非线性系统Backstepping飞行控制律设计

研究了具有两个控制扭矩的轴对称航天器模型,针对航天器存在的非线性和不确定性干扰,采用Backstepping方法设计其飞行控制律.基本思路是通过引入迭代误差变换,采用顺序递推方式构造系统的Lyapunov函数,然后回朔求解系统的非线性控制律.对上述方案的数值仿真显示了该方法良好的鲁棒性和性能指标.     

基于虚拟仪器技术的发动机功率与扭矩的测量

运用虚拟仪器Lab VIEW为开发平台,在参照GB/T 18297～2001汽车发动机性能试验方法的要求下,研制了发动机的功率和扭矩测试系统.该系统采用电涡流缓速器作为负载,运用PID控制方式,可以实现对发动的扭矩、功率等参数测量.具有实时数据动态显示、可视化强、测量准确、数据保存、自动绘图等优点.     

基于遗传算法的铜精矿品位预测模型

对某矿山铜选厂2014年每日生产报表数据进行分析,拟合该选厂入选品位、选矿回收率、精矿品位之间数据关系.根据上海金属交易所铜精矿交易价格与品位之间的关系,确定各种技术指标变化与经济效益之间的函数.基于选厂经济效益与资源利用,采用遗传算法对不同技术指标方案进行搜索寻优,找出最佳方案值对应指标.实践证明,该方法与选厂实际情况吻合,能够为选厂科学生产提供决策支持,提高经济效益.     

涡轮机功率测量控制系统的设计与实现

介绍了一套基于电涡流测功机功率测量系统的设计原理及实现方法.系统通过实时采集转速扭矩实现功率的测量,同时通过对制动力矩的控制实现不同负载的加载.此外,利用该系统还可以通过对数据的实时监控、自动判断涡轮机的性能.     

基于PAO算子的直觉模糊多准则决策算法

定义了直觉模糊数及其比较规则,提出了直觉模糊数间的PAO算子.针对准则间具有偏好关系且准则权重未知并变化,准则值为直觉模糊数的模糊多准则决策问题,提出了利用PAO算子进行集结的决策方法.该方法通过计算各方案在不同准则下的相对满意指数和相对精度,利用PAO算子获得每个方案的具体准则权重并生成计分函数和精确函数.通过计分函数的比较,得出方案集的排序结果.实例分析表明了该方法的有效性和可行性.     

基于疏密部数据划分的多模型软测量

针对化工生产过程数据分布形式的多样性问题,提出了一种基于疏密部数据划分的软测量多模型建模方法.该方法充分应用了全局核函数和局部核函数的特性,以最近邻聚类法为基础,将输入样本数据分为疏部与多个密部,对疏部采用全局核函数,对密部采用局部核函数,构建加强型支持向量分类机子模型,得到由多模型组成的软测量模型.通过对双酚A生产过程中的仿真研究,表明该模型的泛化能力得到提高.     

长江水污染预测模型

如果已知单个因子污染的实测浓度及评价标准限值,就只能得出单因子污染指数,但这样并不能反映水质的全貌.通过综合考虑对水质有影响的多个因素,建立了水质综合评价的多因子污染指数多元线性回归模型,取置信水平为0.95时,回归函数通过显著性检验,说明回归效果是显著的.各地区的综合污染指数大小反映了该地区的水质污染状况,即能判断该地区的水质类别.对已知数据采用最小二乘法拟合出三种关系函数:①各类水百分比随时间变化的关系函数;②污水排放量随时间变化的关系函数;③类水百分比和污水所占比例的关系函数.用拟合函数可对长江未来水质污染的发展趋势做全面预测分析.     

神经网络方法在发动机特性仿真中的应用研究

根据发动机特性实验结果研究了发动机扭矩和转速与燃油耗及节气门开启角之间的关系.分析了利用BP神经网络工具箱对该网络进行设计的过程,建立了发动机扭矩和转速与燃油耗及节气门开启角关系的神经网络模型,即基于函数trainbpx和trainlm的模型.结果表明,基于函数trainbpx的模型的稳定性较好,而基于函数trainlm的模型的结构较简单,训练时间较短.     

基于BP-LSTM双输入网络的大钩载荷与转盘扭矩预测

考虑影响钩载、扭矩的因素复杂多样及钻井过程的时序性特点,优选BP神经网络和长短期记忆神经网络,设计双输入网络架构,建立大钩载荷与转盘扭矩智能预测模型.该模型同时考虑影响钩载、扭矩的多种复杂参数以及钩载、扭矩等时序数据随时间变化的趋势和前后关联,通过时序性数据和非时序性数据共同预测大钩载荷与转盘扭矩.利用国内某油田钻井现...     

强迫选择实验中的心理测量函数研究

为了评价观察者在视觉检测实验中的感知能力,提出一种含约束条件的最大似然拟合方法.该方法通过强迫选择实验获得不同视觉刺激强度下的主观识别率,通过离差分析筛选出有效的实验数据,然后采用最大似然准则拟合出识别率与刺激强度的函数关系.实验建立了2选项和4选项强迫选择实验的心理测量函数,其中刺激信号的面积覆盖100~400 mm2.实验结果表明:拟合的均方误差在0.05附近,决定系数近似为0.9;两位观察者的心理测量函数的最大误差是0.046 6;相比非线性最小二乘拟合,最大似然拟合具有更高的拟合准确率.     

开关磁阻电机结构优化设计及其三维图解法

开关磁阻电机具有结构简单、工作可靠、成本低、输出扭矩大等优点,但也存在转矩脉动大的不足,限制了它的应用范围.为抑制其转矩脉动,提出一种新型定子结构,在定子磁极端部两侧加入一个楔形角,减小气隙在定转子开始重合时的突变,降低了气隙磁场能量骤变,进而减小转矩脉动.首先分析了该特殊楔形结构各参数对平均转矩及转矩脉动的影响.在此...     

基于遗传规划的中厚板轧制力矩的非线性回归

研究热轧中厚板轧制力矩的计算方法. 运用遗传规划法分析中厚板轧制过程的现场数据,找出与轧制力矩密切相关的因素,将其作为自变量生成函数表达式,体现轧制力矩的变化规律,得出轧制力矩非线性回归计算模型和相关参数, 并完成了算法设计和编程实验. 实验结果表明,计算值与实测值的平均相对误差为6.23%. 该模型已应用于临汾钢铁公司2800mm中厚板的轧制生产中.     

负载力矩对旋转阀转速的影响分析及转速控制研究

旋转阀的转速控制关系到钻井液压力信号的产生。旋转阀负载力矩随旋转角的变化规律是影响转速控制的关键。根据旋转阀转子的受力情况分析了旋转阀负载力矩的组成及影响因素。通过理论分析结合计算流体力学(CFD)仿真分析建立了负载力矩的计算模型。研究表明,旋转阀负载力矩随旋转角呈严重的非线性变化,负载力矩与钻井液流量的平方有关,与钻井液密度呈线性关系,与钻井液黏度无关。负载力矩的非线性特性对旋转阀转速产生严重影响。基于负载力矩的计算模型,采用负载力矩的前馈补偿进行旋转阀转速控制系统的线性化校正,通过转速负反馈形成PID(比例-积分-微分)闭环实现旋转阀转速的快速随动控制。MATLAB/Simulink仿真结果表明,旋转阀转速闭环控制系统具有快速跟随调相脉冲变化的能力;同时对流量测量误差及负载力矩计算模型偏差产生的干扰影响具有较强的抑制作用,可以满足对32 Hz的压力载波进行相移键控(PSK)调制,实现16 bit/s的数据传输速率。     

双配流盘径向柱塞泵定子内曲线特性分析

针对双配流盘径向柱塞泵的振动与冲击问题,建立了双配流盘径向柱塞泵7种定子曲线的数学模型.对幅角修正等加速运动规律和匀变加速运动规律的滚子中心运动方程进行了修正,通过Matlab仿真绘制了各自的周期角定子曲线.综合比较了不同定子内曲线下柱塞副的度速度、度加速度、压力角、瞬时扭矩和瞬时流量等特性,分析得出八次内曲线度速度、度加速度曲线变化连续光滑,压力角适中,瞬时扭矩、瞬时流量变化量都最小并且瞬时扭矩的最大值最小.     

基于对称金属包覆波导的高精度微位移测量

利用对称金属包覆波导中超高阶导模对入射角度高度灵敏的特性,提出了一种新型的实时高精度微位移测量方法.与将压电材料置于导波层中不同,该方法是在压电材料上粘合一平面镜,并放置于一凸透镜的焦平面处.当对压电材料加载电压而产生微位移时,经凸透镜返回的2条边缘光线会产生微小的入射角度变化,从而引起反射光强的急剧改变.该方法的微位移测量精度和测量范围分别为0.5和170nm,且具有结构简单、实时测量等优点,可应用于微机电系统和精密控制领域.     

对可合作高速移动目标快速精确定位的一种方法

针对可合作目标的多站定位中所存在的问题,提出了可实现快速精密测量的解决方案：一是采用载波相差和时差相组合的方法实现对坐标位置的快速测量,二是通过引入浮动测量周期,且应用最优估计算法实现各测量站间的同步测量.简述了基本的系统设计框架.     

地面声学环境下的无人机螺旋桨气动噪声试验

为了研究某无人机螺旋桨在地面起飞工况下的气动噪声,研制了螺旋桨气动噪声试验平台,在地面声学环境下开展了螺旋桨的气动噪声试验,获取了螺旋桨的气动性能和远场噪声特性,分析了拉力、扭矩等气动参数和远场噪声指向性等随螺旋桨转速、桨叶角的变化规律。结果表明：拉力、扭矩等气动参数随着转速、桨叶角的增大而增大;远场噪声最大的区域随着螺旋桨转速和桨叶角的变化而移动;所建立的试验平台和方案可以为飞机螺旋桨的气动噪声评估和优化提供帮助。     

基于正交试验的永磁有刷直流 微电机齿槽转矩波动的稳健设计

针对齿槽转矩波动影响电机控制精度的问题,提出了基于正交试验的永磁直流微电机齿槽转矩稳健设计方法.以永磁有刷直流微电机为对象,建立基于有限元软件ANSYS的电机二维静态磁场分析模型.将电机齿槽转矩波动幅度作为望小特性,考虑齿楔角误差、气隙长度偏差、计算矫顽力偏差的噪声因素影响下,综合优化齿宽、齿楔角、槽底半径、永磁体中心角和永磁体计算矫顽力.将优化结果与原始设计方案作对比分析,结果表明:与原始设计方案相比,稳健设计后的齿槽转矩波动幅度的信噪比提高了43.5%,因此,电机齿槽转矩的波动幅值对外界干扰的影响更加稳健.     

双定子永磁同步电机齿槽转矩削弱方法

为了有效降低双定子永磁同步电机的齿槽转矩,用改变内外定子相对位置的方法使内外定子齿槽转矩形成一定的相位差.针对双定子永磁同步电机,推导了内外定子及其合成齿槽转矩的解析表达式,分析了内外定子相对位置变化对合成齿槽转矩的影响规律,着重研究了合成齿槽转矩幅值与内外定子相对位置的关系,最后用有限元方法进行了仿真验证.研究表明,双定子永磁同步电机的合成齿槽转矩幅值随内外定子相对位置呈余弦变化,周期与电机极数和定子槽数的最小公倍数有关.选择合适的内外定子相对位置,可有效地削弱齿槽转矩.     

Tencel纱线的扭转定形研究

对于纱线来说，残余扭矩过大，在很大程度上影响着纱线的稳定性。同时，纱线在不同情况下扭矩的变化和存在状态将决定后道的织造和加工过程。国内外科研人员针对各种纱线的残余扭矩做过大量的研究工作，但未发现有关Tencel纱线残余扭矩及扭转定形方面的报道。因此，这里通过测试纱线扭矩一捻度关系、纱线扭矩松弛曲线，对经不同条件处理后的Tencel纱线扭矩松弛情况和扭转定形进行测试分析。测试发现，Tencel纱线在湿热条件下的扭转定形程度与定形稳定性均高于干热处理。