基于航迹预测的飞行冲突探测

基于飞行器飞行途中的随机影响及观测仪器的误差影响,给出了常速模型的冲突探测模型。重点讨论2架飞行器靠近飞行的情况,采用卡尔曼滤波理论,预测2架飞行器的相对航迹。然后依据相对航迹,计算2架飞行器在各时刻的距离。最后根据冲突条件判断冲突是否存在。该方法不仅从模型上保证了更接近飞行器的实际飞行情况,而且计算机仿真结果表明该方法能有效地进行冲突探测。     

雷达监测协同飞行器列阵飞行控制系统设计

当前飞行器列阵飞行控制技术中单机间相对位置不易确定,造成列阵飞行状态监测和姿态感知较难,存在控制准确度低、可靠性差的问题。据此,设计一种基于改进降噪目标提取算法的地面站可见光监测控制系统。通过对列阵中各单机飞行状态的图像监测,确定位置与姿态,以及其在列阵中的位置偏差,给出实时动态调整指令;设计的改进型降噪目标提取算法,降低了复杂背景噪声对飞行器目标提取的影响,提高了监测准确性。该系统将飞行状态监测和姿态感知功能设置于地面站中,极大减少了对飞机的载荷依赖,实现对飞行器列阵飞行的智能管理和任务规划。经实验验证,该智能控制系统的偏差率维持在2%以下,结果表明本智能控制系统能够准确、可靠的控制50架飞行器列阵的静态和动态行动。     

一种四轴飞行器单目视觉测距算法

为解决四轴飞行器在执行目标检测与跟踪任务时无法判断机身与障碍物或跟踪目标之间安全距离问题,提出一种四轴飞行器单目视觉测距算法,算法融合基于帧间差分技术的水平测距模型与基于小孔成像的垂直测距模型.首先,算法可利用基于YOLOV4-Tiny的目标检测算法识别视频帧中的物体类别,并可在视频帧中框选出被测物体,依据现场环境选择最佳的测距方法进行测距;其次,系统终端执行测距方法,基于被测物体的视频帧成像位置与设定参数之间的差值控制四轴飞行器飞行,并记录飞行数据;最后,通过测距模型对飞行数据进行处理,计算出四轴飞行器在初始位置和最终位置与被测物体之间的距离.通过在特洛(Tello)飞行器平台上的实际飞行验证,实验结果表明所提出的四轴飞行器单目视觉测距算法可以有效分析出视频帧中各物体的景深,测距误差百分比均值为4.07%.在四轴飞行器与障碍物或跟踪目标之间距离较近,却无法评估此距离是否处于安全距离时,所提出的算法可为搭载单目摄像头的四轴飞行器提供可靠的测距技术支持.     

双微机控制的高性能交流调速系统

提出了一种双微机控制的高性能交流调速方案。该方案以８０Ｃ１９６－８０９８双单片机为控制核心，以新型的ＩＧＢＴ功率模块为逆变器开关元件，设计了一套全数字化矢量控制交流调速系统。实验结果表明该系统具有良好的静态和动态性能。     

双微机控制的高性能交流调速系统

提出了一种双微机控制的高性能交流调速方案。该方案以80C196—8098双单片机为控制核心，以新型的IGBT功率模块为逆变器开关元件，设计了一套全数字化矢量控制交流调速系统。实验结果表明该系统具有良好的静态和动态性能。     

航迹插值在无人飞行器电磁干扰分析中的应用

为了提高空中飞行器飞行系统的稳定性,必须确保航迹上电磁干扰分析结果正确,因此需要对不够密集的相邻航路点之间的航线进行插值.根据飞行器的飞行特点和电磁干扰分析性能的要求,给出了大圆航线上等距离和等角航线上等距离两种插值方法,并给出了两种方法的原理和仿真流程.结果证明,两种方法的应用确保了电磁干扰分析结果的准确性,大大提高了空中飞行器系统的稳定性.插值方法的应用为飞行任务可靠地执行提供了有力的保障.     

变频技术在中央空调节能控制中的应用

本文提出中央空调系统的一种变频调速改造方案 ,介绍了该系统的结构组成及运行原理 ,对系统各部分的作用进行了讨论     

预冷系统变频调速节能控制分析

针对空分装置预冷系统能耗问题,采用变频调速对其进行改良。基于Matlab/simulink型微处理器在交流变频调速中的应用,提出一种感应电机变频调速系统设计方案。     

基于变频器控制的矿井提升机系统

针对中小型煤矿斜井提升机采用继电器-接触器控制方式进行调速的缺陷,文章提出了一种采用通用变频器对提升机进行变频调速的改造方案,详细介绍了变频调速的基本控制电路,并对电气控制系统中的关键技术及主要参数设定进行了说明。     

基于模糊PID的汽油发动机调速系统的研究设计

针对工业生产中,汽油发动机运动过程复杂,常规PID难以控制的问题,提出一种自适应模糊PID控制算法,对汽油机的输出转速进行参数自整定。首先介绍汽油机调速系统的组成,然后建立了汽油机以及执行器的数学模型,然后分析了模糊PID控制原理,建立模糊控制规则表和模糊PID控制系统仿真模型,并利用所设计的模糊PID控制系统对汽油发动机进行调速仿真。仿真结果表明,所设计的模糊PID控制方案能够有效改善汽油发动机转速的动态和稳态性能。     

自组织映射拓扑保持的增强

在自组织映射(SOM)中,网格各单元的权值向量仅仅是根据各单元和最佳匹配单元(BMU)之间的距离进行更新的,因而输入数据间的拓扑关系不能得到很好的保持。为此提出了两种改进方案。在第一种改进方案中,各单元的权值向量根据各单元和BMU之间对应各坐标的差进行更新。实验结果表明,这种改进方案可以很好地保持拓扑关系,但输入数据的分布密度却不能得到较好的体现。在第二种改进方案中,各单元的权值向量同时根据各单元和BMU之间对应各坐标的差与距离进行更新。实验结果表明,这种改进方案不仅能使拓扑关系得到比SOM更好的保持,而且较好地体现了输入数据的分布密度,并加快了训练的收敛速度。     

An extended divide-and-conquer algorithm for a generalized class of multibody constraints

An extension to the divide-and-conquer algorithm (DCA) is presented in this paper to model constrained multibody systems. The constraints of interest are those applied to the system due to the inverse dynamics or control laws rather than the kinematically closed loops which have been studied in the literature. These imposed constraints are often expressed in terms of the generalized coordinates and speeds. A set of unknown generalized constraint forces must be considered in the equations of motion to enforce these algebraic constraints. In this paper dynamics of this class of multibody constrained systems is formulated using a Generalized-DCA. In this scheme, introducing dynamically equivalent forcing systems, each generalized constraint force is replaced by its dynamically equivalent spatial constraint force applied from the appropriate parent body to the associated child body at the connecting joint without violating the dynamics of the original system. The handle equations of motion are then formulated considering these dynamically equivalent spatial constraint forces. These equations in the GDCA scheme are used in the assembly and disassembly processes to solve for the states of the system, as well as the generalized constraint forces and/or Lagrange multipliers.     

Ad Hoc网络中基于距离的动态概率广播协议

近几年,对Ad Hoc网络的研究已经成为一个研究热点.基于距离的动态概率算法是在概率算法和距离算法的基础上,根据Ad Hoc网络中节点间的距离动态地调整转发概率.给出了NS-2下的仿真结果,从中可以看出,基于距离的动态概率算法比概率算法和距离算法具有更好的性能.     

车路协同环境下基于动态车速的相位差优化模型

针对基于固定路段行驶车速的相位差优化模型在优化双向滤波时存在的不足,本文基于车路协同环境下车辆–信号控制系统双向、实时通信的运行环境,研究并建立了车辆动态速度与交叉口相位差的整合优化模型.首先,基于对上游交叉口流出的两类交通流,即饱和交通流和非饱和交通流运行特征分析,建立了速度与相位差相互影响关系模型,在此基础上,分别针对两种不同的交通流,以干道实时流量与速度乘积最大为目标,考虑初始排队清空时间,可变速度范围,和相位差取值空间等约束条件,建立了车辆速度与相位差的动态优化模型,从而实现干道交通流不停车通过量最大且延误最小的目的.最后,对比分析了本文模型与经典Maxband绿波优化模型及Synchro软件的信号协调控制优化方案,结果表明,相比其他两种典型优化方法,本文模型能显著提高双向绿波带宽并大幅减少停车次数,提高协调控制的效益.     

Control of variable speed gaits for a biped robot

We discuss a balance scheme for handling variable-speed gaits that was implemented on an experimental biped at the University of New Hampshire. The control scheme uses preplanned but adaptive motion sequences in combination with closed-loop reactive control. CMAC neural networks are responsible for the adaptive control of side-to-side and front-to-back balance. The biped is able to walk with variable-speed gaits and to change gait speeds on the fly. The slower gait speeds require statically balanced walking, while the faster speeds require dynamically balanced walking. It is not necessary to distinguish between the two balance modes within the controller. Following training, the biped is able to walk on flat, nonslippery surfaces at forward velocities in the range of 21 cm/min to 72 cm/min, with an average stride length of 6.5 cm     

Air traffic control: Ocular metrics reflect cognitive complexity

The objective of the study was to evaluate effects of complexity on cognitive workload in a simulated air traffic control conflict detection task by means of eye movements recording. We manipulated two complexity factors, convergence angle and aircrafts minimum distance at closest approach, in a multidimensional workload assessment method based on psychophysiological, performance, and subjective measures. Conflict trials resulted more complex and time-consuming than no conflicts, requiring more frequent fixations and saccades. Moreover, large saccades showed reduced burst power with higher task complexity. A motion-based and a ratio-based strategy were suggested for conflicts and no conflicts on the basis of ocular metrics analysis: aircrafts differential speed and distance to convergence point at trial start were considered determinant for strategy adoption.Relevance to industryEye metrics measurement for online workload assessment enhances better identification of workload-inducing scenarios and adopted strategy for traffic management. System design, as well as air traffic control operators training programs, might benefit from on line workload measurement.     

A robust low speed preconditioning formulation for viscous flow computations

A modification of a low speed preconditioning formulation is proposed to perform robust computations for both internal and external flows. This formulation is based on the isentropic Mach number to derive an efficient scheme for viscous flows. The preconditioning technique is coupled with a point-implicit symmetric Gauss-Seidel relaxation scheme in conjunction with a finite volume discretization for structured mesh topologies. Results of computations of standard test cases with attached and separated boundary layers are presented to validate and assess the method in terms of convergence, accuracy and robustness. The robustness and the effectiveness of the preconditioning formulation is then demonstrated by presenting crosswind air intake computations. This application features a strong acceleration of the flow field around the inlet lips combined with complex three-dimensional separations and therefore it constitutes a challenging test case for preconditioning simulations. It is found that the separation line is better predicted with the preconditioning procedure and good agreement between measured and computed data of flow topology is obtained.     

基于双论域粗糙集的快捷货物运输方案选择

针对多种不确定因素下的快捷货物运输方案决策问题,提出一种基于双论域直觉模糊粗糙集的快捷货物运输方案决策模型与决策规则。依据双论域直觉模糊粗糙集理论来确定快捷货物运输方案决策的双论域模糊近似空间。将固定成本、运输成本、转运成本、碳排放、转运时间等评价指标的消耗程度视为直觉模糊数,利用评价指标与运输方案之间的直觉模糊关系计算求得下近似集与上近似集,并引入最大直觉性指标及海明贴近度得出运输方案决策规则。以兰州至北京的一条快捷货物运输线路为例,依据决策规则从公路、普铁、航空组合出的9种运输方式中选择出最优运输方案。对运输成本、转运成本进行灵敏度分析以验证结果的准确性。最终选择出的两种最优运输方案表明了双论域直觉模糊粗糙集在此类问题上的适用性。     

单点交通信号控制系统的优化设计与仿真

针对城市固定相序的单点交叉口多相位交通信号进行控制,设计了基于车流量预测的动态调整相位最大绿灯时间的模糊控制系统。综合评估当前相位、后续相位的交通需求度,以此决定绿灯时间分配。系统采用遗传算法对模糊隶属度函数进行优化调整,使隶属函数的选取更为合理,随交通状况的改变自适应地调整。仿真结果表明,该方法能有效降低通行车辆在交叉口的平均等待时间,提高平均车流速度,控制效果明显优于传统控制方法。     

球面全景影像自动测量路灯坐标的方法

目的 针对城市实施的路灯杆编码项目,即获取路灯坐标并依次编号,传统的测量方法耗费大量人力物力,且作业周期长,虽然激光测量精度高,但成本也高。为此本文提出一种将基于深度学习的目标检测与全景量测结合自动获取路灯坐标的方法。方法 通过Faster R-CNN（faster region convolutional neural network）训练检测模型,对全景图像中的路灯底座进行检测,同时输出检测框坐标,并与HOG（histogram of oriented gradient）特征结合SVM（support vector machine）的检测结果进行效果对比。再将检测框的对角线交点作为路灯脚点,采用核线匹配的方式找到两幅图像中一个或多个路灯相对应的同名像点并进行前方交会得到路灯的实际空间坐标,为路灯编码做好前期工作。结果 采用上述两种方法分别对100幅全景影像的路灯进行检测,结果显示Faster R-CNN具有明显优势,采用Faster R-CNN与全景量测结合自动获取路灯坐标。由于路灯底部到两成像中心的距离大小及3点构成的交会角大小对坐标量测精度具有较大影响,本文分别对距离约为7 m、11 m、18 m的点在交会角为0°180°的范围进行量测结果对比。经验证,交会角在30°150°时,距离越近,对量测精度的影响越小。基于上述规律,在自动量测的120个路灯坐标中筛选出交会角大于30°且小于150°,距离小于20 m的102个点进行精度验证,其空间坐标量测结果的误差最大不超过0.6 m,中误差小于0.3 m,满足路灯编码项目中路灯坐标精度在1 m以内的要求。结论 本文提出了一种自动获取路灯坐标的方法,将基于深度学习的目标检测应用于全景量测中,避免手动选取全景图像的同名像点进行双像量测,节省大量人力物力,具有一定的实践意义。本文方法适用于城市车流量较少的路段或时段,以免车辆遮挡造成过多干扰,对于路灯遮挡严重的街道全景,本文方法存在一定的局限性。