AltaRica 3.0模型到Promela模型转换与验证方法研究

AltaRica语言用于安全关键系统的建模,其拥有一套完整的建模分析工具,但随着AltaRica3.0的更新,ARC等传统的AltaRica建模分析工具已不再支持,而SPIN作为一个穷尽式模型验证工具被广泛应用。介绍了AltaRica3.0相对于之前版本在表达能力方面的改进,以及其底层模型GTS的基本结构。以AltaRica3.0扁平化为GTS模型的思想为基础,提出了一种AltaRica3.0模型向Promela模型的转换规则。以民用飞机中机轮刹车系统WBS为例,建立了AltaRica3.0模型,并且通过转换规则转为Promela模型。最后根据民用航空标准SAE ARP 4761中对机轮刹车系统的安全性要求,利用SPIN工具对机轮刹车系统的安全属性进行了验证。     

基于序贯蒙特卡洛算法的交通流事件重构

针对交通数据重构应用性差、缺乏对交通事件重构的研究等问题,结合交通流非线性非高斯的特点,提出一个基于序贯蒙特卡洛方法的交通流堵塞事件重构模型。该模型不断同化道路上的传感器数据,使仿真中的交通状态不断逼近真实路况,通过分析仿真数据以探测真实路网中存在的堵塞事件。模型能够对探测到的堵塞进行多粒子模拟来实现对真实道路上堵塞事件的重构。实验结果表明,该模型能够推测并重构出道路上的堵塞事件,对堵塞起始位置重构的平均误差为17m,对堵塞范围重构的平均覆盖率为82%。     

一种基于有向无环图的本体内聚度度量方法

目前,随着本体的广泛使用和快速发展,本体在结构与语义上变得越来越复杂。如何对本体的质量进行评估成为本体构建和重用的主要问题。在本体构建过程中,对本体进行评估有利于对本体进行重构和优化,以构建高质量的本体。在本体重用过程中,可以帮助用户在候选本体集中选择最优结构的本体。提出一种基于有向无环图(DAG)的本体内聚度度量方法,首先依据有向无环图的结构提出一组本体内聚度度量指标;然后根据已有的度量验证框架对其进行验证,说明度量指标在理论上有效;最后使用经典本体数据集进行实验,说明所提出的本体内聚度度量方法的合理性和有效性,有利于本体的构建和重用。     

基于虚拟滑模控制方法的非合作航天器姿态估计

针对非合作航天器的非线性姿态估计问题,提出一种利用虚拟滑模控制思想实现对目标航天器姿态参数估计的方法。将立体视觉系统输出的实时观测数据作为虚拟控制系统的输入,将航天器的姿态动力学数学模型作为虚拟的控制对象,采用滑模变结构控制器计算出虚拟力矩控制量,从而使虚拟航天器的姿态与观测姿态同步,虚拟航天器姿态即为非合作航天器姿态参数的估计值。仿真实验验证表明,在存在系统误差及状态量初始误差较大的情况下,所提出的基于虚拟滑模控制的估计算法估计效果优于扩展卡尔曼滤波算法,并较好地协调了变结构控制鲁棒性与平滑控制抖振之间的矛盾。     

基于导航恒星几何分布的天文导航定姿系统误差建模及误差特性研究

导航恒星作为天文导航系统定姿的基础信息源,其空间分布对天文导航系统定姿性能存在较大影响。为有效分析天文定姿误差特性,基于天文定姿观测基本原理,采用多矢量天文定姿方法,推导建立了天文定姿误差模型,基于该模型分析了影响天文定姿性能的关键因素,并给出用于评价定姿性能优劣的误差权系数定义。以多矢量定姿中的三星观测定姿为例,采用仿真验证了所建立的基于恒星几何分布的天文定姿误差模型的正确性,该误差模型能够有效反映天文定姿的误差特性规律,为分析天文定姿性能提供了理论依据。     

多系统集成电解加工控制策略与故障诊断方法研究

为了提高航空发动机整体叶盘、汽车发动机喷油嘴阀体等零件的电解加工精度、可靠性以及工作效率,创建了一种集合机床运动、电解液系统、加工电源、电极振动等多个系统为一体的电解加工集成控制系统,提出了一种基于多系统集成的控制策略与故障诊断方法。该集成控制系统在硬件组成上采用了分布式架构与模块化组建方法,由一个主控制器和多个二级控制器组成。在控制策略上采用了协同控制方法,每个二级控制器完成对各自子系统的控制,同时主控制器对二级子系统进行协同管理,从而实现对电解加工全过程控制。在电解加工故障诊断中,建立了较完善的加工信息采集系统,通过特征提取、加工模式识别等步骤对电解加工过程进行诊断。试验证明,该系统集成度高、响应快、操作方便、工作效率高,故障诊断效果好,可有效预防加工故障对零件及其加工系统造成的损坏,提高了加工可靠性。     

基于电流概率的半导体线切割往复渐进式模糊控制

在应用电火花线切割技术切割半导体材料时,工具电极与工件之间的放电状态主要有空载、正常放电和短路3种状态。由于半导体电阻率较高,正常放电状态与短路状态的电压电流特性相似,难以区别,现提出基于电流脉冲概率模糊控制策略,解决正常状态和短路状态的无法鉴别问题。利用直线电机的高频响应特性,采用模糊控制算法控制工件“进给-回退-再进给”往复渐进式向前运动,并通过实验证明了此算法可以稳定实现速度的伺服控制,有效地改善表面质量。     

连续小波变换在密集工作模态参数识别中的应用

为了研究小波变换对密集工作模态参数识别效果,构建一个含有密频成分的三自由度系统,应用窄带白噪声模拟环境激励,采用改进的Morlet小波作为连续小波变换的基函数。研究发现,降低小波函数带宽可以提高频率分辨率,解耦密集模态,但同时也加剧边缘效应问题,影响参数识别精度。为此,文章采用支持向量机（SVM）小样本预测技术对信号进行延拓,先增加信号的可用长度,变换之后再截取有用部分,使得边缘效应问题得到抑制。仿真结果表明,此方法可以得到较高的识别精度。最后,通过对磨机前两阶宻频模态进行识别,验证该方法的可行性与有效性。     

基于EMD模糊熵和SVM的转子系统故障诊断

提出一种经验模态分解、模糊熵和支持向量机相结合的转子系统故障诊断方法。该方法首先对转子系统故障信号进行经验模态分解,得到若干阶表征故障信息的固有模态函数,并运用基于能量原理的虚假模态消除方法剔除虚假模态分量;再利用模糊熵能够表示信号复杂程度且具有相对稳定性等特点,选取前4阶固有模态函数的模糊熵值作为各故障信号的特征向量;最后将该特征向量输入到支持向量机中进行转子系统的故障分类。试验结果表明,该方法能够有效的提取转子系统故障特征和对转子系统进行故障诊断。     

基于ARM的电子负载网络监控系统

设计了一种基于ARM的电子负载网络监控系统。给出了以三星S3C2440为核心的嵌入式系统硬件结构和组成,以Windows CE作为嵌入式系统软件平台,采用Embedded VC++开发了可视化的通讯控制软件,实现了RS232总线与以太网的互联。上位机采用Delphi作为开发工具设计了电子负载监控软件,实现了远程监控,多负载控制,数据采集分析等功能。