动态矩阵控制在飞翼无人机自动着陆时的应用

进场着陆是飞行的复杂阶段,虽然仅占整个飞行的2%～3%,却大约有1/3的飞行事故发生在此阶段。无尾飞翼无人机着陆下滑时对飞机的速度和姿态具有很高的精度要求,但有时仅靠油门控制飞行速度不能满足要求。针对这一情况设计了一种升降舵加阻力方向舵模型预测控制系统。先采用PID控制加快被控对象的响应速度,在此基础上建立基于动态矩阵控制(DMC)算法的模型预测控制器。DMC的在线优化和反馈校正等特点有效地提高了系统的整体性能。仿真结果表明,与经典PID控制器相比,该系统能够更好地跟踪下滑轨迹,提高无人机的动态响应,并且严格控制下滑速度。     

最大熵原理导出理想气体分子的速度和速率分布

最大熵原理是统计物理的一个基本原理,它已在很多领域得到广泛应用。使用最大熵原理分别研究了平衡态下,三维、二维和一维理想气体分子的速度分布,导出了它们的速度分布概率密度函数,并进而得到了速率分布的概率密度函数。这一方面给出了推导理想气体分子速度和速率分布规律的另一方法,另一方面也拓展了最大熵原理的应用范围。     

气液两相流中液相局部速度测量实验

针对气液两相流中液相局部速度测量的问题,设计了一种电导探针和与其相配合的电导检测仪表,并将示踪物质的注入装置和探针合为一体,在气水泡状流流型中进行冷态实验,利用互相关技术对实验数据进行处理,获得液相速度,并进行了实验结果和误差分析。结果表明,通过一定的数据处理技术,此测量系统可以得到满意的测量结果。此外,由于电导探针能够适应多工况的变化,而且可以进行多点测量,因此可用于各种实验并具有广泛的应用前景。     

基于ESO的异步电机无速度传感器矢量控制

受外部干扰和模型误差影响,异步电机无速度传感器矢量控制中的转速辨识结果往往不准确。为解决此问题,提出一种基于扩张状态观测器(ESO)的转速辨识方法,从ESO的扩张状态观测结果中提取转速信息。为同时辨识转速与转子电阻,提出了三角波激励法。在转子磁链参考值中注入三角波,实现转子电阻辨识的快速光滑收敛,从而提高转速的辨识精度。仿真和实验结果表明,该方法可有效解决转子电阻摄动影响转速辨识精度的问题,而且,由于转速辨识收敛速度快,在0.7倍额定负载突卸情况下,动态速升为7%,系统的动态响应快。     

基于改进Dix公式层速度求取方法应用研究

针对理论Dix公式求取层速度结果不可靠这一问题,应用基于指数渐进边界速度趋势模型约束Dix层速度反演技术,获得的层速度能较好地消除研究靶区水深变化、层速度纵向变化等因素引起的构造畸变影响。并且计算精度、反演速度快,得到层速度更符合地质规律。无论从理论模型的验证,及实际资料的处理,都取得了相对较好的效果。     

隧道爆破对临近电塔动力影响分析

为研究某高铁隧道爆破施工对附近两座高压电力铁塔的动力影响,运用有限元软件Midas/GTS建立考虑断面分区爆破以及爆破孔分布的精细化二维模型。考虑以铁塔与爆源直线距离最近、单响炸药量最大为最不利工况,采用时程分析法分析计算电力铁塔塔基的最大振速。数值模拟结果表明：爆心距离越近,铁塔塔基振速越大;炸药量越大,铁塔塔基振速越大。该工程的两个电力铁塔塔基振速满足规范限值要求,说明实际炸药量控制合理,该研究结果可供其余相似工程参考。     

基于对比度和共识日的交通速度预测

交通速度预测是智能交通系统中研究热点内容之一,准确预测交通速度有助于为出行者提供可靠的出行决策。考虑到路网中交通速度变化的时空关联性和规律性,本研究提出一种基于对比度和共识日的交通速度预测方法。首先,为捕捉短时内速度的变化特征,挖掘道路的空间关联性,构建对比度模型并根据其值更新历史数据的交通状态集;其次,采用K-means方法对更新后的数据集进行聚类,通过Rand指数识别出每簇的共识日,并根据其信息预测交通速度;最后,借助RMSE、MAE和ACC等指标分析了预测方法的有效性。分析结果表明,本研究方法预测准确率达93.8%,预测精度较高,计算速度较快,具有更好的适用性。     

油页岩气体热载体干馏炉炉内流动特性

对一台1 t/d油页岩气体热载体干馏炉炉内流场特性进行了数值模拟。基于计算流体力学的理论方法,采用以Ergun方程基础上建立的多孔介质模型、湍流模型进行研究。将模拟结果与前人研究成果进行对比分析,结果表明,采用添加阻力源项的多孔介质模型、RNG k-ε湍流模型等封闭模型能够较好的模拟炉内流场分布特性,并在原有结构基础上进行优化,增设同轴及偏心轴撞击流布气方式。在本文提出的布气方式下,无论采用同轴亦或是偏心轴布置,均能形成良好的速度场及压力场,提高干馏段气体混合程度,拓宽布气范围,增加气体与固体颗粒之间的接触面积和时间,强化换热进而确保干馏效果。模拟结果可为开发大容量气体热载体干馏炉及优化设计提供理论依据。     

一种线性过程方差变点的比率检验

针对现有的用于线性过程中方差变点的比率检验存在势过低的问题,提出了一种新的检验统计量.同时研究了该统计量在原假设下的渐近分布以及备择假设下的渐近性质.此外提出一种新的变点估计方法,建立了该变点估计方法的收敛性和收敛速度.蒙特卡罗模拟表明了该统计量在样本量大小适中时比原统计量具有更好的经验水平和更高的势,所提出的估计方法也具有一致性.最后通过实例分析验证了该方法的有效性.     

基于烧蚀原理的激光抛光的数值建模与分析

采用连续激光对304不锈钢材料进行了基于烧蚀原理的激光抛光实验,得到了较好的抛光效果.耦合激光抛光中的传热和材料汽化,建立了一个二维瞬态数值模型,仿真了激光抛光中工件表面的演变,预测了激光抛光后工件的表面形貌和表面粗糙度值,仿真结果与实验结果十分接近,误差仅为8.17%.此外,利用该模型研究了激光抛光中工件表面移动速度的分布情况,确定了表面移动速度与初始表面形貌的关系:表面形貌波峰位置的表面移动速度较大,而波谷位置的表面移动速度较小,揭示了基于烧蚀原理的激光抛光降低工件表面粗糙度的机制.