电容层析成像的仿真研究

探讨了电容层析成像(ECT)系统仿真研究的内容和意义。介绍了自开发的ECT系统三维有限元分析软件的主要功能及特点。该软件的最大特点是实现了灵敏度分布的快速计算。用该软件分析了三种轴向结构不同的ECT传感器的敏感场，即UMIST型：测量极板的上下设置有接地的环型保护极板；METC型：测量极板的上下设置有分段驱动的保护极板；Bergen型：无轴向保护极板。比较分析了它们的边缘效应，静态电容值和三维灵敏度分布。分析结果对ECT传感器的结构选型及参数设计有指导意义。     

12电极电容层析成象系统电容敏感场的仿真计算

用有限元法对12电极电容传感器敏感场进行了仿真计算,分析了电容传感器的“软场”特性,为相关的图象重建算法提供了理论依据     

基于卷积神经网络及有限元仿真的电容层析成像图像重建

为求解电容层析成像(electrical capacitance tomography,ECT)图像重建非线性病态逆问题,提出基于一维卷积神经网络(one-dimensional convolutional neural network,1D CNN)的电容层析成像图像重建算法.通过1D CNN建立了ECT系统独立测量...     

DC/DC升压变换器自适应-PID串级控制系统仿真研究

为获得良好的电压控制性能,抑制模型非最小相位特性的影响,可使DC/DC升压变换器工作在电流控制模式下,采用串级结构的控制器,组成串级控制系统。系统的外环采用基于参数估计的自适应控制算法,以电容电压为被控量;内环则采用一种特殊的PID控制算法,以电感电流为被控量。此种自适应-PID串级控制器不但可使被控系统获得良好的动态特性,而且不需确知负载电阻、电容、电感、输入电压等参数的信息,对参数变化有着很强的鲁棒性。对DC/DC升压变换器的仿真结果表明,上述控制方案是可行的。     

用于人机交互的交流式电磁跟踪系统的研究

虚拟现实系统和计算机仿真系统中广泛采用电磁跟踪系统测量用户的头部或手部的位置和姿态来实现人机交互。本文分析了目前已有的直流式电磁跟踪系统的不足，提出了一种采用交流信号作激励源的交流式电磁跟踪系统，研究了该系统的结构，推导了用于提取传感器接收信号的递推数字互相关算法，讨论了算法参数与算法性能的关系。仿真实验证明了算法的有效性及理论分析的正确性。本文的研究成果为实际的交流式电磁跟踪系统的设计提供了理论依据。     

物体三维重建中轮廓匹配的模糊模式识别方法

基于轮廓序列的三维重建需要解决不同层面的匹配与聚集问题,传统算法在复杂流型转换中匹配准确率较低.针对传统匹配算法匹配准确率较低等问题,采用对折线求平均距离、构造模糊集的方法,给出了一种模糊聚类的数学模型,将传统的匹配问题转化为类成员的隶属度问题,最后把该模型应用到电容层析成像三维可视化系统中,并通过仿真实验验证了方法的有效性.     

一种新的无传感器滑模观测器仿真研究

为了改善元传感器感应电动机驱动系统的低速性能,提出了一种新的无传感器滑模现测器,即采用新型低通滤波器代替理想积分器.该新型低通滤波器交换了改进低通滤波器的补偿环节和低通滤波器环节的计算顺序,解决了改进低通滤波器理论上的动态跟踪误差问题.基于新型改进低通滤波器的无传感器滑模观测器改善了系统的低速性能,使系统对测量误差和参数误差具有更好的鲁棒性.大量的对比仿真结果验证了该新方法的有效性.     

基于NS2的无线传感器交通监控网络仿真

随着无线传感器网络技术不断发展,其应用日益广泛,智能交通便是其重要应用领域之一。针对高速公路交通监控的迫切需求,构建了基于无线传感器网络的高速公路智能交通监控系统。但该系统中一些重要参数及其性能在物理环境下往往难于测量和评估,为解决这一难题,建立了无线传感器交通监控网络仿真模型。此外,扩展了NS2功能,使其支持无线传感器网络仿真。并在该环境下对所建模型进行了验证,对其重要参数如网络节点能量消耗、网络密度、数据率等进行了仿真分析。从而实现了系统模型和参数的调整和优化,进一步验证了系统的可行性。     

非标准多传感器信息融合下的状态融合估计

给出了标准多传感器观测信息的统一融合模型,在此基础上分析了传感器观测系统参数对最优融合估计性能的影响.针对存在量测系统误差的非标准多传感器融合系统,构建了一种有效的系统误差参数估计模型.此外对传感器问具有不同非线性误差成份的融合系统,提出了一种基于互迭代自适应半参数的状态融合估计算法.该算法通过对非标准多传感器融合模型误差的补偿,利用线性和非线性迭代的方法来提取非线性因素,进而确定状态的最优融合估计.给出了应用该算法的具体步骤,并通过理论分析与仿真实验证明了该算法的有效性.     

基于渐近分析理论的多类传感器数据关联研究

本文采用层次型数据融合结构,研究了ＡＡＷ系统中多类传感器航迹相关问题。首先对目标航迹的真实跟踪概率（ＴＴＰ）进行了讨论,在ＭＯＤＥＬＡ和ＭＯＤＥＬＤ假设的基础上给出了ＴＴＰ的计算公式。提出利用渐近分析理论研究多类传感器相关参数及其在时间域上参数方程的航迹参数关联问题。在此基础上设计了多类传感器系统中上层处理节点航迹相关算法,为解决多类传感器航迹相关问题提供了一种新的解决途径。     

冶金专用车车架结构的优化设计

在某型冶金专用车车架概念化设计的基础上,以有限元结构分析和优化算法相结合为手段,对横梁和纵梁的截面尺寸进行优化,建立了车架的有限元模型,优化数学模型,通过电测试验验证了有限元模型的正确性,采用ANSYS参数化设计语言编制了优化设计程序,用ANSYS软件中的一阶优化方法获得最优设计。实际应用表明该优化设计方法比原有的设计方法更为有效和快捷,该方法可广泛应用于车架优化设计工程中。     

虚拟样机中有限元法

研究基于虚拟样机的产品设计方法及其应用，重点研究了基于虚拟样机的并行产品设计方法、基于有限元法的产品优化设计、基于随机有限元的可靠性设计等。结合典型产品汽车车身的设计，研究了汽车车身并行虚拟样机设计方法，为机械类新产品的开发提供了可借鉴的有效方法与途径。     

飞机机翼载荷校准试验的有限元仿真方法

飞机机翼载荷校准试验是飞机载荷验证试飞的关键工作之一,校准结果的精度及有效性主要取决于试验方案设计的合理性。为了对其开展仿真研究,研究了对机翼载荷校准试验进行有限元仿真的方法,实现了建立有限元仿真模型、设计"虚拟"应变电桥和施加"虚拟"校准载荷等关键技术。以此对某机翼载荷校准试验进行了仿真,将仿真结果和试验结果进行了对比,评价和分析了仿真结果。应用结果表明,方法具有令人满意的精度和可行性。     

基于波束优化设计的宽带相干信号子空间算法

提高波束域宽带相干信号子空间算法(BCSSM)在低信噪比下的估计性能,并降低其运算量,是BC-SSM在实际系统中得到应用的关键。借助于优化方法,设计具有低旁瓣和恒定束宽特征的时域宽带波束形成器来实现预形成宽带波束,在保证宽带信号无失真接收的同时,能够有效抑制干扰,从而提高了BCSSM在低信噪比下的估计性能。宽带波束形成器采用数字延迟线和FIR滤波器相结合的结构,减少了设计所需FIR滤波器的阶数,显著降低了算法的运算量。设计实例和仿真结果证明了所提方法的有效性。     

新型建模及优化方法在爪极发电机中的应用

通过电机参数样本空间设计,引入支持向量机,对爪极发电机的电磁模型进行非线性回归建模分析,基于混沌理论对爪极发电机结构参数进行优化.仿真结果表明,支持向量机用于爪极发电机非参数建模准确可行,并且是高效的,非常适合于需要大规模迭代计算的参数优化.将有限元电磁仿真与支持向量机结合用于非参数建模,以及在非参数模型的基础上用混沌进行优化,这为爪极发电机以及其它的电磁工程设计提供了一种新的思路.     

新型电磁弹射器的动态性能仿真

电磁弹射器的作用是在短距离内发射大质量载荷,该技术的一个关键问题是大推力的直线电机设计。提出了一种基于动磁型永磁无刷直线直流电机的弹射器设计方案,结合理论分析与有限元仿真对电机参数进行了优化设计。通过二维有限元瞬态分析对电机的动态性能进行了仿真,分析了不同的安匝数和永磁磁极数对推力大小及其波动的影响,得出了增加电机推力的可行方案。恒流源和非恒流源两种供电方式下的仿真结果显示,电机平均推力大、推力波动小,且电机性能受电源影响小。     

不确定性结构区间分析的改进Monte Carlo方法

将结构系统中的不确定性参数用区间数来表示，建立了系统的区间有限元控制方程。利用Monte Carlo数值仿真方法对区间有限元控制方程进行求解，得到了结构的位移和应力响应区间。并针对—殷Monte Carlo方法在区间仿真中存在的缺陷，对其进行了改进，使其计算效率大为提高．数值仿真算例表明：经改进的Monte Carlo方法仿真求解计算量大为减少，且能给出较高精度的响应区间，并克服了区间运算中的扩张问题。