基于正侧视模型的机载双天线干涉SAR外定标方法

采用基于敏感度方程的方法,研究了基于正侧视成像模型下的机载双天线干涉SAR系统的外定标问题。算法通过对干涉成像方程各参数求导,得到基于敏感度方程的误差模型,并在此基础上,依据若干地面控制点的精确数据,求解干涉参数偏差。通过迭代求解,得到定标后的干涉参数,并生成精确的数字高程模型及对地面目标点进行定位。利用我国自主设计、研制的机载干涉SAR系统获得的数据,进行了外定标处理实验,验证了方法的有效性。     

基于迭代滑模增量反馈的欠驱动AUV地形跟踪控制

为实现欠驱动自治水下机器人(AUV)在未知海流干扰作用下的地形跟踪控制,提出一种基于非线性迭代滑模增量反馈的航迹跟踪控制器.基于虚拟向导的方法,建立AUV垂直面航迹跟踪误差方程.采用迭代方法,设计滑模增量反馈控制器,无需对AUV模型参数不确定部分和海流干扰进行估计,这样避免了AUV俯仰舵的抖振现象,并且减小了输出反馈控制的稳态误差与超调问题.仿真实验表明,所设计的控制器对AUV系统的模型参数摄动及海流干扰变化不敏感,所设计的参数易于调节.     

共轴对称球面光学系统仿真模型设计

为了优化共轴对称球面光学系统的设计,对共轴对称球面光学系统进行了数字化模型的开发,设计了基于计算机仿真的数学模型.在此基础上运用模块化程序设计思想,设计了仿真模型的模块化结构,利用交互技术解决了实验参数的人机交互,并开发了仿真模型核心模块的程序代码,建立了完整的基于计算机系统的共轴时称球面光学系统仿真模型.该仿真模型实现了系统参数变化时成像效果的动态模拟,可以为优化设计提供仿真.     

基于非线性迭代滑模的欠驱动UUV三维航迹跟踪控制

为实现欠驱动无人水下航行器(Unmanned underwater vehicle, UUV)在未知海流干扰作用下的三维航迹跟踪控制, 提出一种基于工程解耦思想设计的非线性迭代滑模航迹跟踪控制器. 基于虚拟向导的方法,建立UUV空间航迹跟踪误差方程;采用迭代方法设计非线性滑模控制器, 无需对UUV模型参数不确定部分和海流干扰进行估计,避免了舵的抖振现象以及减小了稳态误差与超调问题. 仿真实验表明,设计的控制器对欠驱动UUV系统的模型参数摄动及海流干扰变化不敏感、 且设计参数易于调节,可以实现三维航迹的精确跟踪.     

基于三维重建模型的机载双天线干涉SAR外定标方法及实现

采用三维重建模型,研究了机载双天线干涉SAR系统的外定标问题。算法采用基于敏感度方程的方法,通过对干涉成像方程各参数求导,得到基于敏感度方程的误差模型,在此基础上,依据若干地面控制点的精确数据,求解干涉参数偏差。通过迭代求解,得到定标后的干涉参数,并生成精确的数字高程模型。利用我国自主设计、研制的机载干涉SAR系统获得的数据,进行了外定标处理实验,验证了方法的有效性。     

基于C MEX S函数的盲源分离仿真研究

在分析基于最大信噪比盲源分离算法数学模型的基础上,利用C语言编写S函数,并提出了基于最大信噪比盲源分离系统仿真建模的方法.在Matlab/Simulink中,构造C MEX S函数的简化结构,建立独立功能的模块(如中心化模块、白化处理模块、基于最大信噪比分离模块及后处理的排序模块等),再对各个功能模块进行有机的结合,从而搭建基于最大信噪比盲源分离系统仿真模型,为提高复杂系统模型的仿真速度,以及与仪器仪表结合的设计与调试提供了新的思路.仿真结果证明了采用C MEX S函数方式搭建模型的快速性与有效性.     

柴燃联合动力装置及其控制系统仿真建模研究

讨论了柴燃联合动力装置及其控制系统仿真建模设计，根据联合动力装置的特点提出了分层模块化建模的方案，分层模块化的联合动力装置仿真模型适合于在异构型分布式仿真平台上的运行。对联合动力装置中燃气轮机子模块提出了基于典型部件和环节的模块化仿真建模方法，该方法避免了流量迭代，简化了仿真计算流程，提高了模型的通用性。     

基于STM32的果实收获机械臂运动控制系统研究

为了实现果实的收割,设计了一种基于STM32处理器的机械臂运动控制系统。该系统以STM32F103微控制器为核心,完成机械臂运动控制模块的设计;利用D-H参数法研究分析多关节机械臂的正、逆运动学问题,建立机械臂的运动学仿真模型,并实现机械臂平面作业轨迹跟踪仿真,验证其运动学正逆解的正确性。基于PC+STM32运动控制模块,控制实现机械臂的运动轨迹跟踪,利用机械臂完成运动控制实验。实验结果表明该控制系统能够实现果实收割。     

核电厂模拟机电气系统建模与仿真

核电厂全范围模拟机电气系统数量众多导致仿真计算量巨大,设计参数的缺失影响仿真精度,系统数据接口之间的数值传输需要实时准确.为提高仿真计算效率、精度和保证实时数据传递,阐述了系统仿真策略和参数分类存取方法;基于电动机、静态负荷及低压开关模型和仿真,重点讨论了模块参数的反算功能和接口数据实时传递原理.以某1000 MW核电厂电动机及电气系统主接线为例,对仿真模型和方法进行了分析和验证.仿真结果证明:采用电气系统仿真策略和仿真方法,有效减少了全范围模拟的电气系统数量,对设备参数进行分类存取,提高了仿真计算效率;关键模型参数的自动反算和系统设备接口数据的及时准确传输,保证了计算的简洁性和数据传输的实时性;同时模型的仿真精度满足设计要求.仿真模型方法及开发工具在核电厂模拟机电气系统建模与仿真中具有广泛的适用性.     

垃圾压缩机构机液耦合动态性能仿真分析

为了获得固定式垃圾压缩机构在各工作姿态机械及液压系统的工作情况,利用机械系统动力学仿真分析软件ADAMS建立了固定式垃圾压缩机构机械系统、液压系统模型,并利用Hvdraulic模块参数关联技术,建立起固定式垃圾压缩机构液压与机械一体化的虚拟样机模型,在此基础上进行了机液系统联合仿真,得到了液压系统以及机构在工作过程中重要参数的变化情况.研究结果为设计方案的可行性及物理样机的试制提供了一定参考.     

基于模型设计的辅助驾驶系统硬件在环测试平台设计

近年来,基于模型的开发方式(Model Based Development,MBD)逐渐成为汽车软件系统开发的主流方式,而硬件在环(Hardware-In-the-Loop,HIL)测试是实现MBD的关键步骤.现基于MBD,在MATLAB/Simulink环境中,对针对ADAS算法的自动化硬件在环仿真测试进行研究,通过...     

Parameter Incremental Learning Algorithm for Neural Networks

In this paper, a novel stochastic (or online) training algorithm for neural networks, named parameter incremental learning (PIL) algorithm, is proposed and developed. The main idea of the PIL strategy is that the learning algorithm should not only adapt to the newly presented input-output training pattern by adjusting parameters, but also preserve the prior results. A general PIL algorithm for feedforward neural networks is accordingly presented as the first-order approximate solution to an optimization problem, where the performance index is the combination of proper measures of preservation and adaptation. The PIL algorithms for the multilayer perceptron (MLP) are subsequently derived. Numerical studies show that for all the three benchmark problems used in this paper the PIL algorithm for MLP is measurably superior to the standard online backpropagation (BP) algorithm and the stochastic diagonal Levenberg-Marquardt (SDLM) algorithm in terms of the convergence speed and accuracy. Other appealing features of the PIL algorithm are that it is computationally as simple as the BP algorithm, and as easy to use as the BP algorithm. It, therefore, can be applied, with better performance, to any situations where the standard online BP algorithm is applicable     

基于MBD的飞机工装数字化定义与管理技术研究

为在飞机工艺装备上应用基于模型定义（MBD）技术,结合飞机工装特点,对工装MBD模型的定义与管理技术进行了研究。首先,构建了工装MBD的数学模型,阐述了通过几何元素、特性和标注的方式完整描述模型的方法,并对工装需求信息进行了具体定义和分类说明。然后,详细探讨了工装模型非几何信息的管理方法,介绍了基于集成界面分类显示的特性管理模式和基于三视图的标注管理模式,并研究了标注信息分类显示的方案。最后,在CATIA V5R18平台上利用组件应用架构（CAA）技术开发了工装MBD定义与管理系统。该系统已在某大型航空企业工艺装备部门得到了应用。     

履带车辆半主动悬挂多体及控制联合仿真研究

在履带车辆悬挂系统线性振动模型基础上,证明了悬挂最优阻尼比的存在,提出了统计意义上的最优阻尼控制策略,即为履带车辆悬挂半主动控制的理论基础。通过基于多体动力学理论的虚拟样机方法对某型履带车辆整车悬挂系统进行了仿真研究,结合“机械系统＋控制系统”联合仿真技术,对比了该车分别采用被动悬挂和半主动悬挂时的动力学特性,得出了该履带车辆采用半主动悬挂可显著降低车辆振动加速度,提高车辆乘坐舒适性的结论。从而验证了多体理论和联合仿真技术在履带车辆半主动悬挂技术的可行性。     

Fast multi-core co-simulation of Cyber-Physical Systems: Application to internal combustion engines

The design process of complex Cyber-Physical Systems often relies on co-simulations of the system, involving the interaction of several simulated models of sub-systems. However, reaching real-time simulations is currently prevented by prohibitive CPU times using the single-threaded existing simulation tools. This paper investigates the problem of the efficient parallel co-simulation of hybrid dynamical systems. It introduces a finely-grained co-simulation method enabling numerical integration speed-ups. It is obtained using a partition across the model into loosely coupled sub-systems with sparse communication between modules. The proposed scheme leads to schedule a large number of operations with a wide range of execution times. A suitable off-line scheduling algorithm, based on the input/output dynamics of the models, is proposed to minimize the simulation errors induced by the parallel execution. This scheme is finally tested using the phenomenological model of a combustion engine issued from the Functional Mockup Interface framework. Compared with the sequential case, it shows significant speed-ups while keeping the numerical integration accuracy under control.     

利用ADAMS与MATLAB对ABS滑模变结构控制的仿真

为了减少车辆控制系统的开发时间和费用,联合仿真的方法受到越来越多的重视。将多体系统动力学与智能控制理论相结合,对汽车制动防抱死控制系统进行了研究。它结合了不同软件的优点,可以在设计阶段验证控制算法对车辆性能的影响。利用ADAMS/CAR建立了汽车整车多体动力学模型,利用MATLAB/Simulink建立了基于滑移率的滑模变结构防抱死控制系统,利用ADAMS/Controls接口进行模型的集成、系统仿真。结果证明联合仿真方法对ABS系统设计切实可行,该控制算法具有较强的实用性。     

无线网络环境下控制系统的仿真研究

由于无线网络控制系统的复杂化,在分析和设计的过程中,联合仿真是研究无线网络控制系统必须解决的关键问题之一.着重介绍一种基于MATLAB/SIMULINK的联合仿真工具--TRUETIME工具箱.首先介绍工具箱的组成,然后利用该工具箱,以直流电机为对象,建立一个无线网络控制系统仿真模型,最后数值仿真说明该方法的有效性.     

阀控电液伺服压力脉冲实验自抗扰控制方法

针对压力脉冲疲劳测试系统在测试过程中工件体积的不确定性以及脉冲疲劳测试系统的机械与液压双动态耦合问题,首先,提出通过奇异值摄动理论将压力脉冲疲劳测试系统的多动态耦合进行解耦降阶;然后,利用自抗扰控制算法实现对系统模型降阶误差以及体积参数不确定性等干扰的补偿,保证测试系统输出的压力对指令信号的准确跟踪;最后,对基于降阶模型的自抗扰算法的稳定性和误差收敛性进行理论和定量分析,并对算法的可行性和有效性进行联合仿真和实验验证.研究结果表明,基于降阶模型的自抗扰控制算法对压力脉冲疲劳测试系统中工件体积参数的变化具有良好的鲁棒性且能够有效估计和补偿系统模型降阶误差等干扰,其跟踪性能相比于传统的PID控制器最大提升35.4%.     

插电式混合动力汽车模型预测控制策略研究

针对传统插电式混合动力汽车智能控制策略计算量大,难以实现实时最优控制的问题,提出了基于蓄电池充放电管理的插电式混合动力汽车预测控制策略.利用实测通勤插电式混合动力汽车车速信息,以蓄电池荷电状态为系统状态变量,以蓄电池充放电功率为系统控制变量,插电式混合动力汽车燃油消耗量最低为系统性能指标,设计了插电式混合动力汽车的模型预测控制智能优化算法,运用连续广义最小残量方法求解最优控制问题.在Matlab/Simulink与GT-POWER联合仿真平台上进行仿真,实验结果验证了所设计的模型预测控制算法不仅可以大幅度提高混合动力汽车的燃油经济性,而且能够满足实时控制的要求.     

一种基于改进烟花算法的MBD产品信息轻量化方法

MBD产品信息轻量化要求满足在保留产品语义信息的前提下实现几何信息轻量化.传统的产品信息轻量化方法实现CAD模型简化的同时无法保留产品的非几何语义信息,难以满足M BD产品信息轻量化要求.本文以STEP AP242为研究对象,提出了一种基于改进烟花算法的MBD产品信息轻量化方法.首先针对STEP AP242构建统一的产品语义模型,实现了非几何信息与几何信息的统一表达,并进行关键特征语义的简化分配;然后在构建的产品语义模型基础上引入了改进的烟花算法对几何信息进行轻量化,通过对爆炸半径的优化和动态更新种群进化维数,对简化模型的关键特征精度可控,提高了简化后模型的质量,降低了算法的时间开销;最后实例分析验证有效性和可行性.