周转斜盘发动机运动学建模与仿真

为了对周转斜盘发动机进行全面分析和优化改进,必须首先对其运动学进行深入探讨和研究。基于周转斜盘发动机活塞运动学模型和连杆运动学模型,仿真分析了活塞和连杆的运动趋势。结果表明,活塞和连杆运动的不平稳运转会成为发动机的振动和噪声源。该研究结果为斜盘发动机的减振降噪和结构优化提供理论参考。     

适应海上火力支援新需求的末端导引控制方法综述

两栖作战模式的变革与攻防装备体系的升级,对作为海上火力支援重要武器的舰炮制导弹药提出了多约束、协同与一体化等新的需求,与之相适应,含约束导引律、协同导引律与导引控制一体化等末端导引控制方法所受到的关注日益广泛。从海军实际出发,阐述了新需求的来源与意义,综述了三类方法的研究进展。总结了存在的技术瓶颈,并分析了发展方向。     

时频数据驱动的典型复杂供输机构健康状态软测量方法

复杂供输机构的运行环境恶劣,传感器采集到的振动信号中含有猛烈冲击、噪声等成分,属于典型的非平稳特征信号,难以直接评估供输机构健康状态.针对上述问题,提出一种基于时频数据驱动的供输机构健康状态软测量方法.利用Morlet小波变换得到振动加速度信号时频图作为输入特征,构建基于深度卷积网络的软测量模型.在深度卷积网络中引入D...     

改进双树复小波包变换及在故障诊断中的应用

针对双树复小波包分解存在频带错位和频带重叠的缺陷,提出了一种改进的双树复小波包分解算法。该算法通过交换高频子带节点小波包分解后的两节点频带顺序来消除频带错位缺陷,引入切比雪夫滤波器滤去除低频、高频子带理想通带范围之外的频率成分,以消除频带重叠缺陷。将改进双树复小波包谱峭度方法应用于齿轮箱故障诊断,首先将振动信号分解成不同频带的分量,然后利用谱峭度理论自动确定最优带通滤波器参数,获取最佳频带,再采用Hilbert包络解调,准确识别出故障齿轮的转动频率。实验结果表明,该方法能更有效地提取强噪声干扰下的齿轮箱微弱故障特征,验证了该方法的可行性和有效性。     

基于过程仿真的制导炮弹射击效力分析方法

针对舰炮制导炮弹射击效力分析中解析法难以给出准确表达式的问题,提出了一种基于过程仿真的制导炮弹射击效力分析方法。对舰炮制导炮弹在飞行过程中的误差因素进行分析;结合其工作特点和原理,建立了制导炮弹外弹道仿真模型;在此基础上利用蒙特卡洛法开展仿真,计算得到误差综合作用下的射击效力并量化分析了弹道风、定位误差、气动系数误差和火箭推力误差对射击效力的影响。结果表明:定位误差是影响舰炮制导炮弹射击效力的主要因素,该研究可为舰炮制导炮弹相关技术参数设计和系统精度研究提供参考。     

增量式监督局部切空间排列算法及齿轮箱故障诊断实验验证

针对局部切空间排列算法面临的无法利用样本标签信息和不能高效处理增量式维数约简问题,提出一种新的增量式监督局部切空间排列算法(Incremental Supervised Local Tangent Space Alignment,ISLTSA)。为充分利用训练样本标签信息,在LTSA算法的基础上加入散度矩阵,构造新的最小目标函数,使得高维样本的低维嵌入坐标同类聚集、异类分离。对于新增样本可能影响部分训练样本局部邻域,更新全局坐标矩阵,获取训练样本低维坐标和新增样本低维坐标,并作为初值进行特征值迭代实现所有样本全局坐标的更新。结合支持向量机分类算法,将ISLTSA算法应用于齿轮箱的故障状态识别,实验分析验证了该方法的监督学习能力,可提高故障状态识别率,并具备增量学习能力,可降低维数约简方法的复杂度。     

水下蒸汽涡轮发动机变工况热力特性数值分析研究

为研究水下蒸汽涡轮发动机变工况热功转换规律,考虑了工质绝热指数随温度的变化以及喷嘴内气流摩擦、涡旋对工质的加热作用,建立了变工况汽轮机喷嘴、动叶栅以及涡轮级能量损失的计算模型,并据此编写仿真软件对变压力比和喷嘴入口温度变化时的涡轮机热力过程开展仿真研究。计算结果表明,计算模型能够较好反映汽轮机动态过程能量转换规律,验证了模型建立与仿真的正确性;对于研究机型,变压力比下喷嘴速度因数决定了涡轮机内效率及其轮周效率的变化规律,喷嘴出口工质实际速度大小决定了涡轮机有效功率及其轮周功的变化规律。文中模型可作为水下涡轮机优化设计与控制研究的基础模型。     

单目相机-IMU外参自动标定与在线估计的视觉-惯导SLAM

针对视觉-惯导信息融合同时定位与地图构建(VI-SLAM)中,单目相机-惯性测量单元(IMU)外参离线标定繁琐的问题,以及单目相机-IMU外参因传感器受到冲击或调整发生变化影响系统跟踪精度的问题,提出一种单目相机-IMU外参自动标定与在线估计的VI-SLAM算法。该算法首先利用手眼标定方法计算单目相机-IMU外参旋转矩阵并估计陀螺仪零偏;接着,在不考虑加速度计零偏的情况下估计系统的尺度、重力加速度以及单目相机-IMU外参平移向量;然后,利用已知的重力加速度大小估计加速度计零偏并更新以上已估计的初始化参数;最后,将单目相机-IMU外参放入状态向量中进行在线估计。EuRo C数据集实验表明,该VI-SLAM算法可以自动标定并在线估计单目相机-IMU外参,得到的旋转与平移外参误差分别在0. 5°和0. 02 m之内,这有利于VI-SLAM系统的快速使用以及精度的提升。     

含齿隙弹载舵机的全局反步模糊自适应控制

针对制导弹药电动舵机伺服系统中存在的齿隙、不确定参数及外部干扰,提出一种基于反步法的全局模糊自适应控制方法.首先,综合考虑上述非线性因素,分析描述齿隙的近似死区模型,建立含齿隙弹载舵机的双惯量机电模型,并将其引入采用"三闭环"结构的伺服系统中,构建非线性系统的状态空间;然后,采用模糊逻辑系统对齿隙等非线性因素进行自适应逼近与补偿控制,通过反步递推构造全系统Lyapunov函数,并运用Lyapunov第二法证明了整个闭环系统最终一致有界.仿真实验表明:较经典PID控制,该方法能更有效地削弱齿隙引起的传动力矩抖振与振荡冲击,既保证了系统的跟踪速度与控制精度,对不确定参数与外部干扰也具有较强的鲁棒性.     

一种基于特定频段信息熵和RBM的健康因子构建方法

针对传统物理健康因子存在单调性差、对早期故障不敏感等问题,提出一种基于特定频段信息熵和受限玻尔兹曼机(SEI-RBM)的虚拟健康因子构建模型。该模型由物理健康因子构建层和特征融合层两部分组成:在物理健康因子构建层中,提出一种基于特定频段信息熵的物理健康因子构建方法;特征融合层中,利用单调性准则选取部分物理健康因子组成特征集,利用受限玻尔兹曼机(RBM)对健康因子特征集进行融合,得到虚拟健康因子。实验结果表明:利用该模型构建的虚拟健康因子能够有效提高滚动轴承性能退化曲线的单调性,有助于提高剩余寿命预测的精确度。