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.     

纯铝定向凝固板坯裂纹形成机理的研究

采用连续定向凝固的方法制备出了尺寸为400 mm×100 mm×20 mm、表面光亮、柱状晶沿板坯长度方向生长的纯铝板坯。对板坯表面裂纹种类进行了归类,对裂纹的形成因素进行了分析。实验结果表明:用连续定向凝固方法制备的纯铝板坯表面缺陷主要有板面上横裂纹和角部横裂纹两种,其长度从2 mm到4 mm不等,深度最大可达4 mm,且表面横裂纹的分布方式各异,有轴向、径向平行分布和局部横裂纹。工艺参数匹配、结晶器表面光洁度、初始冷却距离内导热能力的变化及引锭板的对中等因素是影响板坯表面质量的关键因素。     

高速列车转向架中心销铸造过程数值模拟

CRH380中心销是高速列车向架的关键铸件,射线探伤要达到一级标准,要求有先进的铸造工艺做保证,为此必须对铸造工艺进行优化。首先采用华铸CAE软件对初步设计的铸造工艺进行模拟,而后选择最佳工艺方案进行浇注实验,对铸件毛坯进行射线探伤、正十字解剖检查内部质量。结果表明,对于CRH380中心销铸件,采用单侧进水、热节处放置顶冒口的传统浇注工艺方案,浇注过程中卷气易在铸件中形成气孔,只在热节处安放冒口时在平板处易形成缩松;将铸件中部的中空锥体铸成实体,使热结集中并向平板方向移动,强制造成顺序凝固的条件,而后采用只设顶冒口浇注工艺方案,则除锥体心部外有少量的缩松外,其他部分没有缩松、缩孔、夹杂等缺陷,射线探伤评定为一级。铸造过程数值模拟结果与实际铸造结果基本吻合。     

新型三元双向相变制冷模型的建立与数值模拟

目的结合峰谷电价、室外自然冷源和相变储能三种节能技术,研究开发一种新型的三元双向板壳式换热储能模型．方法选取癸酸和月桂酸的混合物作为室温相变材料,利用计算流体动力学（CFD）软件对制冷剂单独制冷、室外自然冷源单独制冷以及联合制冷三种过程进行了数值模拟,由模拟得到的制冷过程中的PCMs的液相分数及温度场分布图,分析了其换热机理．结果制冷过程进行4h后,联合制冷液相分数由1变为0,制冷剂单独制冷液相分数由1变为0．7,室外自然冷源单独制冷液相分数由1变为0．2．结论联合制冷中,相变材料与冷冻水换热和相变材料与冷空气的换热互相耦合,与制冷剂单独制冷和室外自然冷源单独制冷相比,缩短了制冷时间,提高了能源利用率．     

数据分析与BP神经网络相结合的乙烯装置智能故障诊断系统

针对化工生产流程中各单元具有强关联性、连续性、复杂性的特点,以某乙烯生产装置为对象进行Aspen仿真,提取数据并进行灵敏度分析,发现设备故障可以通过分馏塔再沸器和冷凝器的热负荷变化来反映;进而,以脱甲烷塔、脱乙烷塔和乙烯精馏塔为例建立动态模型,把引起热负荷变化的温度、压力、甲烷含量和进料流量4种可观测参数数据集进行故障分类编码,再利用3层BP神经网络建立热公用工程(主要指蒸汽)智能诊断系统模型。对不同可观测参数及其组合数据各选取10 000组数据样本进行训练和验证,在获得阶段性诊断结果后,综合设备热负荷变化得到完整的装置故障情况。测试集样本验证结果显示,所建BP神经网络诊断模型的准确率较高,可达到99.75%。实际应用结果表明,该故障诊断系统在实际操作中能够快速有效地判断出设备故障诱因。     

钢包渣线侵蚀原因分析与改进

针对方坯螺纹钢,通过将渣中FeO+MnO含量降低至2.5%,AlO含量控制在15%左右,LF精炼升温效率从1~2℃/min提升至4~5℃/min,钢包渣线残厚逐渐提高;将渣中MgO含量控制在10%~12%,渣线残厚得到进一步提高,有效降低了渣线侵蚀速率。     

悬臂翻转摇摆壳芯机

壳芯较普通砂芯具有许多优点,因此在黑色金属铸造上已经被广泛应用。壳芯在镁合金铸造上应用具有同样价值,但因镁合金在高温下易燃烧,故需解决防氧化等一系列特殊问题,因而限制了壳芯在镁合金铸件生产上的应用。我厂经过反复试验,解决了防氧化燃烧等工艺问题。但是我厂镁铸件的芯子尺寸大、形     

超声和微波作用下制备纳米氧化铜

以氢氧化铜为前驱体，在超声和微波作用下制备纳米氧化铜。借助透射电镜（TEM）、X射线衍射（XRD）、粒度分析等手段，研究了超声、分散剂、微波等制备条件的影响。结果表明：采用该法可以制备粒径小（15nm）、分散良好的纳米氧化铜粉体；超声可使前驱体Cu（OH）2转变为CuO，并粉碎颗粒间形成的团聚；分散剂通过表面修饰抑制颗粒的团聚；微波加热促进了前驱体的转化，并抑制颗粒的长大。     

一种轻量级TWINE密码硬件优化实现研究

随着物联网的广泛应用,如何有效实现轻量级密码算法成为近年的研究热点。对2011年提出的TWINE加密算法进行了硬件优化实现,相同的轮运算只实现一次,采用重复调用方式完成。TWINE算法总共有36轮运算,其中前35轮运算结构相同,可以重复调用实现,而第36轮相比前35轮在结构上少了块混淆,因此原始算法最多只能进行35轮重复调用。直接进行36轮循环调用运算,同时在36轮循环运算完成后构造一个块混淆逆运算,运算一次块混淆逆运算即可使输出密文正确。这样使TWINE最后的第36轮不必重新实现,而是直接复用前面可重复轮函数模块,只需增加一个比原始算法最后一轮运算相对简单的块混淆逆运算。下载到FPGA上的实验结果表明,优化后的TWINE密码算法在面积上减少了2204个Slices,系统速率提高了5倍。     

古树管理监测系统设计

古树是城市绿化、美化的一个重要的组成部分,具有重要的科学、历史和观赏价值;传统的树木管理方式采用人工管理,费时、费力,又容易出错,利用计算机网络可以把各方面的人力、物力和财力充分联合起来,然后通过分工协作,充分发挥联机优势,把各种信息资源收集后存储到数据库再在网络上共享,使传统的信息处理手段与先进的计算机网络有机地结合起来;在此理念的基础上,借助VS2010和SQL Server 2008工具设计出便于操作的古树管理监测系统,对现有的古树基本信息与养护信息录入管理方式进行了研究,提出了基于B/S架构的智能化管理,借助浏览器实现局域网内多平台访问,在节省时间提高效率的同时,还可以通过系统的监测预警等功能有效的协助工作人员对古树进行养护护理,更加高效的保护我们的古树资源。