时变边界系统动力学行为研究展望

时变边界系统动力学是时变力学的重要组成部分 ,它的研究对象是一种开放的与外界进行质量交换的系统 .开展时变边界系统动力学行为的研究 ,对航天、土建、采矿、石油、环保等领域的技术进步具有积极的作用 .本文介绍了时变系统力学的研究进展情况、时变边界系统的普遍性和特点、时变边界系统动力学的几个难点 ,对时变边界系统动力学的发展趋势作了展望     

广义时变系统的最小二乘辨识方法

根据工程背景 ,提出了广义时变参数系统的概念。广义时变系统是指参数随系统可测扰动量变化的一类时变系统 ,即参数是系统可测扰动量函数的时变系统 ,提炼出这类时变系统的数学描述模型。根据最优化技术 ,导出了这类模型的两种辨识方法 ,即最小二乘型算法和随机梯度型算法 ,并应用鞅超收敛定理分析了算法的收敛性。分析表明 :由于该方法同时还利用了系统扰动量所含的信息 ,因而可以给出时变参数的一致估计。数字仿真验证了提出方法用于估计广义时变系统的参数是有效的。     

基于梯度的扰动时变系统辨识算法及其收敛性

根据工程背景,提炼出了一类时变系统(亦称为广义时变系统或扰动时变系统)的数学描述模型．扰动时变系统是指参数随系统可测扰动量变化的一类时变系统．利用梯度搜索原理,提出了这类时变系统的投影算法、随机梯度和遗忘梯度辨识方法,并应用鞅超收敛定理分析了算法的收敛性．由于提出的随机梯度算法同时还利用了系统扰动量所含的信息,因而可以给出时变参数的一致估计．数字仿真验证了提出方法的有效性．     

时变脉冲耦合神经网络的稳定性分析

讨论了时变脉冲耦合神经网络的稳定性问题,时变脉冲的一个重要特征是不稳定脉冲和稳定脉冲在模型中同时存在;通过控制时变脉冲强度,可以分析时变脉冲耦合神经网络的稳定性,得到满足时变脉冲耦合神经网络全局指数稳定的几个条件;最后,举例表明理论结果的有效性.     

时变不确定性机械设计方法

针对机械零件的应力和强度在不确定因素作用下的时变性,基于含有时变和随机因素的时变可靠度计算模型,提出了包含时变和随机因素的时变不确定性机械设计方法. 该方法以当前时刻为时间分析起点,不但考虑应力和强度受到随机因素的影响,而且考虑了在某一时刻t应力和强度的分布,讨论了其求解方法. 该方法是基于时变可靠度计算模型的时变概率设计方法,它同样可以应用于其他领域如结构工程领域.     

求解线性离散系统差分方程统一法

首次给出求解确定性与随机常系数差分方程及确定性与随机时变系数差分方程的统一方法 ;导出了随机时变系数差分方程存在条件——时变自相关函数为退化序列公式 ;阐明了时变格林函数与时变自相关函数为退化序列的物理意义 .     

时变离散系统的渐进稳定性检验定理及算法

提出了时变离散系统的渐近稳定性检验定理和算法．给出基于时变离散系统的传输矩阵的范数或谱半径检验定理的判椐,为时变离散系统的渐近稳定的充分和必要条件．讨论了时变离散系统与端点离散时不变系统两者间稳定性检验的区别,表明时变离散系统的稳定性不能由其时变系统矩阵集合的端点矩阵来确定．     

非线性时变结构动力可靠性分析的包络过程法

研究非线性时变结构的振动模型,提出了非线性时变结构时变动力可靠性分析的包络过程法。     

基于小波多分辨率分析的结构时变参数识别

利用小波多分辨率分析将结构的时变参数在多尺度上展开,截断高频细节成分,仅由展开的低频成分来近似描述时变参数(阻尼和刚度),将结构时变参数识别问题转化为时不变小波系数估计问题.基于Akaike信息准则(AIC)来优化确定各时变参数的小波分解层数.分解的小波系数采用最小二乘求解得到,为减小方程的病态问题,对模型进行Tikhonov正则化,然后重构识别出结构的时变参数.建立了一个三层剪切框架时变结构模型验证该方法的有效性.识别结果表明,该方法可以有效识别结构时变参数,时变刚度比时变阻尼识别效果更好,抗噪性更高.     

车削颤振时变可靠性预测

针对车削加工过程中刀具磨损使得切削力系数等加工参数不断变化,进而导致传统的颤振预测方法随着加工时间的增加预测精度大大降低的问题,将时变可靠性理论引入颤振预测中,用线性方程表示了合力切削力系数的均值随切削时间的变化关系,建立了时变稳定性和时变可靠性模型.获得给定加工条件下系统的时变极限切宽和时变颤振可靠度曲线.最后对提出的计算方法做了相应的实验证明.实验表明.提出的颤振时变可靠性预测方法能够更为准确地预测不同加工时间下的颤振.     

基于主动嗅觉的室内时变污染源定位方法

为了预防和控制因室内空间中时变污染源突然泄漏引发的中毒、火灾和爆炸等灾害,针对室内时变污染源的定位建立了室内时变污染源泄漏的计算流体动力学(CFD)模型,并采用粒子群智能搜索策略,基于移动机器人的主动嗅觉提出了不依赖初值、计算效率高的室内时变污染源定位方法。通过对室内二维通风房间内泄漏速率呈衰减特征的时变污染源的泄漏模拟与源定位分析,展示了室内时变污染源定位方法的可操作性和可行性。研究结果表明:基于移动机器人主动嗅觉的室内时变污染源定位方法能在污染源泄漏一定时间后成功确定污染源位置,并且随着移动机器人数量的增加,室内时变污染源定位的成功率也相应增加;因移动机器人个数的增加会导致收敛速度变慢,源定位时间呈先减少后增加的变化趋势。     

一类时变控制系统的稳定性研究

利用Lyapunov函数法,讨论了非线性时变控制系统第一类标准型的绝对稳定性和第二类标准型、一般非线性时变控制系统及时变大系统的渐近稳定性,得到了时变控制系统平凡解绝对稳定、渐近稳定的一些充分性判据,这些判据只与系统自身的参数有关.     

超宽带时变移动信道下的尺度-时延分集接收

针对宽带多径时变信道,特别是一定移动速度下的移动通信中产生的多普勒频移问题,在分析窄带时变信道和宽带时变信道的相似性基础上,给出尺度-时延分集接收的基本原理和尺度-时延Rake接收机的实现方法.分析表明,在宽带时变信道下,相对传统时延Rake接收机能够产生较大的分集增益.     

环境因素下劣化混凝土桥梁的体系时变失效概率计算

将桥梁视为由各主要构件组成的一个体系,考虑一般大气环境下劣化混凝土桥梁抗力退化性及其荷载的时变性,采用自适应重要抽样法计算劣化桥梁的体系时变失效概率.同时,对变量进行了参数敏感性分析.研究结果对科学、经济地制定桥梁维修计划和方案具有重要意义.     

时常频到时变频的变换算法

在自动控制系统中,经常需要产生时变频脉冲序列对伺服电机进行控制,或作为信号源进行科学实验.本文扩展了数控技术中插补算法的功能,用以产生各种时变频脉冲序列.算法只做整量的加、减计算,是高效率高精度的算法.     

混凝土连续梁桥使用期的时变体系可靠度计算

混凝土连续梁桥在使用期间的体系可靠度反映了其整体可靠性水平.由于桥梁在使用期间的抗力是随时间变化的,因此其体系可靠度也具有时变性.介绍并修正了桥梁抗力参数的时变模型和荷载模型,提出了混凝土连续梁桥时变体系可靠度计算方法,并结合一工程实例验证了该方法的可行性与有效性.     

一类基于非平稳噪声参量估计的时变系统参数辨识

对于未知噪声时变统计特性的时变动态系统，论述了一类基于非平稳噪声参量估计的时变系统参数辨识算法．该算法包括三部分，通过在线状态估计，构造残序列模型，试图从测量信号中分离出非平稳噪声，在线估计噪声时变均值和方差，用于整个改进算法的实现．仿真例子验证了该方法的有效性．     

人才需求预测的含时变参数的弹性系数模型

1 模型的提出定义经济发展对人才需求的弹性系数α为(dx/x)/(dL/L),其中L表示一个国家(地区或部门)的人才数,x指相应的经济规模指标(如社会生产总值).显然人才的增长速度不能高于经济的增长速度,从而有α>1.由上述定义不难求得下述关系:x(t)=βL~α(t),然而直接用它进行人才预测是不太妥当的.因为影响经济增长的因素除人才之外还有很多,如资本投入量等,上述关系并未反映出其他因素对经济增长的影响,况且随着科技水平和管理水平的提高,弹性系数α也要发生变化.考虑到人才需求预测属中、长期预测,提出含时变参数α_t和β_t的弹性系数模型     

基于信道分割级联的正交频分复用子载波干扰消除算法

在高频段正交频分复用（OFDM）系统中子载波间干扰（ICI）较大,运用信道分割方法,将线性时变信道近似等效为时不变信道与无时延时变信道的级联,从而在接收端实现一维均衡抑制ICI,避免了高复杂度的信道频域响应矩阵的计算和求逆过程.分析和仿真表明,相对于现有的利用ICI相邻载波分布特性的低复杂度最小均方误差算法,算法在几乎不损失系统性能的同时,可将复杂度降低到O(N).     

设计线性时变递归数字滤波器的时域最小平方误差法

提出了设计线性时变递归数字滤波器的一种新方法。其基本思想是在最小平方误差意义下，用与左边系数为常数的线性时变差分方程相应的广义脉冲响应逼近给定的广义脉冲响应。该方法的主要特点是计算量小、占用存储空间少、容易判别其稳定性。最后举例验证了新方法并与其它时域设计方法作了比较。