基于TGD/DCB改正的BDS多频单点定位精度分析

文章研究不同频点的无电离层组合模型中时间群延迟(time group delay, TGD)和差分码偏差(differential code bias, DCB)对定位结果影响的差异,给出了北斗卫星导航系统(BeiDou Navigation Satellite System, BDS)双频/三频无电离层组合TGD和DCB改正模型,利用IGS测站数据进行标准单点定位(standard point positioning, SPP)和精密单点定位(precise point positioning, PPP)实验。实验结果表明:对于SPP,定位精度平面方向小于5 m,U方向小于10 m,定位精度提升显著且精度改正为m级,经模型改正的平面方向精度提升大于70%,U方向精度提升大于28%,其中DCB改正效果略优于TGD改正;对于PPP,经模型改正后的定位精度提升并不明显,但加快了滤波的收敛速度;对于PPP,在未经模型改正的情况下,接收机钟差和模糊度参数吸收了绝大部分的误差改正,而对流层延迟参数受到的影响较小。     

短时延网络控制系统的状态反馈控制器设计

研究了短时延网络在网络时延、丢包和数据包时序错乱的网络环境下,网络控制系统(NCSs)的建模、稳定性分析、状态反馈增益设计以及控制器参数优化等问题.在稳定性分析中,获得了系统的稳定性充分条件.采用锥互补线性化(CCL)算法求解了镇定控制器的状态反馈增益值.将状态反馈控制器的设计问题转化为具有稳定域约束的优化问题,然后利用分布估计算法(EDA)求出其最优解,最终得到了系统控制参数的优化值.仿真结果表明,所提出的NCSs控制器设计方法可以有效保证控制系统的性能,经过优化后,控制性能得到明显改善.     

均质杆——弹簧系统的振动分析与优化设计

本文运用本征函数展开方法,求解均质杆——弹簧系统受序列矩形脉冲激励的振动响应问题。通过优化分析,探讨了系统各参数间的匹配关系,可为现代液压凿岩机具的柔性化设计提供理论参考。     

BDS卫星短时差分码偏差估计与分析

现有的差分码偏差(differential code bias, DCB)产品和常用的DCB估计方法均是将DCB视为1 d中的常量参数,忽略了DCB在1 d中的短时变化。为了分析北斗卫星导航系统(BeiDou Navigation Satellite System, BDS)卫星DCB短时变化特性,文章首先采用最小二乘和Tikhonov正则化方法同步估算各个历元时刻下的电离层参数和DCB参数,然后分析卫星DCB短时序列的精度和稳定性,并利用谱分析方法对短时DCB的周期性进行分析,建立模型来拟合短时DCB变化,最后通过实验探讨短时DCB序列改正对标准单点定位(standard point positioning, SPP)的影响。实验结果表明：在SPP中,施加DCB改正可以提高定位精度,施加中国科学院(Chinese Academy of Sciences, CAS)产品改正或短时DCB改正,定位精度提升都在40%以上;在不同测站上施加短时DCB改正和CAS产品改正,SPP定位精度各有优劣,两者差异在cm级,改正效果大致相当。     

高速高精度电子齿轮箱自抗扰控制研究

针对展成法加工齿轮切削力呈周期性变化引起刀具与工件的相对位姿偏差,导致工件齿轮加工误差的问题,文章提出一种基于自抗扰控制(active disturbance rejection control, ADRC)的主从式电子齿轮箱(electronic gearbox, EGB)控制方法。首先,分析滚齿加工过程中机床各运动轴之间的联动关系,建立斜齿轮加工运动控制数学模型,确立主从式EGB结构模型;其次,建立EGB中各轴跟踪误差与工件齿轮齿廓偏差、齿距偏差和螺旋线偏差之间的数学关系,采用交叉耦合控制(cross-coupling control, CCC)补偿方式求解出各运动轴的补偿量,对从动轴进行补偿;然后,构建基于传统比例积分微分(proportional integral derivative, PID)控制和扩张状态观测器(extended state observer, ESO)的ADRC-EGB,评估EGB从动轴所受的干扰并进行补偿,提高其同步精度和鲁棒性。最后,在开放式实时半实物仿真平台开展滚齿加工运动模拟实验。结果表明该EGB控制结构相较于传统EGB具有更高的同步控制精度和抗...     

基于偏差估计卷积神经网络恒星光谱数据自动分类

天体物理学科中恒星光谱具有极其重要的研究前景,中国自主研制的大科学天文巡天项目大天区多目标光纤光谱望远镜(large sky area multi-object fiber spectroscopy telescope,LAMOST)自启用以来,已经成为世界上空间光谱获取数据量最大的科学装置.目前,第6期数据(sixth data,DR6)已对全球的天文工作者开放.恒星光谱数据分类在研究天文观测数据分析领域中极为重要,为了同时兼顾快速的运行速度和准确的分类精度,基于偏差估计卷积神经网络方法(bias estimation convolu-tional neural network,BECNN),分析了DR5中F、G、K、M型恒星光谱.BECNN核心思想主要是利用偏差函数泰勒展开式的偏差参数代替柔性最大值传输函数的偏差参数,进而减小误差,提高准确度.将本文方法与现有的神经网络(neural network,NN)和卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)算法进行对比,BECNN算法在F、G、K、M型恒星光谱自动分类准确率分别为93.177％、88.349％、93.807％、89.255％;CNN算法分别为91.646％、87.671％、92.701％、89.054％;NN算法分别为90.819％、87.417％、91.325％、88.092％.同时,将两两恒星光谱数据融合作为测试样本集,做进一步验证.结果表明:BECNN光谱自动分类准确率高于CNN和NN方法,在今后特殊天体索搜与恒星光谱精细分类研究中,本文方法有较好的借鉴价值.     

电子地图(集)对中国疆界的偏差表达:现实与解决

信息社会电子地图(集)应用中对国家疆界的偏差表达较为严重。为揭示电子地图(集)对中国疆界的偏差表达问题,通过对互联网上60多个英文版地图网站的浏览,并对各种版本世界电子地图(集)及地图软件随附数据进行比较,将电子地图(集)对中国疆界的偏差表达归纳为软件、动态和静态、随图文字注记等多种类型。评估了疆界偏差表达的检验方法——叠加分析方法和典型区域比较方法对不同使用人群的适用性。根据国家间信息不对称性的特征提出了解决途径:参与W S IS区域电子地图(集)的编制,以从根本上解决中国所面临的疆界偏差表达。     

状态空间方程的计算机仿真计算

本文通过对系统状态空间方程的计算机仿真计算,提出了状态空间方程的求解方法,并通过求解获取系统的有关信息,如敛散性、能控性、能观测性等,为系统的参数调整与设计提供依据。     

并行技术在电磁有限元计算中的应用

有限元方法FEM(Finite Element Method)是计算电磁学中非常重要的一种方法,而当问题规模较大时或计算量较大时,传统串行单机FEM难以胜任.本文在基于消息传递(MPI)的分布式并行系统上,采用有限元方法对电磁场问题进行并行求解.有限元方法形成的系数矩阵可以表示成块三对角矩阵,适合采用并行多分裂方法高效求解.并行计算技术的运用减少了计算时间并扩展了可处理问题的规模.结果表明,将并行技术应用于电磁有限元计算是有效并且可行的.     

基于BMI的状态反馈对角优势化

提出了一种针对线性定常系统的状态反馈对角优势化方法.基于系统的H2范数定义了系统在整个频域内的对角优势,并采用线性矩阵不等式(LMI)描述,给出了系统具有所定义对角优势度的充要条件.在此基础上,将状态反馈对角优势化转化为双线性矩阵不等式(BMI)问题,给出了采用双重迭代法求解该BMI问题的步骤,通过求解BMI可得到最优常数反馈矩阵.仿真结果表明采用该方法能降低系统的耦合程度.     

Meta分析的选择模型

在Meta-分析(或称系统性回顾)中,出版偏差(publication bias)是一个重要且不容忽视的问题,尤其在小的研究中.本文的创新之处在于用trim and fill与子集参数似然的思想对选择模型进行处理和估计,并导出方差分解定理从侧面验证了选择模型的合理性.     

基于CFD方法的船体下水水动力分析

为给船体下水提供水动力参数,采用计算流体动力学(CFD)方法对船体从船台上纵向重力式下水过程进行动力学分析.计算每一时刻的流场压强和船体所受水作用力(矩),并通过求解船体运动方程获得船体运动的速度和滑程.数值预报结果与经验公式以及试验比较均表明,该方法计算所得运动参数与试验偏差较小,可满足工程精度要求.     

神经网络TSP问题仿真分析

描述了Hopfield神经网络和自组织特征映射神经网络解决TSP问题时的求解过程和仿真算法.通过对两种算法的仿真比较,得出以下结论:对于较大规模的TSP问题,SOFM模型的寻优结果要优于HNN模型寻优结果;HNN对网络模型参数和初始条件具有很强的依赖性且调整参数组合非常困难,而SOFM的参数设置和调整相对要简单得多;SOFM算法对待解决问题的拓扑分布不敏感,而HNN算法的收敛性对待求解问题的自身分布有很强的依赖性;当待求解问题的数目增大时,SOFM算法的运算时间增加缓慢,而HNN算法的运算时间增加较快.因此,在解决TSP问题时,自组织特征映射神经网络比Hopfield神经网络的效率高,随着问题规模的增大,其优势更为明显.     

不确定系统H_(_infinity)跟踪控制器设计方法研究

选取连续时间不确定系统模型为研究对象,系统模型中考虑变量参数不确定性的存在,阐述了一种通过线性矩阵不等式(LMI)手段进行H_(_infinity)跟踪控制器设计的方法.参照H_(_infinity)跟踪控制性能指标为设计依据,利用Lyapunov函数方法对系统进行稳定性分析,设计所得的跟踪控制器存在条件以线性矩阵不等式(LMI)的形式给出,可通过Matlab软件LMI工具箱进行求解.最后,通过一个数值仿真实例证明了设计方法的有效性.     

网络控制系统的输出反馈控制

将网络控制系统描述为具有输入延迟和测量输出延迟系统,给出了系统渐近稳定的定义.提出了零输入系统渐近稳定存在的充分条件,并基于一个李雅普诺夫泛函,提出了输出反馈镇定控制器存在的充分条件,通过输出反馈控制使闭环系统达到二次稳定.采用锥面互补方法,将不具有严格线性矩阵不等式(LMI)条件的非凸可行解问题转化为具有严格LMI条件的非线性最小化问题,得到了求解输出反馈控制器增益参数的静态输出反馈镇定(SOFS)算法.通过一个仿真实例,验证了该算法的有效性.     

二维物体识别的暂态混沌神经网络方法

给出了一种二维物体识别混沌神经网络的方法 ,该方法采用图匹配方式的二维物体识别可以转化为一个组合优化问题求解 ,根据二维物体识别的能量函数定义式推导出一种新的暂态混沌神经网络模型 (TCNN) ,它采用混沌模拟退火方式求解优化问题 .随着分叉尺度参数的逐步降低 ,TCNN由混沌解逐步稳定在全局最优的解上 ,从而得出该方法优于Hopfield神经网络的方法     

基于PSO-LSSVM算法的隧道掘进机掘进参数预测方法

为了规避隧道掘进机(tunnel boring machine, TBM)掘进参数人为设定的主观性,提出了一种基于粒子群-最小二乘支持向量机算法(PSO-LSSVM)的TBM掘进参数预测方法。通过从海量TBM工程掘进数据中探寻参数变化规律,降低了TBM主司机设定掘进参数的主观性,辅助其合理选择掘进参数,有利于提高掘进效率、规避工程风险,经实验和工程数据验证,PSO-LSSVM算法通过对样本粒子全局迭代寻优来优化参数,提升了预测算法泛化能力和预测精度,对推力、扭矩和推进速度参数预测数值偏差满足要求,可辅助指导主司机设定掘进参数。     

多指标相容下的多变量PID控制器设计

研究在满足闭环系统稳定、具备一定衰减度、且符合鲁棒性能指标H_∞约束下,多变量PID的整定问题,把PID调节器的设计转化为易于实现的静态输出反馈(SOF)问题,最终将系统的控制律归结为求解具有线性矩阵不等式约束的半正定规划问题,以线性矩阵不等式(LMI)和双线性矩阵不等式(BMI)为工具,给出迭代算法,PID控制器的参数可通过进一步等价转化得到。而后通过对化工过程控制中一个典型实例的仿真,说明了文中算法的有效性和鲁棒性。     

电力线通信与可见光通信融合的多输入多输出系统性能研究

提出了一种电力线通信(PLC)-可见光通信(VLC)融合的多输入多输出(MIMO)系统.采用二进制相移键控(BPSK)调制技术输入信号,依次通过PLC信道和VLC信道传输信息.仿真结果表明:相比于PLC的第二种参考信道,第一种参考信道的性能更好,且在无脉冲噪声的情况下,系统的误码率较低.此外,还研究了脉冲噪声参数对系统性能的影响.     

中国DZT网ERP测量系统站网分析

为研究利用数字天顶仪(DZT)组网观测开展我国独立自主地球自转参数(ERP)测量技术和服务体系研究中站网的选取对测量精度的影响,以精度衰减因子(DOP)为精度评定指标,通过仿真实验研究分析了不同站点数量和影响空间几何构型的站点跨度及覆盖面积对测量精度的影响.结果表明:站点数量和网形几何强度(站间跨度和覆盖面积)对观测精度的影响具有相关性;测量精度与站间跨度呈中等相关性,与站点覆盖面积呈强相关性,且当站点数量较少时,站点的空间网形结构极大影响测量精度.给出了在备选站点下不同数量的最优方案,可为中国DZT网ERP测量系统网形设计提供参考.