改进型限幅递推平均滤波法在燃油表中的应用

汽车在颠簸、急加速、急减速、急转弯等工况时,油箱油液面会产生急剧变化,导致采集到的油量数据有较大的误差,从而降低燃油表指示准确性和平稳性。针对以上问题,提出限幅滤波、递推平均滤波相结合的滤波方法;该改进滤波算法能更好地滤除信号中的偶然尖峰脉冲干扰及周期性干扰;同时结合滤波参数寻优算法,确定了递推平均滤波最优参数。利用MATLAB进行仿真。仿真结果表明,所提出的改进型滤波算法能更好地滤除油量信号中的干扰信号,提高了油量数据的准确性和平滑性;还保证了燃油系统数据处理的实时性,满足燃油系统的设计要求。     

面向连续离散系统的自适应最大相关熵滤波算法

针对目标跟踪中运动模型不精确和测量异常导致的传统滤波算法精度下降问题,提出了一种鲁棒平方根连续-离散自适应最大相关熵容积卡尔曼滤波(RSRCD-AMCCKF)算法。在目标跟踪问题中采用了精度更高的连续-离散时间模型,提高了目标跟踪的解算精度;将加权最小二乘方法与传统最大相关熵准则相结合,得到改进的相关熵代价权函数,之后引入连续-离散时间滤波框架,提高了滤波算法在测量异常情况下的鲁棒性;以高斯核函数作为相关熵的调整因子,依据不同测量环境选择自适应因子,进而对观测噪声的协方差矩阵进行调整。仿真结果表明：与传统算法相比,当测量噪声为高斯噪声时,RSRCD-AMCCKF算法对目标位置和速度估计的精度分别提高了38.4%和27.3%;当测量噪声为非高斯噪声时,RSRCD-AMCCKF算法对目标位置和速度估计的精度分别提高了23.5%和23.9%;当测量值发生突变时,RSRCD-AMCCKF算法对目标位置和速度估计的精度分别提高了12.6%和7.1%。RSRCD-AMCCKF算法在各类测量条件下都具有更高的精度和鲁棒性,更接近目标跟踪的克拉美罗下界,能够较好地实现滤波精度和抗异常测量的统一。     

任意相关噪声线性系统异步状态向量融合

基于线性无偏最小方差估计理论,提出了一种任意相关噪声线性系统异步状态向量融合算法.该算法将融合中心的采样周期设定为传感器测量周期的最小公倍数,使得传输到融合中心的局部状态估计在每个周期内具有相同的数目,减少了跟踪滤波的计算量.在跟踪滤波器的增益阵中引入测量噪声与过程噪声的相关量和测量噪声之间的相关量,增加了描述多传感器融合系统的信息量.仿真结果表明,状态向量融合算法比噪声不相关融合算法具有更好的跟踪性能,航迹跟踪的精度得到了改善.     

基于权值选择粒子滤波算法的锂离子电池SOC估计

针对锂离子动力电池的荷电状态(SOC)估计问题,以三元锂(MNC)电池为研究对象,选用Thevenin等效电路模型,建立电池模型的状态方程和观测方程,完成了带遗忘因子的递推最小二乘法(FFRLS)的理论推导。进行电池单体混合动力脉冲功率特性测试(HPPC测试),基于测试数据和FFRLS算法完成电池模型的在线参数辨识,并通过锂离子电池的端电压精度来验证算法的可行性;在此基础上,提出一种权值选择粒子滤波(WSPF)算法来实现锂离子电池SOC估计,该算法中全部粒子都参与粒子滤波过程,但只选择较优权重粒子用于电池状态估计,从而解决粒子滤波的粒子退化问题,提高粒子的多样性。通过HPPC测试和动态工况测试(DST)结果验证,WSPF算法的估计精度能控制在2%以内。与重采样粒子滤波(SIR-PF)算法相比,WSPF算法的估计精度高,鲁棒性好。     

采用平方根高斯核积分滤波的目标跟踪算法

为进一步提高目标跟踪精度，提出了一种新的平方根高斯核积分滤波算法(SGKQF)。选取比例因子重构高斯-厄米特积分点，利用高斯核构造的线性方程组计算相应权重，从而建立单变量高斯核积分规则；采用张量积方法将其扩展到多变量积分规则，以实现对多维积分的数值近似；将其引入非线性高斯递推滤波框架中，为增强算法的稳定性，在滤波过程中使用协方差的平方根形式，得到SGKQF算法。将所提算法应用于纯方位目标跟踪系统中，仿真结果表明，在选取合适高斯核带宽的条件下，相对于传统GHQF算法，SGKQF对目标位置和速度估计的精度分别提高了8.7%和11.8%,可获得更高的滤波估计精度。     

一般相关量测噪声线性系统的递推状态估计

为了得到具有一般相关量测噪声线性系统的递推滤波算法,将该问题转化为具有相关量测单值随机向量的滤波问题,根据单值随机向量的线性无偏最小方差估计算法,导出了量测噪声为一般相关鞅差序列的线性系统的最优递推状态估计滤波算法,通过数值仿真,将该算法与假定量测噪声不相关时的Ｋａｌｍａｎ滤波算法进行了比较,证明了该算法的有效性。     

MEMS陀螺仪的一种新颖高精度标定算法研究

为了提高微机电系统(microelectro mechanical systems,MEMS)陀螺仪的测量精度,分析了MEMS陀螺仪的静态误差,建立了MEMS陀螺仪的输出模型和标定原理,提出了一种新颖的加权递推最小二乘标定算法,该算法可对MEMS陀螺仪进行高精度的标定,并对低精度MEMS陀螺仪给出了有效自适应滤波处理方法?通过大量实验数据分析表明,利用提出的标定算法,误差补偿后的MEMS陀螺仪性能得到了显著的提高?     

一种适用于建筑灾难救援系统的目标跟踪方法

在目标跟踪研究中,大量的实验证明粒子滤波算法对于运动轨迹变化复杂的运动目标跟踪效果不理想.基于变率粒子滤波算法(VRPF),以大型建筑灾难救援系统为研究背景,应用无线传感器网络技术,提出了一种自适应变率粒子滤波算法(AVRPF).该算法通过比较某时刻粒子值与测量值的关系自适应地调节采样周期,以提高对复杂运动目标的跟踪精度,尤其当运动轨迹出现大幅度变化时.仿真实验证明了该算法的有效性和实用性.     

杆臂效应补偿中H_∞滤波器的应用与设计

针对大杆臂或高挠曲条件下杆臂长度不确定性引起的速度匹配误差问题,引入了H_∞滤波技术.首先,在力学补偿法的基础上,利用标称杆臂构建杆臂效应量并进行补偿.然后,将不确定性杆臂引起的杆臂效应误差量纳入量测噪声,利用H_∞滤波的鲁棒性对能量有限的不确定性量测噪声进行抑制,并给出了滤波器的递推算法.最后,以大型舰船主/子惯导传递对准为例,仿真比较了传递对准中使用真实杆臂与标准Kalman滤波、标称杆臂与标准Kalman滤波、标称杆臂与H_∞滤波3种方案的处理效果.仿真结果表明,在杆臂长度存在挠曲变形时,采用H_∞滤波可以有效提高传递对准的精度.     

汽车转弯自动照明控制系统数据采集滤波方法

为了减少汽车转弯自动照明控制系统数据滤波处理中的延时,在滑动中值滤波方法基础上,提出了一种带补偿的限幅滑动中值滤波算法,通过补偿的方式跟随信号的变化趋势。该算法通过2个步骤完成滤波,先对数据进行带补偿方式的限幅处理,再进行滑动中值滤波处理。该算法综合了滑动中值滤波法的实时性以及限幅滤波法对偶然性干扰滤除的有效性,实现更准确的滤波。仿真与实测结果表明,与滑动中值滤波方法相比较,改进后的算法滤波能够实时地滤除数据中的干扰,处理时间可减少62%,滤波效果较好,且速度信号的数据滞后时间较短,实时性较高,满足系统设计要求。     

超硬铝合金无缝管材挤压成形工艺优化

为了揭示大型铝合金无缝管材挤压成形中的关键技术问题,以7075铝合金为例,采用刚黏塑性有限元法分析工艺参数对铝合金管材挤压成形过程的影响。研究结果表明:随着成形温度增加,挤出模口处所受附加拉应力逐渐降低,但过高挤压温度反而会增大黏附力;随着挤压速度增大,所需挤压载荷明显增加,且管材挤出过程中金属变形流动的均匀性随之降低;在挤压温度为430℃、挤压速度为2 mm/s时进行工艺实验,一次性成形大型铝合金无缝挤压管材,且所得制品的表面质量良好,符合使用要求。     

陶瓷3D打印挤出光固化辅助成型工艺研究

基于墨水直写式打印(direct ink writing,DIW)的3D打印技术使3D打印材料摆脱了材料属性的限制,为多种材料提供了实现增材制造的可能.为了保证打印成品件具有陶瓷材料优良的力学特性,对陶瓷材料的3D打印挤出成型过程中的各项工艺参数进行了研究.通过流体理论计算并使用Fluent对影响陶瓷材料小口径挤出过程的挤出速度、挤出口径等工艺参数进行了数值模拟,得到相关挤出工艺参数与挤出量之间的关系.基于数值模拟结果设计了包括电机挤出速度、挤出头口径、打印移动速度、打印层高度和激光固化功率为因素的试验,分析了各项工艺参数对挤出成型过程的不同影响.     

一种挤压铝型材自动牵引中断设备的设计及应用

在铝型材挤压过程中,铝型材从挤压机挤出后长度较长,且米重不等。为了防止型材挤出过程中偏离轨道及满足一定张力的要求,并减少型材的弯曲或扭曲,在铝型材冷却后需要用牵引中断设备匹配挤压机速度,同时准确无误地牵引到所需型材长度处,并进行锯切。设计开发了一种铝型材牵引中断设备结构,阐述了结构设计理念、具体结构组成以及实际应用等内容,采用理论联系实际的研究方法,最终产品已经试制完成,投入使用。一种挤压铝型材自动牵引中断设备辅助挤压生产顺利进行,满足了不同挤压工艺型材的生产需要,实用性较强,提高了企业生产效率。     

T型模头熔体流动与模具变形耦合的数值模拟

为了研究T型模头熔体出口的流率均匀性,利用计算流体动力学软件Polyflow对一种T型模头内的熔体流动和模具变形进行了耦合数值模拟.结果表明:模具流道表面沿模具厚度方向的变形在挤出方向和模具宽度方向均为非线性变化,造成熔体出口流率均匀性与不考虑模具变形的理论设计结果相差较大;随着挤出量增加,狭缝沿模具厚度方向的变形增大,熔体出口流率均匀性降低;随着模具厚度增加,狭缝沿模具厚度方向的变形减小,熔体出口流率均匀性提高.     

温热挤压成形工艺技术在氧枪喷头中的应用

对氧枪喷头产品关键零件结构及技术性能要求进行工艺技术分析,采用MARC/Autoforge软件对不同坯料的挤压过程进行模拟,获取了毛坯及模具结构的优选参数,通过试验分析确定了温热挤压成形工艺方案.     

挤压铝型材产品开发计算机辅助设计系统

在对大量的挤压铝型材进行统计分析的基础上,建立了适用的挤压铝型材柔性分类编码系统。并依据成组技术的基本原理,采用变异式设计方法,研制了挤压铝型材产品开发计算机辅助设计系统,并成功地应用于铝型材挤压企业。该企业的应用不仅大大缩短的产品开发时间,降低了成本,还可以极为迅速地检索挤压铝型材产品设计图纸。     

基于神经网络的管件开式冷挤压相对伸长量预测

为了预测各参数组合下的无芯棒开式冷挤压厚壁管件的伸长量，拓展开式冷挤压的实验结果，建立了无芯棒开式冷挤压厚壁管件的伸长量预测的神经网络模型，通过实验结果与预测结果的比较，二者吻合良好，为深入研究开式冷挤压工艺，建立开式冷挤压工艺设计专家系统提供了新的思路。     

聚合物对水泥基建筑密封砂浆性能的影响

采用自行设计的方法研究了可再分散乳胶粉、纤维素醚和淀粉醚对建筑密封砂浆工作性能、抗流挂性能及力学性能的影响.结果表明:掺加乳胶粉后,密封砂浆挤出时间明显减少,但抗流挂性能降低;掺入纤维素醚后,密封砂浆抗流挂性能得到显著改善,但挤出时间增加,强度明显降低;淀粉醚与乳胶粉及纤维素醚配合使用有利于改善密封砂浆的挤出性能和抗流挂性能,但强度有所降低.     

厚壁管件无芯棒开式冷挤压尺寸预测的实验研究

对于无芯棒开式冷挤压厚壁管件的相对伸长量的研究与预测是设计开式冷挤压管类零件及其专用设备的依据.本文通过对厚壁管件无芯棒开式冷挤压尺寸预测的实验研究,分析了影响相对伸长量的主要参数,找出了它们与相对伸长量之间的变化规律曲线,为指导实际生产提供了依据.     

45^#钢-铅锡青铜双金属挤压铸造压力的计算

分析柱塞泵转子液体金属挤压铸挂成形的传热特点，为消除45#钢-铅锡青铜由于变温热应变作用产生收缩，致使铅锡青铜与钢坯型壁之间形成的间隙，冲头挤压力需为60MPa．为易于随后的挤压成形，保证合金充足后有85％以上呈液体，且考虑浇注误差，浇注高度取68mm．