动态仿真结果距离检验方法

提出时间序列与其仿真结果之间平均马氏距离的概念,在此基础上建立一种动态仿真结果的距离检验方法.给出正态分布情况下动态仿真结果的拒绝域,提出非正态分布情况下确定拒绝域的两步仿真法.距离检验方法可以根据一个实测样本函数或多个实测样本函数对动态仿真结果进行高置信度的检验,并且对时间序列没有任何限制,即对平稳和非平稳的时间序列均适用.文中还给出正态分布和非正态分布两种情况下时间序列协方差矩阵与其仿真结果的检验方法,以及动态仿真的标准化距离检验方法.     

仿真结果距离检验方法和频谱分析方法对比分析

针对仿真结果动态一致性检验,将距离检验方法与频谱分析方法进行对比分析。研究表明,目前常用的频谱分析方法需要将数据从时域转化到频域后再对仿真结果动态一致性进行检验,而数据从时域转化到频域后,已不能反映样本序列中各时刻值的先后顺序,也就无法检验实测样本序列和仿真样本序列之间各时刻值先后顺序关系的一致性,因此,频谱分析方法只适用于可以忽略序列中各时刻值先后顺序的平稳序列。但是,工程实际中样本序列各时刻值的先后顺序也是需要检验的重要参数,譬如先爬升再下降与先下降再爬升这两种导弹弹道是截然不同的,频谱分析方法不能对此进行有效的检验。距离检验方法则能直接在时域内对仿真结果动态一致性进行定量检验,它对平稳序列和非平稳序列均适用,可有效地解决仿真结果动态一致性定量检验的问题。     

仿真结果统计检验方法

提出一种仿真结果统计检验方法,包括多状态仿真结果检验方法和多因子统计分析方法。前者能对多个正态母体的仿真结果进行检验,以确定哪些状态的正态母体仿真结果正确,哪些状态的正态母体仿真结果错误;后者则能分析各个因素（因子）对仿真结果的影响,以确定哪些因素已被正确仿真,哪些因素尚未被正确模拟,从而指导仿真软件的编制。此外,文中还对指数分布截尾数据、位置一尺度分布族截尾数据和不完全数据情况下整体分布参数仿真结果的检验进行了讨论。     

柴油机缸体动态响应相关性分析方法

利用实验数据对有限元模型进行验证和修改是建立精确有限元模型的常用方法,要达到这一目的就必须对有限元计算模型和试验模型的相关性进行分析。目前国内外主要限于对两种模型在频域范围内对模态参数的相关性进行比较分析,但这种方法在复杂结构的应用上受到限制。文中从时域角度出发,在基于0-1序列的互相关分析理论的基础上,论证了响应数据序列满足时序分析理论所要求的条件特征,给出了响应相关分析的具体计算方法,并以YZ4105柴油机缸体为例验证了这种方法在柴油机复杂构件动态响应分析上的可行性和适用性。     

基于随机故障序列的制造系统动态可靠性仿真

采用随机故障序列、Petri网理论和蒙特卡洛仿真评估制造系统的动态可靠性.给出随机故障序列、序列重要度以及关键部件的定义,阐述随机故障序列的分析流程.基于随机Petri网理论建立系统可靠性分析模型,得到系统状态标识表:由状态标识表构建可达树,根据可达树求得系统的随机故障序列集.利用最小路集方法判定系统故障与否,分析仿真过程中避免部件过度故障问题及其解决方法;利用蒙特卡洛仿真计算随机故障序列的发生规律,评估系统的动态可靠性.通过计算每一个故障序列发生的次数、频率和持续时间等指标,确定影响系统可靠性的关键部件和瓶颈环节,为系统可靠性增长提供了理论依据.完成某供油系统动态可靠性案例分析,仿真结果验证所提出方法的正确性和有效性.     

复杂结构动态响应相关性分析方法研究

有限元分析方法和试验模态分析方法是结构动态分析的两个重要手段,对于构造或边界条件复杂的结构进行动态分析时,需要将两种方法结合起来,使得有限元模型和试验模型能够相互验证和补充。要达到这一目的就需要对有限元模型和试验模型的相关性进行分析和计算。目前国内外主要限于两种模型在频域范围内对模态参数的相关性进行比较分析。从时域角度出发,利用时序分析理论中基于0-1序列的互相关分析理论,对两种模型的时域响应的相关性进行了研究。首先从理论上论证了响应数据序列满足时序分析理论所要求的条件特征,其次在应用上给出了响应相关分析的具体计算方法。并以复杂结构为算例对这种方法的特点、适用性和可行性进行了探讨。     

回归与时变自回归模型

提出回归-时变自回归（regression and time-varying autoregression,RTVAR）模型和广义回归-时变自回归（generized regression and time-varying autoregression,GRTVAR）模型,将误差项为平稳序列（均值和方差为常数）的回归-自回归模型推广到误差项为广义时变自回归序列（均值、方差及自回归系数都变化）的情况。文中给出RTVAR模型和GRTVAR模型参数的估计方法,并建立广义回归-时变自回归预测公式。该模型能充分发挥回归和时变自回归各自的特点,通过自回归对回归分析中的误差项进行补偿,同时采用回归分析解释变量的作用,大大提高时间序列的分析与预测精度,可广泛用于自动控制、故障诊断以及经济预测等领域。     

基于时间序列匹配的过山车定位法

针对过山车难以精准定位的问题,本文提出了一种基于时间序列匹配的过山车定位方法。该方法首先使用动态时间规整(DTW)对惯性测量单元(IMU)的实测与仿真数据进行序列匹配,得到位置估计结果。之后将估计结果作为观测量,在误差状态卡尔曼滤波器(ESKF)中修正IMU预测结果,得到精准的定位结果。为了提高估计结果的准确度,本文提出了分段重组动态时间规整(SRDTW)算法,解决了DTW的匹配失真问题。使用本文方法对过山车进行了定位实验,结果表明,使用Z向加速度和俯仰角进行序列匹配可得到较为准确的估计结果;ESKF滤波后的平均定位误差可达0.24 m,较估计结果的定位误差减小45.6%。     

异方差回归与自回归模型

建立时间序列异方差回归和预测模型,将现行的误差项方差相同、均值为零的回归分析推广到误差项方差变化且均值不为零的情况,解决了实际中常见的异方差以及由于自变量不能充分解释因变量而引起的误差项均值不为零的问题。针对误差项相关且均值、方差都变化的情况,文中还进一步建立异方差回归-自回归模型,将误差项为传统平稳序列(均值和方差为常数)的回归-自回归模型推广到误差项为相关系数平稳序列(均值和方差变化)的情况,给出回归-CCAR(P)模型和回归-CCARMA(p,q)模型的参数估计方法,提出异方差回归-自回归预测模型。该模型能充分发挥回归和自回归各自的优点,对时问序列进行高精度的分析和预测,可广泛用于自动控制、结构响应分析、故障诊断以及经济和商业预测等。     

平稳时间序列高斯性检验的积分多谱方法

利用积分多谱给出了一种平稳时间序列的高斯性检验方法,并通过仿真实验进行了验证。     

数控进给驱动动态性能的快速测试与评价方法

提出一种数控进给驱动动态性能的测试和评价方法。该方法以标准位置斜坡信号作为数控进给驱动系统输入,利用Heidenhain平面光栅测试工作台响应,利用提出的动态性能指标对测试结果进行评价。测试与评价实例的结果表明,该方法能快速而有效地测试和评价数控机床动态性能,为伺服参数的优化调整和机床的优化设计提供依据,并能比较不同数控机床的动态性能。     

基于Vortex与Vega Prime的车辆模拟器动力学与视景仿真

由于Vortex软件在车辆驾驶模拟器动力学与视景仿真中存在虚拟路面离散化程度与建模难度、视景图像渲染速率之间的矛盾,提出了联合Vortex和Vega Prime进行车辆驾驶模拟器动力学与视景仿真方法。建立了同一路面、不同离散程度的三维模型以供Vortex和Vega Prime分别调用,Vortex进行车辆动力学实时解算,Vega Prime进行视景图像特效渲染,利用HLA实现Vortex和Vega Prime仿真例程的同步和数据交互。仿真结果表明,该方法在提高路面离散化程度的同时,不影响场景建模难度和图像的渲染速率,满足实时性和交互性的要求,能较好地完成车辆驾驶模拟器动力学与视景仿真     

仿真结果检验和因子分析的两步仿真法

建立多状态两步仿真检验法,可以对均值仿真结果进步检验,确定仿真结果与试验结果之间的误差是由于随机因素引起的偶然误差,还是由于仿真不正确引起的系统误差,进而判断仿真结果正确与否.同时提出多因子两步仿真分析法,能够对仿真结果的各个影响因素(因子)逐一进行分析,并确定哪些因素已被正确仿真,哪些因素尚未被正确模拟,从而指导仿真软件的编制和仿真结果的修正.文中方法适用于正态分析、非正态分布以及形式未知的情况,且事先不必对工程实际中遇到的随机变量分布作任何假设,具有精度高的特点.     

A novel chatter stability criterion for the modelling and simulation of the dynamic milling process in the time domain

The modelling of the dynamic processes in milling and the determination of chatter-free cutting conditions are becoming increasingly important in order to facilitate the effective planning of machining operations. In this study, a new chatter stability criterion is proposed, which can be used for a time domain milling process simulation and a model-based milling process control. A predictive time domain model is presented for the simulation and analysis of the dynamic cutting process and chatter in milling. The instantaneous undeformed chip thickness is modelled to include the dynamic modulations caused by the tool vibrations so that the dynamic regeneration effect is taken into account. The cutting force is determined by using a predictive machining theory. A numerical method is employed to solve the differential equations governing the dynamics of the milling system. The work proposes that the ratio of the predicted maximum dynamic cutting force to the predicted maximum static cutting force can be used as a criterion for the chatter stability. Comparisons between the simulation and experimental results are given to verify the new model.     

DYNAMIC CHARACTERISTICS OF LARGE FLOW RATING ELECTRO- HYDRAULIC PROPORTIONAL CARTRIDGE VALVE

A kind of cartridge servo proportional valve is discussed, which can be used for controlling large flow rate with high performance. By analyzing the structure principle of the valve, the transfer fimction of the valve is derived. With the transfer function, some structure elements that may affect its performance are investigated. Through the numerical simulation and test study, some principles of optimality and effective methods for improving the dynamic performance of the valve are proposed. The test results conform to the results of the theoretical analysis and simulation, which proves the correctness of the study and simulation works. The paper provides theoretical basis for engineering applications and series expanding design works     

基于MILP的AUV实时优化行为方法研究

针对自主水下机器人(Autonomous Underwater Vehicles,AUV)复杂动态环境下的实时局部路径规划的问题,采用了在全局坐标系下基于混合整数线性规划(Mixed Integer Linear Programming,MILP)的最优轨迹产生方法。在全局坐标系下,把复杂动态环境下AUV路径规划这一非线性问题,描述成满足一组线性约束同时使目标函数极小的线性规划问题,嵌入基于MILP的规划器,从而得到一条满足性能要求的最优路径。该方法充分考虑了障碍物、目标、本体动力学以及传感器的约束,并结合实际AUV动力学模型进行优化,半物理仿真实验结果验证了该方法的合理有效性。     

串联式混合动力车恒流发电控制方法的研究

对一辆串联式混合动力中巴车的辅助动力单元充电策略进行了研究,在动力系统简化模型的基础上,分析了辅助动力控制单元电流控制的工作原理.为提高其混合动力模式时对蓄电池充电的效率,提出了辅助动力单元恒流发电控制方法.在ADVISOR2002原控制策略模块的基础上,建立该控制算法模型,并进行了整车仿真.仿真结果表明,当采用65A恒流发电时,充电时间及燃油消耗均比恒温器控制策略有明显的下降,能够满足实际需要,为下一步实车实验奠定了基础.