输出信号量化测量下不确定离散系统非脆弱H_∞滤波器设计

研究了输出信号量化测量下不确定离散系统非脆弱H∞滤波器的设计问题。难点在于滤波器设计过程存在3种不确定性,即系统本身存在的不确定性、非脆弱滤波器设计时涉及到的不确定性和由于输出信号量化测量近似表示的不确定性。通过有效的矩阵变换技术,给出基于线性矩阵不等(LMIs)的非脆弱H∞滤波器存在的充分条件。最后,通过数值仿真来验证设计方案的有效性。     

Hybrid Kalman and unscented Kalman filters for INS/GPS integrated system considering constant lever arm effect

In inertial navigation system(INS) and global positioning system(GPS) integrated system, GPS antennas are usually not located at the same location as the inertial measurement unit(IMU) of the INS, so the lever arm effect exists, which makes the observation equation highly nonlinear. The INS/GPS integration with constant lever arm effect is studied. The position relation of IMU and GPS’s antenna is represented in the earth centered earth fixed frame, while the velocity relation of these two systems is represented in local horizontal frame. Due to the small integration time interval of INS, i.e. 0.1 s in this work, the nonlinearity in the INS error equation is trivial, so the linear INS error model is constructed and addressed by Kalman filter’s prediction step. On the other hand, the high nonlinearity in the observation equation due to lever arm effect is addressed by unscented Kalman filter’s update step to attain higher accuracy and better applicability. Simulation is designed and the performance of the hybrid filter is validated.     

丝网编织金属橡胶的静态力学性能研究

针对沉孔型金属橡胶制品展开研究,采取了控制变量和对比分析的2种研究方法,对金属橡胶制品的静态压缩和剪切性能进行了系统全面的实验研究。通过实验结果给出了在不同结构参数下金属橡胶制品静态性能的变化关系,同时得到了金属橡胶制品在压缩过程中的线性-软特性-硬特性的变化过程。针对不同状态下的减振耗能情况对金属橡胶减振的机理进行深入的剖析,进而得知相对密度与变形幅值是影响金属橡胶减振器减振能力的2个重要参数。     

基于ZigBee技术的电能质量监测与分析

针对普通电能质量监测仪器存在的问题,提出了ZigBee无线通信技术用于电能质量监测的设计方案.介绍了检测节点、路由节点的工作原理和整体硬件架构,上位机采用LabVIEW软件进行分析.通过对用户侧电压的监测实验表明,该系统运行良好,可以为电网的优化运行提供依据.     

机械自紧火炮身管残余应力分析

为计算具有包兴格效应和卸载硬化效应的机械自紧火炮身管的残余应力,对卸载阶段的火炮身管进行弹塑性分析,得到火炮身管卸载阶段的弹塑性解和弹性解,再结合理想弹塑性材料模型加载阶段的弹塑性解,得到了火炮身管反向屈服半径、残余应力和残余径向位移计算公式.为验证公式的准确性,将理论值与实验值进行比较,误差很小.     

基于多新息理论的卡尔曼滤波改进算法

系统建模是卡尔曼滤波的基础,系统模型不准确带来的验前数据误差,使滤波器精度降低,甚至可能造成发散.针对这种情况,提出一种基于多新息理论改进的卡尔曼滤波算法.多新息卡尔曼滤波算法不仅考虑了运动目标当前的运动状态,而且也充分利用目标之前运动信息,从而使得多新息卡尔曼滤波算法的滤波精度和稳定性得到改善.仿真结果表明,改进的多新息卡尔曼滤波算法较标准卡尔曼滤波算法更有效,预测精度更高.     

两栖车辆非线性横摇动力学参数辨识研究

为了估计两栖车辆非线性横摇阻尼项系数和非线性恢复项系数,进行了两栖车辆静水自由横摇衰减试验,采用差分格式分别计算横摇角速度和角加速度,最后采用最小二乘法来确定非线性阻尼项和恢复项系数.针对某两栖车辆的自由横摇衰减曲线,通过对测试曲线进行滤波和平滑,成功地辨识了非线性阻尼系数和非线性恢复力矩系数.结果表明:该方法仅根据自由横摇衰减曲线就可以辨识两栖车辆动力学参数,而且辨识精度高、计算方法简单.     

防凌期宁蒙河段流量演进的分期分河段混合算法研究

防凌期河道流量演进受复杂凌情影响,研究成果少.在分析防凌期流量演进特点的基础上,考虑封开河日期、槽蓄水增量、气温等凌情影响因子,提出了分期分河段的混合算法以改进传统演进方法.以宁蒙河段为例,考虑流量传播时间,分为稳定封冻河段、不稳定封冻河段,分畅流期、封河期、封冻期、开河期,采用混合演进算法对宁蒙河段各断面的流量进行计算.结果显示,采用分期分河段的混合算法演进流量的精度大大提高,验证了混合算法的合理性、可靠性.     

基于虚拟仪器技术的轮荷测量仪电测系统开发

依据电阻应变测量原理,应用机电一体化技术,开发测量汽车轮荷的测量仪电测系统.该系统由数采硬件电路和上位机车辆轮荷测量系统软件组成.应变传感器测得的电压信号,先后经过调理电路、A/D转换电路和光电隔离电路,传输给MCU.通过串口通信协议,MCU与上位机轮荷测量系统间进行指令和数据的传输,数据经过存储和运算处理后,通过上位机系统面板把轮荷值传达给用户,并将结果储存到PC机中.采用砝码加载,在可倾斜卡具上对测量仪进行了实验标定.根据实验数据算得测量仪的非线性误差为±0.72%,重复性误差为±1.37%,迟滞性误差为±1.47%,灵敏度误差为±1.67%,最终得到综合误差为±2.71%,满足轮荷测量仪预期设计的测量精度和功能要求.     

复合钢管混凝土轴压柱承载机理分析

基于混凝土的塑性损伤模型对外方内圆型复合钢管混凝土柱轴压试件的承载机理进行研究,对比了复合钢管混凝土柱和单钢管混凝土柱在加载过程中横截面上混凝土的纵向应力分布规律,揭示了该组合构件的承载机理:复合钢管混凝土柱中核心混凝土受到内外层钢管的双重约束作用,因此,核心混凝土的轴向应力比单钢管混凝土柱的纵向应力大,极限承载力也随之增大;但夹层混凝土的纵向应力与单管混凝土纵向应力两者相差不大;在此基础上分析钢管壁厚及混凝土强度等级等参数对复合柱力学性能的影响.