导航系统中量测滞后异步多传感器集中滤波算法

为解决异步多传感器组合存在的信息更新频率不同步,借鉴联邦滤波子滤波器的结构设计,提出在集中滤波器内根据组合时刻量测值的不同,选择相应量测矩阵进行切换的方法实现多传感器的异步组合.同时在该算法的基础上,利用非延时量测信息补偿滞后量测的方法,解决了多传感器组合量测滞后的问题.该算法在GPS/CNS/SINS组合导航实时仿真系统的应用表明,量测矩阵的切换对系统状态变量的滤波迭代没有不利影响,补偿量测滞后的方法对降低滤波误差有明显作用,滤波结果精度较高.     

非线性渗流多尺度有限元数值模拟

采用多尺度有限元法对一般的非线性椭圆型方程和与时间相关的非线性方程进行数值分析。阐述多尺度有限元法求解非线性方程的基本原理,推导相应的计算格式并编制计算程序。通过2个不同类型的非线性渗流算例验证该方法的准确性和适用性。最后,以低渗透油藏注水开发为例,对其进行多尺度有限数值模拟。研究结果表明:相对于传统的数值计算方法,多尺度有限元法具有更高的计算精度,在保证计算精度的同时能够减少计算量。     

基于Holt-Winter超短期负荷预测的配电网状态估计算法

针对配电网实时量测数量的不足,提出一种基于Holt-Winter模型进行超短期负荷预测的配电网动态状态估计算法.该方法首先利用Holt-Winter模型进行超短期负荷预测,然后把配电网中的原始数据与预测值进行三次样条插值,从而获得负荷的伪量测值,将此伪量测输入到状态估计模块中,实现了系统状态的实时跟踪预测.通过英国标准配网系统(UKGDS)中16节点模型的仿真结果表明,该算法提高了配电网状态估计的精度,具有一定的现实意义和理论价值.     

矩量—模拟电荷法计算分层介质中的静电场

本文提出的矩量——模拟电荷法是一种能计算分层介质中静电埸的新方法.通过数据说明它较矩量法或模拟电荷法单独计算有效.为了估算它的计算精度,应用唯一性定理和调和函数的最大值或最小值原理加以校验.文中示例应用了这种估算方法,说明它的计算误差不会大于2.1%.并将示例计算结果和模拟数据与有限元——模拟电荷法的计算数据进行了比较,数据颇为接近. 本方法推导出的介质分界面上的边界条件中只包含一个变量便于计算.本方法便于推广于三维分层介质中的静电埸计算.     

以能量损耗最小为目标函数的网络重构

在改进的最优流模式算法的基础上,提出了一种具有实用价值的以电能损耗最小为目标的网络重构算法．对于负荷曲线的处理提出了一种估算和修正的方法．这种估算负荷的方法充分利用了配电网现有的原始数据,其精度满足工程要求．为减少计算时间,还提出了一种将负荷曲线分段并形成相应的计算负荷和持续时间的方法,该方法可明显地减少计算时间,而其所带来的误差不影响重构的最终结果     

高性能混凝土早龄期自干燥收缩测量方法的研究

采用一种新测试方法对早龄期高性能混凝土的自干燥收缩进行精确测量.该系统具有非接触式量测、精度高的特点,可用于从混凝土初凝开始变形的测量.试验装置能有效保证试验数据的准确性并实现自动采集,测试结果具有很好的重复性和可靠性,适用于高性能混凝土自干燥变形行为的试验研究分析.     

高超声速气动热的耦合计算方法研究

为了准确预测高超声速飞行器承受的气动热载荷,需要进行流动-传热耦合分析.采用耦合传热方法,考虑流体流动和结构传热之间的实时相互影响,对圆柱壳高超声速气动加热风洞实验进行了三维非定常数值模拟,将数值模拟结果与实验结果进行了全面对比,得到的表面压力、冷壁热流、热壁热流和温度分布与实验结果符合良好,验证了耦合计算方法的准确性,提高了气动热模拟精度,实现了气动加热的准确计算.     

多传感器数据融合技术在锅炉热效率计算中应用研究

实现锅炉热效率实时计算对优化锅炉燃烧经济性具有重要意义,其难点在于飞灰含碳量的在线测量,目前广泛采用微波飞灰测碳仪进行在线监测.然而在实际中烟气密度和流速对仪器的测量精度有重要影响,使测量结果产生较大波动.本文设计了对烟气密度和流速的测量方法,并构造了基于多传感器数据融合技术的测量系统,利用BP神经网络对多传感器信息进行有效融合,在一定程度上提高了飞灰含碳量的测量精度.进而通过采集排烟温度、氧量等运行参数,依据反平衡方法给出锅炉效率的在线计算模型.     

改进的三步相位测量轮廓术

提出一种的可控制相移量的新三维测量方法,按照预定的相移量将三幅等相移正弦光栅图设定好,由投影仪投影该三幅光栅图到待测物体表面,对应采集三帧变形条纹图,通过改进的相位计算模型提取相位,结合高度映射公式计算出物体三维面形.新改进的方法可以有效地提高测量精度,仿真实验表明了该方法的有效性.     

平原河网地区农业非点源污染负荷估算方法综述

通过比较现有几种主要的非点源污染估算方法及其适用条件,讨论了不同方法用于平原河网地区非点源负荷估算时的优缺点,提出将平原河网地区非点源污染的估算分为产生量和入河量两部分,按照农田径流、畜禽养殖、农村生活分别计算产生量,然后通过现场调查和野外实验估算入河系数和入河量,是一种适合平原河网地区农业非点源负荷的估算方法.     

基于IUPF算法与可变参数电池模型的SOC估计方法

针对常用电池模型参数固定和适用范围有限的问题,建立受温度和SOC影响的可变参数的Thevenin模型,并利用实验设计(DOE)方法和最小二乘法对模型参数进行辨识.针对系统噪声较大时影响算法估计精度的问题,提出了一种改进的无迹卡尔曼粒子滤波(IUPF)算法.将系统状态噪声和量测噪声两者同时引入到采样点中,对其进行对称采样处理,同时将其引入到算法计算过程中以保证算法的精度.在可变参数Thevenin模型基础上采用的IUPF算法,在保证模型适用范围的同时减小了噪声对系统估计精度的影响.实验及仿真结果表明,基于IUPF算法与可变参数电池模型的SOC估计方法在解决现有电池模型适用范围有限、保证模型精度的同时,在多个温度下对SOC有较高的估算精度.尤其在系统状态噪声、量测噪声影响较大时,算法估算精度有了明显提高,且对由模型参数所带来的扰动具有良好的鲁棒性.     

平原河网地区农业非点源污染负荷估算方法综述

通过比较现有几种主要的非点源污染估算方法及其适用条件,讨论了不同方法用于平原河网地区非点源负荷估算时的优缺点,提出将平原河网地区非点源污染的估算分为产生量和入河量两部分,按照农田径流、畜禽养殖、农村生活分别计算产生量,然后通过现场调查和野外实验估算入河系数和入河量,是一种适合平原河网地区农业非点源负荷的估算方法.     

大跨径桥梁非平稳抖振响应过程数值模拟方法研究

大跨度桥梁的抖振频率与跨度场景的风场变量因素有关。为了更加准确地获得大跨度桥梁抖振特征,需要对其抖振响应过程进行分析。但是,由于桥梁所处场景的风场环境不同,想要采集多组桥梁的抖振响应数据十分困难。结合桥梁抖振响应的非平稳性,结合多种风场场景模拟结果分析桥梁抖振响应过程,因此提出大跨径桥梁非平稳抖振响应过程数值模拟方法。首先对大跨度桥梁风场数据进行分析计算,获得风场特征函数量,在风场变量模拟场景下,对大跨度桥梁非平稳抖振响应过程相关量进行计算,实现对大跨度桥梁非平稳抖振响应过程数值的全场景模拟。通过选取实体桥梁数据来对提出方法的准确性进行论证,通过数据拟态还原方法分别对桥梁的风场模拟数据、跨度位移数据以及抖振数据三方面进行数据对比分析,通过与实际数据进行对比,得出提出方法具有准确性、可行性的实验结论。     

HLLC方法在二维非结构动网格上的应用

以自适应非结构网格的显式有限体积法为基础，采用格心方法以及基于近似黎曼解的Godunov一阶精度方法求解Euler方程，使用HLLC近似黎曼解的方法计算网格单元边界处的守恒量通量，空间和时间都是一阶精度，对含有运动边界的多体干扰流场进行了数值模拟，并对数值模拟的结果进行了分析，为进一步进行多体分离数值模拟打下了基础。     

角度约束辅助测量的深空探测器自主天文测角导航方法

高精度的天文量测信息是满足深空探测器高精度自主天文测角导航的必要条件.天文测角量测信息多种多样,之间具有几何约束关系,测量误差具有不同特性且符合相应的约束条件.本文提出了一种基于角度约束辅助测量的深空探测器自主天文测角导航方法,该方法以深空探测器轨道动力学模型作为状态模型,以火星、火卫一和火卫二与探测器之间的方位角作为量测量建立量测模型,并对量测量进行角度约束建模,然后利用遗传算法-序列二次规划混合非线性规划方法对角度约束模型进行非线性规划,由于系统模型均为非线性模型,因此本文利用容积卡尔曼滤波对系统状态进行估计,减小随机误差,并分析了天文测角的量测精度对导航精度的影响.仿真结果表明,本文所提方法可有效抑制多源随机量测误差,实现深空探测器高精度自主导航.     

一种基于色空间转换的色域体积快速估算法

为了利用少量色度测试数据快速计算显示设备的三维色域体积,提出基于CIELAB到RGB色空间的均匀采样色域体积估算方法.该算法在CIELAB色空间定义色样集,经色模矩阵转换到与设备相关的RGB空间,统计得到设备可显示色样占色样集总和的比例,以此估算被测显示器的三维色域体积.算法虽为估算方法,但通过适当调整量化间隔,可提高计算精度.与四面体剖分色域体积计算方法相比,本算法节省色度测量工时,运行速度更快,适用于显示器颜色重显性能的快速检测和评价.     

Level Set方法在非结构网格上的应用

采用基于非结构网格的Level Set方法对多介质流动问题进行数值模拟.采用有限体积法求解Euler方程,控制面通量的计算采用HLLC(Hartern,Lax,van Leer,Contact)近似Riemann解方法.Level Set方程也采用有限体积法求解,采用Lax-Friedchs方法计算通量,通过窄带(Narrow Band)方法来减少计算量,重新初始化采用Fast Marching Method.界面的处理采用Ghost Fluid方法.Runge-Kutta显式时间推进,时间、空间都是二阶精度.对SOD激波管问题进行数值模拟,其结果和精确解相吻合;对空气/氦气泡相互作用问题进行模拟,取得较好的结果.     

基于声辐射度的耦合空间声能衰变模拟方法

针对耦合空间中的声能衰变,提出一种改进的声辐射度模拟方法.该方法将耦合开口设为分属于2个子空间的虚拟界面,通过虚拟界面上声辐射度的接收和传播实现子空间声能交换.改进的模拟方法将耦合空间分为2个独立的子空间分别进行声辐射度计算,在有效降低计算量的同时克服了子空间面元有效性判断所产生的误差,提高了模拟的准确性和计算的收敛速度.实测与模拟结果的对比表明,基于声辐射度的改进模拟方法对耦合空间中声能衰变具有较好的预测精度.     

面向家庭用户的用电负荷分解方法

针对现有非侵入式负荷分解方法存在的问题, 结合家用电器的负荷曲线特点, 提出一种基于进制拟合算法的非侵入式负荷分解方法. 该方法较好地解决了现有方法对负荷采集设备精度要求高和无法有效处理同种电器不同工作模式下的负荷分解问题. 实验表明, 该方法可准确判断出电器的开启时间、 已运行时间和电器的工作模式, 并很好地处理了同种电器投入使用的情况. 同时, 采用低速率采样, 所需数据可直接由通用智能电表获得, 减小了成本投入, 提高了用户参与智能用电的积极性.     

圆形隧洞周边位移和地层压力预报的简便公式

应用本文所提出的公式可计算地层的初始应力和由开挖引起的洞周位移。预报公式所需要的计算数据是一组相邻测点之间的量测位移,这可通过隧洞的施工监控量测而得到。在推导这些预报公式时,著者先应用一系列的有限元和无限元等数值计算方法来模拟洞室的开挖,从而得到大量的“观测数据”。然后综合应用自动回归和解析方法,建立了实用的计算公式。这些公式使用简便且具有良好的精度。