基于钻柱系统动力学的摩阻扭矩计算新方法

回顾了已有的摩阻扭矩研究工作;探讨了基于全井钻柱系统动力学模型的摩阻扭矩计算方法,全井钻柱系统动力学模型综合考虑了钻柱纵横扭耦合振动、钻柱与井壁摩擦碰撞、泥浆对钻柱的粘滞阻尼、内外环空泥浆对钻柱的弯曲效应与压差效应、钻柱屈曲对摩阻的增益等因素。基于前述系统模型开发了专用的摩阻计算软件,分别以实钻定向井和实钻直井为例给出了部分仿真结果,从仿真结果中获得了许多有价值的结论性认识。首次探讨了动态摩阻的计算方法,提供了较为实用的摩阻计算软件,研究工作对指导钻井施工和丰富钻柱动力学理论都具有较重要的意义。     

基于过完备字典的缺失振动数据压缩感知重构算法

针对振动数据采集过程中由于设备短路或环境变化等诸多因素导致的数据丢失问题,提出了一种基于过完备字典的缺失振动数据压缩感知重构算法。首先利用K 奇异值分解算法对大量振动数据进行字典学习得到过完备字典,然后构建缺失振动数据的采样矩阵作为压缩感知框架下的测量矩阵。最后利用正则化正交匹配追踪算法完成缺失数据的重构。通过振动数据库数据和实测航空发动机振动数据实验表明，所提算法优于传统基于离散余弦变换和离散傅里叶变换的数据修复算法,同时具有一定的鲁棒性。     

颗粒阻尼减振器对板扭转振动减振的仿真研究

利用离散元—有限元耦合的仿真算法,研究了分布式颗粒阻尼方法对板扭转振动的影响。首先建立板结构的有限元模型,并进行板振动的有限元计算,得到振动的数据文件,接着将数据文件导入离散元计算方法,再将计算结果带回到有限元软件中,通过循环迭代的耦合算法,对带有纵向布置颗粒阻尼器的板进行了振动仿真。结果显示,板的第三阶扭转振动的固有频率由526Hz降至498Hz,下降了约5.3%;对应的模态阻尼比由0.06上升至0.083,提升了约42.2%。     

基于ADAMS/Vibration的轧机垂直振动模型的研究

针对宝钢2030mm冷连轧机第四架的颤振现象,将实际轧机的垂直振动简化为六自由度不对称质量—弹簧系统,通过机械系统动力学分析软件ADAMS建立了该轧机垂直振动的虚拟样机模型,并利用ADAMS/Vibration求解了系统各阶固有频率和模态主振型,求解结果与实测结果相符。确定该颤振为第三倍频程颤振,并通过模拟振源的仿真实验,证明增大液压压下系统的阻尼可以有效地抑制这种颤振。     

随机温度场Monte-Carlo法的一类近似处理

以非线性热辐射边界条件下多种材料构成的层叠板为研究对象,利用伽辽金法得到了瞬态非线性热传导微分方程组。考虑结构所有物理、几何和环境参数均具有随机性时,通过引入随机因子并提出一类关于热传导矩阵和热容矩阵的近似处理方法,实现了对随机温度场Monte-Carlo数值模拟时间的节省;并通过灵敏度和一阶泰勒展开线性化的方法去近似求解由于前面近似处理所造成的温度场数字特征的误差;算例表明了所给方法能节省大量的Monte-Carlo数值模拟时间,且给出的误差估计具有一定的精度。     

广义累加灰色预测控制模型及其优化算法

基于矩阵理论建立了广义累加灰预测控制模型参数的矩阵形式,由此得到了数乘变换下模型的参数性质; 利用每个生成序列值作为边界条件并使平均相对误差函数最小, 构建了广义累加GM(1,1)时间响应函数的最优模型. 将该优化模型应用于经典的“电视机销售问题”之中, 得到了非常好的预测效果.     

基于特征值高阶矩的频谱感知增强技术

基于特征值的多天线盲频谱感知方法在认知无线电中得到了广泛的研究。基于特征值的检测算法设计依赖于随机矩阵理论和样本协方差矩阵的特征值特性。许多研究表明特征值的高阶矩可以提供额外的鉴别信息进而能改善统计推断问题的性能。基于此,利用所有特征值的p阶矩提出了新的基于特征值高阶矩的频谱感知增强算法,并利用随机矩阵理论推导了虚警概率和判决门限的解析表示。此外,基于仿真实验研究了特征值高阶矩幂次变化对检测性能的影响。最后,通过仿真实验验证了所提算法的有效性。     

Bouc-Wen滞回系统动力学特性的仿真研究

Bouc-Wen滞回模型包含了非线性阻尼和非线性刚度，对各种光滑的滞回曲线都能较好的近似描述，在工程中得到了广泛应用。在不同参数下，Bouc-Wen滞回模型使系统具有软或硬式响应特性，导致系统有非线性振动特性。本文利用数值仿真技术，研究了不同参数下单自由度Bouc-Wen滞回系统稳态振动最大振幅与频率之间的关系，并分析了Bouc-Wen滞回参数对滞回振动系统的分叉与混沌的影响，发现一些新的现象。     

镜像阻抗连接声表面波滤波器建模与仿真

将镜像阻抗连接结构的输入输出对、镜像对和反射器对转化为十六端口网络元的形式,并用传递矩阵描述相应的网络元,把它们按网络元的排列顺序相乘便得到镜像阻抗连接结构的矩阵模型,利用边界条件将该模型降为二阶矩阵,以此求出声表面波滤波器的插值损耗。用SIMULINK对这一过程进行建模并得到了滤波器的动态仿真模型。然后代入基于氧化锌/金刚石/硅结构的瑞利波相速度和机电耦合系数的频散数据及其它相关参数,仿真得到了滤波器的插损频响。     

基于ANSYS的曲轴—滑动轴承系统动力学模型的研究

在考虑滑动轴承油膜刚度和阻尼的基础上,利用ANSYS建立了大功率低速船用柴油机曲轴转子-轴承系统的动力学模型.研究了转速变化时系统固有频率的影响规律,计算了系统的前6阶振型,用ANSYS谐响应分析法,研究了系统的不平衡响应.研究发现不平衡质量可以激起轴向振动;系统的振动多以耦合振动方式出现;此类曲轴固有频率很低,只能在低速条件下工作和加工.通过对曲轴转子振动规律的研究,为曲轴精加工时切削用量的选择提供理论依据.     

期望信号稳健阻塞的协方差矩阵重构波束形成算法

针对期望信号导向矢量存在失配时自适应波束形成器性能下降的问题,提出期望信号稳健阻塞的干扰噪声协方差矩阵重构算法。首先,构造角度展宽的信号阻塞矩阵,完成回波数据中期望信号的分离,进而利用无污染的回波数据计算准干扰噪声协方差矩阵。接着,对准干扰噪声协方差矩阵做特征分解,借助矩阵投影变换完成干扰噪声协方差矩阵的准确重构。最后,对剔除掉干扰和噪声分量的采样协方差矩阵做特征分解,完成期望信号导向矢量的有效估计。理论分析和仿真结果表明,所提算法不仅具有近乎理想的性能,还具有较低的计算复杂度。     

基于相似度的直扩信号盲解扩方法

针对传统方法对直扩(direct sequence spread spectrum, DS-SS)信号进行盲解扩时,需要在估计出扩频序列后,才能完成信号盲解扩的问题,提出了一种基于相似度的DS SS信号盲解扩方法。该方法首先在扩频码的码片速率和周期已知的条件下,以单倍扩频码周期的窗长对接收信号进行数据分段,然后对任意两段数据求相似度函数值,构造相似度函数值的特征信息矩阵,最后通过对构造的特征信息矩阵进行特征值分解就可以实现对信息序列及扩频码序列的盲估计。理论推导和仿真实验结果表明,该方法具有精度高、稳定性好,在信噪比容限值为-22 dB的条件下也能够有效的盲估计DS-SS信号的信息序列及扩频码序列。     

Boundary Value Problems for Singular and Time-delay Measure Differential Systems with Impulsive Effects

ＢｏｕｎｄａｒｙＶａｌｕｅＰｒｏｂｌｅｍｓｆｏｒＳｉｎｇｕｌａｒａｎｄＴｉｍｅｄｅｌａｙＭｅａｓｕｒｅＤｉｆｅｒｅｎｔｉａｌＳｙｓｔｅｍｓｗｉｔｈＩｍｐｕｌｓｉｖｅＥｆｅｃｔｓＷＡＮＧＷｅｉＬＩＵＹｏｎｇｑｉｎｇＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＡｕｔｏｍ...     

抽油机井应用气锚节能效果的计算机仿真研究

考虑气锚分离效率对泵筒内气液比的影响以及对抽油杆柱振动井下边界条件的影响,改进了抽油泵排量系数的仿真模型,建立了以悬点示功图仿真为基础的电动机实耗功率仿真模型。仿真分析结果表明:(1)气油比、含水率、沉没度、余隙长度对排量系数有显著影响;(2)气影响是导致低沉没度抽油机井排量系数低的主要原因;(3)在低沉没度、气影响较严重的油井中,应用气锚可以显著提高抽油泵的排量系数。(4)在保证油井产量与沉没度不变的条件下,应用气锚可以降低含气抽油机井的抽汲参数,达到节能的目的。(5)应用气锚的节能效果主要取决于油井的气油比和沉没度。在合理降低沉没度的条件下,气油比越大,应用气锚的节能效果越好。在所给算例参数条件下,应用气锚的节能效果达到了40%。     

Receding horizon H∞ control for discrete-time Markovian jump linear systems

Receding horizon H∞ control scheme which can deal with both the H∞ disturbance attenuation and mean square stability is proposed for a class of discrete-time Markovian jump linear systems when minimizing a given quadratic performance criteria. First, a control law is established for jump systems based on pontryagin’s minimum principle and it can be constructed through numerical solution of iterative equations. The aim of this control strategy is to obtain an optimal control which can minimize the cost function under the worst disturbance at every sampling time. Due to the difficulty of the assurance of stability, then the above mentioned approach is improved by determining terminal weighting matrix which satisfies cost monotonicity condition. The control move which is calculated by using this type of terminal weighting matrix as boundary condition naturally guarantees the mean square stability of the closed-loop system. A sufficient condition for the existence of the terminal weighting matrix is presented in linear matrix inequality (LMI) form which can be solved efficiently by available software toolbox. Finally, a numerical example is given to illustrate the feasibility and effectiveness of the proposed method.     

有约束多目标系统的模糊匈牙利决策及其应用

首先将指标值矩阵转化为模糊关系合成矩阵,再将模糊关系合成矩阵与解决指派问题的匈牙利方法结合起来,提出了有约束多目标系统的一种新决策方法——模糊匈牙利法,并建立其模型,该模型可用著名的匈牙利算法来求解。最后应用该法于文献［1～3］中的实例,通过比较,方法简便,效果很好     

HEAVY TRAFFIC LIMIT THEOREMS IN FLUID BUFFER MODELS

A fluid buffer model with Markov modulated input-output rates is considered.When traffic intensity is near its critical value, the system is known as in heavy traffic.It is shown that a suitably scaled sequence of the equilibrium buffer contents has a weakor distributional limit under heavy traffic conditions. This weak limit is a functional of adiffusion process determined by the Markov chain modulating the input and output rates.The first passage time of the reflected process is examined. It is shown that the mean firstpassage time can be obtained via a solution of a Dirichlet problem. Then the transitiondensity of the reflected process is derived by solving the Kolmogorov forward equation witha Neumann boundary condition. Furthermore, when the fast changing part of the generatorof the Markov chain is a constant matrix, the representation of the probability distributionof the reflected process is derived. Upper and lower bounds of the probability distributionare also obtained by means of asymptotic e     

离散动态系统稳定与不稳定的简捷判据

运用矩阵特征值分析技巧研究了区间矩阵及一类离散动态系统的稳定性问题。在无需任何附加条件的情况下,仅用区间矩阵的界阵元素给出了一般区间矩阵及离散动态系统混合稳定、渐进(离散)稳定与不稳定的简便代数判据(含充分条件、必要条件与充要条件),弃掉了对区间矩阵的下(上)界阵为非负(正)的条件要求。相对于现存结果,提出判据不仅明显具有普适性强实用范围广且保守性小的特性,而且还涵盖了一些原有的稳定性判据。     

基于相容系数的冲突证据合成方法及评价准则

DS（Dempster-Shafer）证据理论能够有效地处理不确定信息,在信息融合领域得到了广泛的应用。针对DS证据理论在处理高冲突证据时存在的不足,提出了一种新的证据组合方法和量化的评价指标。所提方法利用相容系数来确定每个证据关于各个命题的权重,对证据源进行修正后再利用DS证据理论组合规则进行融合。评价指标则是利用证据源的权重对合成结果与原始证据之间的冲突进行加权求和。仿真实验结果表明,同已有方法相比,所提方法的合成结果更加合理。相应的评价准则也符合主观认识,显示出良好的评价性能。     

广义离散系统保D-稳定的动态输出反馈H∞控制器设计

提出一种保证广义离散系统D-稳定性的严格真动态输出反馈H_∞控制器设计方法.首先,给出保证广义离散系统正则、因果、 D-稳定且从干扰到控制输出的传递函数满足H_∞范数约束的充分条件. 在此条件下,通过构造辅助广义系统,用两组矩阵不等式给出了控制器存在的充分条件,使得闭环系统是正则、因果、D-稳定且满足 H_∞范数约束,并给出控制器的解析表达式.同时,也给出了广义离散系统状态反馈H_∞控制器的一种设计方法.控制器可解性条件由系统的系数矩阵来表达,设计过程不需要系统矩阵分解,可避免因矩阵分解而产生的数值问题.