化,可用共轭梯度法求解.     

有限维空间谐振子量子态的圈表示

在深入研究有限维空谐振子量子态的解析表示的基础上，利用有限维空间相干态的方法获得了任意量子态的圈表示。把任意量子态表示为复平面上沿一个半径为Ｒ的圆的路径积分，找到了量子态的解析表示和圈表示之间的关系。表明圈表示可以通过对解析表示的直接积分得到。     

n次参数曲线的算法研究

提出一种生成n次参数曲线的算法,在生成曲线的过程中利用增量计算有效降低了计算量,并动态调整步长,可以使生成的曲线达到像素级,采用堆栈技术充分缩短了计算机的运算时间,提高了运算速度.因传统方法无法描述封闭的曲线,也不同于基于优化的拟合隐式曲线方法,无须考虑函数的形式或多项式的次数.算法涉及了动态调整步长问题,并分类处理了各种情况,因而该方法有很强的物体边界描述能力和缺损修复能力,在物体边界重建、缺损图像复原等领域有一定的应用前景.     

一类不确定离散时滞切换系统的二次保成本控制

对一类具有范数有界时变参数不确定性的离散时滞切换系统,研究了其在任意切换下的二次稳定保成本状态反馈控制律的设计问题.基于线性矩阵不等式处理方法,导出了二次稳定保成本控制律存在的条件,这个条件可以通过MATLAB LMI工具箱求解,适合在工程中使用.最后用数值例子对所得结果加以验证,说明了文中结果的正确性.     

有限元在电容层析中的应用研究

讨论了有限元在电容层析成像中的应用原理和结果,介绍了一套基于１２电极电容传感器进行图象重建的电容层析成像的仿真仿真软件包,该软件包是利用可视化编程语言ＰＶ－ＷＡＶＥ有ＳＧＩ图形工作站上开发的。利用该软件包可以深入分析电容敏感场和流体模型数据的变化,从而为改进图象重建算法和设计最佳电容传感器几何参数提供了有力依据,最后对电容层析成像的特性进行了研究。     

HOPF分叉定理在非线性振荡电路中的应用

利用李雅普诺夫函数推导的HOPF分叉定理时域型式中的综合参数－曲率系数a0和其二维系统中的局部型式来分析二阶自治非线性电路中的振荡问题。通过列出电路的状态方程计算其雅可比矩阵共轭复数特征值和求出曲率系数，并判别系统是否具有稳定的极限环来判断电路是否会出现自激振荡，从而为电子线路的振荡分析提供一种新的分析方法。     

高光谱图像分块压缩感知采样及谱间预测重构

压缩感知理论提供了一种新的数据采集思路. 基于该理论提出了一种高光谱数据采集和图像重构方法,以波段分组的方式将高光谱各波段分为参考波段和普通波段,对各波段图像单独采用分块压缩感知测量以获取高光谱数据. 在图像重构过程中,参考波段采用平滑投影Landweber算法重构. 对于普通波段,结合谱间预测和平滑投影Landweber提出了一种新算法: 先采用谱间双向预测得到预测图像,然后对预测图像进行分块压缩感知测量获得测量值,并计算它与该波段原测量值之间的差值,再由测量差值重构预测差值来迭代恢复原波段图像. 该方法在数据重构过程中充分考虑了高光谱图像的谱间相关性和空间相关性,能提高图像重构精度. 实验结果表明,利用所提出的方法重构高光谱图像,其性能优于多向量压缩感知方法和分块压缩感知测量后直接对各波段图像单独重构的方法.     

密封装置多体动力分析

针对密封封装装置,采用有限元方法进行多体动力分析及密封效果的模拟,得到旋转部件的位移、弹簧的拉力变化情况以及密封压力的变化曲线。然后对结构进行柔体瞬态动力分析,得到整个密封过程中主要零部件的应力、应变等情况,以验证零件的强度和密封效果。