改进LQR技术的飞翼式无人机控制算法研究

针对飞翼式布局无人机存在纵向操稳性能差和易受阵风干扰问题,采用一种指令跟踪增广LQR方法设计了飞翼式无人机纵向姿态控制律,该方法将系统的输出误差和外界恒值阵风干扰信号引入到性能指标函数中,使设计出来的控制器不仅能保证飞行姿态的无静差跟踪,而且能有效抑制外界的阵风干扰。考虑到系统的迎角变量不易检测,结合降维观测器得到了一种准指令跟踪增广LQR方法,该方法不仅具有良好的鲁棒性和跟踪性,而且便于工程实现。最后利用获得的控制律对ICE飞翼式无人机进行仿真实验和对比分析,结果表明,采用改进后的LQR方法设计的控制器不仅改善了飞翼式无人机纵向模态的飞行品质,同时与输出反馈线性二次型跟踪方法和LQG/LTR方法相比,具有更好的控制性能。     

基于非线性关联维特征提取的机械自动化监测系统

提取天然气压缩机故障状态下振动信号的故障特征是设计机械自动化检测系统的核心技术。提出一种基于非线性关联维特征提取的机械自动化监测系统设计方法,在故障诊断原理基础上,进行故障振动信号时间序列分析,设计故障振动信号相空间重构方法,改进了相空间重构最佳时延和嵌入维数参数计算的关键技术,通过提取关联维故障特征,在Simulink平台上设计了自动化监测系统。系统实验结果表明,该算法和系统能使各类故障状态下提取的关联维特征的标准差显著性降低,特征分布聚类能力明显提高,系统能有效检测各类故障,实现了机械设备的自动化监测,在自动化故障诊断仪表设计等领域具有较好的工程实践价值。     

基于分形理论的短期电力负荷预测*

电力负荷预测是电力系统规划的重要组成部分,也是电力系统经济运行的基础,其对电力系统规划和运行都极其重要。具有精确的预测方法可以保证能源的节约,避免资源的浪费。同时也可以缓解电能短缺所造成的重大影响。论文为了实现更好的电力负荷预测方法,研究了分形理论在电力负荷上的应用。将分形拼贴定理和分形插值法应用到电力负荷预测之中。提出了分形理论电力负荷预测模型,得到了分形插值预测模型。为了证明分形插值法的有效性,论文将分形预测模型与传统的BP神经网络电力负荷预测模型相比较。最后通过仿真算例说明了论文提出的分形插值预测模型预测精度更高,预测相对误差较小。并且分形理论可以很好地应用在电力系统负荷预测中,预测效果要好于BP神经网络预测模型。     

水利普查成果分析中数据立方体计算研究

n维的立方体将生成2n个聚集立方体.如何进行立方体计算,在存储空间和查询时间方面寻求平衡,成为多维分析应用中的关键问题.基于部分物化的策略,并结合水利普查数据特征,改进Minimal cubing方法,提出了层次维编码片段方法HDEF cubing.该方法利用编码长度较小的层次维编码及其前缀,快速检索出与查询关键字相匹配的层次维编码,减少了多表连接操作,从而提高查询效率.以水利普查数据为例,验证了改进的立方体计算方法能高效地对立方体进行存储和查询,适用于水利普查成果分析.     

OLAP中文本文件建模

在联机分析处理中,由于传统的模型无法对文本文件进行建模,因此提出了基于维概念的星系模型。该模型删除了事实的概念,消除了只能把事实作为分析主题的限制,令联机分析更加自由;而且引入了联系的概念,实现了对文本文件中的超链接进行建模。通过两种方法可以把星型模型中的事实转换成星系模型中的维,实现了星系模型与其他模型之间的转换。     

曲柄滑块机构综合的三周期牛顿混沌法研究

为了提高牛顿混沌迭代Julia点的求解效率,构造了基于三周期混沌求解Julia点的逆像迭代方法,提出了一种新的牛顿混沌迭代法,该方法可以求出解非线性方程组全部解.对平面曲柄-滑块机构综合进行了研究,计算实例表明该方法的正确性与有效性.     

混凝土底板温度及温度应力影响参数分析

借助参数化设计语言(APDL)分析了水泥品种及标号、结构尺寸、外界约束对混凝土底板温度及温度应力的影响.结果表明:与普通硅酸盐水泥525相比,普通硅酸盐水泥425、矿渣水泥425可使底板最大拉应力分别减低约21%、37%;底板平面尺寸增大,压应力几乎保持不变,拉应力增大,发展较为平缓;底板厚度越大,出现最高温度的龄期越晚,底板降温时持续高温时间更长,且温度应力随厚度增大而增大.     

Chaotic characteristics of electromagnetic emission signals during deformation and fracture of coal

Electromagnetic emission (EME) is a kind of physical phenomenon accompanying the process of deformation and frac-ture of loaded coal and rock and it is of importance in quantitatively analyzing its characteristics. This will reveal the process of deformation and fracture of coal and predicting dynamic disasters in coal mines. In this study, the G-P (Grassberger and Procaccia) algorithm, calculation steps of the (if only 1 dimension) correlation dimension of time series and the identification standards of chaotic signals are introduced. Furthermore, the correlation dimensions of EME and the acoustic emission (AE) signals of time series during deformation and fracture of coal bodies are calculated and analyzed. The results show that the time series of pulses number of EME and the time series of AE count rate are chaotic and that the saturation embedding dimensions of a K3 coal sample are, respectively, 5 and 6. The results can be used to provide basic parameters for predicting of EME and AE time series.     

基于分形布朗运动的地形建模及其参数分析

采用计算机图形学技术进行虚拟地形的三维建模,难点在于对地形非规则性的几何描述．基于分形布朗运动原理,对经典的Diamond—square算法进行了改进,得到了具有多特征的虚拟地形．对算法的参数进行了分析,并用计算机进行模拟实验．通过分析各参数对虚拟地形形状特征的影响,确定了各参数的有效区间,保证了算法灵活快速地生成真实感三维地形．     

基于分形理论的沥青路面微观形貌特征描述与求解方法

从分形角度描述沥青路面在垂直方向上的微观形貌特征,并研究了路面构造深度的分形插值方法。利用遗传算法求取迭代函数系统中仿射变换的最佳垂直比例因子,计算分形维数。最后利用高精度激光测距仪获取4种不同沥青路面样块的高程数据,在此基础上分析分形维数与路面平均构造深度、算术平均偏差、均方根偏差的相关关系,并通过插值函数模拟路面构造深度变化的分形曲线。