基于标准系数法的飞控系统横侧向模态控制方法研究

基于标准特征多项式方法,对多输入系统进行了模态控制方法的研究.利用单输入模态控制的方法,将多输入模态控制的反馈矩阵等价为两个一阶矩阵的乘积形式,从而将多输入模态控制的问题转化为单输入模态控制的求解,选定特征参数值即可解出多维控制器矩阵,就可以将特征根配置在期望的位置,从而实现对飞控系统的控制.用该方法对某型飞机横侧向系统进行了设计,并分析了其鲁棒性和不同参数对飞机性能的影响.仿真结果表明,基于标准特征多项式的模态控制方法对飞机横侧向稳态保持系统进行设计是有效和简便的,系统有很好的鲁棒性,特征参数的选择也具有较大的范围,并且有很大的工程实践性.     

基于熵权和层次分析的电站设备维修方式决策

针对电站设备维修方式选择难以决策的问题,提出了一种基于熵权和层次分析(AHP)的模糊综合评判方法,克服了传统模糊综合评判法在权重确定方面具有一定随意性、主观性的问题。该方法将熵权和层次分析与模糊综合评判有效结合起来,并将维修方式决策分解成由指标因素组成的层次。然后根据指标因素对应的判断矩阵以及模糊判断矩阵求出主观与客观权重,并进行权重拟合,从而得到综合权重。最后根据模糊综合评判法则将综合权重以及判断矩阵进行运算,最终得到所选的维修方式。应用实例表明:该方法有效、可行,可以科学地评估电站设备维修方式,为电站设备状态维修决策提供依据。     

基于改进EMD和数据分箱的轴承内圈故障特征提取方法

为解决直驱风力发电机主轴后轴承内圈轻微损伤故障诊断问题,针对实际工程中振动信号的复杂特性,提出一种基于改进经验模态分解(empirical mode decomposition, EMD)和数据分箱的特征提取算法。将信号进行改进经验模态分解,得到一系列平稳的本征模函数(intrinsic mode function, IMF)。对分解后的信号提取均值、方差等幅域参数特征,并根据参数有效性选择部分参数组成特征矩阵。选用等宽分箱方法,用箱内数据均值代替箱体数据,将特征矩阵进行平滑处理。经验证,该方法能准确提取实际工程信号中的有效特征,并从特征选择的角度较好解决了分类器代价敏感问题,减少了机器学习模型的过拟合现象。     

基于机构位移模态子矩阵法的 铰接杆系机构奇异与运动分岔分析

提出通过追踪机构位移模态子矩阵行满秩与否来判断机构运动分岔点的新方法--机构位移模态子矩阵法.该方法将铰接杆系机构的自由节点分为驱动节点和从动节点,对应描述机构构型的变量分别为控制变量和状态变量.建立铰接杆系机构平衡矩阵,由奇异值分解得到整体机构位移模态,定义驱动节点对应的机构位移模态矩阵和从动节点对应的机构位移模态矩阵为机构位移模态子矩阵,当机构位移模态子矩阵出现非行满秩现象时,驱动节点或从动节点获得自由度,机构运动发生奇异.通过单自由度和两自由度机构算例分析证明了此方法的正确性与有效性.     

基于虚拟阵列的相干信号快速测向算法

基于均匀圆阵提出了一种快速的解相干方法,该算法对均匀圆形阵列(UCA)的输出信号进行模式激励,使其成为虚拟阵列,利用阵列结构的特点来重构一个特殊的协方差矩阵,再根据ESPRIT方法成功地估计出相干信号的来波方向。该方法不需采用空间平滑技术,也不需谱峰搜索,减少了运算量,最后计算机仿真验证了该方法的有效性。     

西文环境下的汉字显示

提出了在西文各种屏幕方式下显示汉字的方法，图形方式下采用逐点描绘法，文本方式下用字符表点阵修改法．笔者将此方法用于软件开发，效果极佳．     

多小区MU-MIMO系统中的动态模式切换算法

基于干扰协调(IA)方法,通过级联小区间干扰抑制预编码矩阵P与小区内用户间干扰抑制预编码矩阵,能显著提高小区边缘用户的速率.然而,此方法只能针对固定位置用户设计,而实际系统用户在小区中是随机分布的.针对此问题,提出了一种动态模式切换(DMS)方式.小区中的所有用户根据各自受到干扰的情况,计算一阈值并自行选择工作模式(IA-MMSE或MF模式),基站分别对2组不同模式的用户进行机会调度.仿真结果表明,此方式既能提升小区边缘用户的速率,又保证了小区中心用户的速率不受影响.并通过优化矩阵P,进一步提高了小区边缘用户的速率.     

Stabilization of Fractional Order Hyperchaotic Systems with Uncertainties via Output Feedback Sliding Mode Control

An output feedback sliding mode controller is designed for the stabilization of fractional order hyperchaotic systems including uncertainties in the state matrix and the output matrix. On the basis of auxiliary system,a sliding mode control law with output feedback characteristics is researched by studying the structure decomposition of fractional order hyperchaotic systems. Based on fractional order Lyapunov stability theorem,a switching surface is designed by using linear matrix inequality( LMI) method. Using a simple adaptation,an improved sliding mode controller is given to guarantee the existence of the sliding mode. Moreover,numerical simulations are performed to confirm the effectiveness and feasibility of the stabilization control scheme.     

模糊语境下的复杂系统关联FMEA方法

针对传统失效模式及效果分析(FMEA)技术在模糊语境应用中存在的缺陷,提出一种可考虑模糊语境和失效模式关联性的模糊关联FMEA方法.运用模糊集理论量化产品或系统失效评估中的专家经验和语言的模糊信息,通过模糊改进的逼近于理想解排序技术(TOPSIS),得到各种失效模式的影响强度.利用决策试验与评价实验室(DEMATEL)理论,构建失效模式直接影响关联图,获得失效模式综合影响矩阵,计算得到每种失效模式的原因度,开展复杂系统的模糊关联失效风险评估.采用该方法对某离心泵系统进行安全性分析,并与传统风险优先数(RPN)法和模糊FMEA法的分析结果进行比较.结果表明,采用该方法可以提高分析的可靠性．     

一类不确定时延网络控制系统的容错控制

针对一类具有不确定时延的网络控制系统,通过模型离散化将时延不确定性问题转化为参数不确定性问题,引入开关矩阵表示故障模式。在传感器失效的情况下,基于李雅普诺夫方法,并通过解线性矩阵不等式方法设计了此类系统的容错控制律。通过数值仿真得出状态响应曲线,验证了此方法的可行性和有效性。     

高度层优化使用问题的指派模型及算法

飞行高度层的优化使用是空中交通管制(ATC)自动化理论研究的核心问题。为取得任意两架飞机之间的水平约束,提出航空器相对于飞行高度层的一般性指派问题(AP)的研究方法。引入广义指派(GAP)扩展效率矩阵,分析单架飞机占用一个飞行高度层和多机共用一层效率矩阵元素的定义方法,研究垂直剖面航迹优化的匈牙利求解。效率矩阵如果随条件发生变化,问题变为不确定型,对此,给出了将其转换成确定型问题处理的一般方法。实例表明,直接或间接应用匈牙利算法对于ATC决策的实时求解是有效的。     

虚假数据注入攻击下基于扩张观测器的滑模控制研究

针对虚假数据注入(FDI)攻击下的信息物理系统(CPS),研究了一种基于滑模和扩张观测器的控制方法.首先对系统进行动态线性化,构造了扩张观测器并对观测误差的收敛条件进行了分析.其次,设计了积分滑模面,通过线性矩阵不等式的形式导出滑动模态系统的渐近稳定判据,求出了系统满足L₂增益性能的滑模向量.接着,基于指数趋近律,提出了用来消除量化误差和广义干扰的自适应积分滑模控制器,以使系统能到达滑模面.该方法估计精度高、响应速度快,对FDI攻击和量化参数失配具有较强的鲁棒性.最后,数值仿真验证了该方法的有效性.     

含裂纹旋转叶片结构的振动特征分析

利用铁摩辛柯悬臂梁简化模型分析计算含裂纹旋转叶片结构的固有振动特征.通过传递矩阵法推导出含裂纹悬臂梁固有频率及模态的数学方程式.分别应用传递矩阵法和有限单元法对实际悬臂梁的固有频率和模态进行计算,比较两种计算结果的差异和变化趋势.最后分析裂纹的位置和尺寸对固有频率和模态的影响.计算结果表明:传递矩阵方法能够很好地描述结构的固有振动特征,为实际工程应用提供有效的解析计算方法.     

机床主轴组件的动态性能计算与灵敏度分析

主轴组件是机床重要的运动部分，其运动性能直接影响机床加工精度与表面粗糙度.采用由几个链结组成的传递矩阵，计算其运动性能与灵敏度，通过由动力学参数和支承件等组成的传递矩阵，可以把输入的特征矢量信息一个接一个地传给每个结点.根据传递信息量计算出主轴的动态性能以及主振型，并通过恒算数学处理法、单元体矩阵实化处理以及特征矢量矩阵计算出位移数值.同时对主轴组件的设计结构、振型方向性及刚度、质量和阻尼的分布等作了灵敏度分析.     

基于物元法的动态综合评价原理研究

现行的有关动态综合评价的原理主要是通过好坏矩阵乘以其相应权重加上增减矩阵乘以其相应的权重经加和后再进行理想点动态综合评价。而增减矩阵的计算一般有两种方式,方式一利用好坏矩阵时序环比或者方式二利用好坏矩阵时序相减,同时增减矩阵在相关文献中的位置也有先静态综合后利用增减矩阵再进行时序综合和先利用增减矩阵矩阵综合后静态综合和时序综合两种。通过简单物元法对常用的四种组合进行了研究,结果表明动态综合评价方法通过增减矩阵修正与静态综合评价的先后顺序无关,而案例实证分析运用反例论证了好坏矩阵利用时序环比方式存在不合理性,并支持了利用时序相减方式的合理性,有其特定的物理意义具有普遍性。     

多层复合材料界面性能的新评价法

使用纤维／树脂界面的复合材料试验片．来评价纤维增强复合材料的界面性能，首先利用边界无法对该试验一片进行受力分析，得到该试验一片具有Ⅰ型裂纹或Ⅰ，Ⅱ型复合裂纹的应力分布。再用边界元解析法求得正则化应力强度因子与裂纹长的关系，从而求得几何形状函数、结合实验数据，可定量评价复合材料各种界面的性能。     

化实方阵A为约当形的一种算法

实方阵A通过相似变换Q~(-1)AQ可化为约当标准形。本文提出求变换阵Q和约当形的一种方法。该方法概念简单,解法明确,易于理解,适于计算机求解。     

基于应变模态和贝叶斯方法的杆件损伤识别

提出了一种基于空间杆系结构应变模态和贝叶斯统计方法的损伤识别方法。对于空间杆系结构,认为其杆件只承受轴向应力,因此,由节点位移可得出各杆件应变。文中采用一个转换矩阵来表示这种关系,进而得出应变模态的摄动矩阵。然后,对可能损伤的杆件乘以一刚度系数,由于应变模态误差能用高斯分布近似模拟,应用贝叶斯统计方法便可得到这些参数的概率密度函数。由此函数值的最大化构造目标函数进行优化,通过得到的各参数的最优解就能判断杆件的损伤状况。最后,通过数值算例对该方法进行了验证。     

外扰已知时滞不确定系统自适应滑模控制

针对一类外部扰动已知、具有匹配不确定性和状态时滞的多输入、多输出线性系统,基于线性矩阵不等式理论提出了一种自适应滑模控制方法。首先利用线性矩阵不等式求解得到滑动模态存在的充分条件,使系统在滑动模态下对于匹配不确定性扰动和状态时滞具有完全不变性;然后引入Sigmoid函数,并根据Lyapunov稳定性理论设计了自适应滑模控制器,使sigmoid函数的边界层厚度以及切换增益可根据系统状态进行自适应调节,削弱了控制器输出的抖振现象,并基于Lyapunov理论证明了该控制方法的稳定性。最后以智能车辆车道线保持控制为例验证了该方法的可行性及有效性。     

地震作用下密频拱桥Rayleigh阻尼的优化解

为建立频谱密集结构的阻尼矩阵,以地震反应谱理论为基础,基于完全二次组合(CQC)提出了求解Rayleigh阻尼系数的优化分析方法.在此基础上,为实现任意阶模态阻尼比等于精确阻尼的要求,利用Lagrange乘子法进一步建立了求解Rayleigh阻尼系数约束优化方法.以一座斜交曲梁下承式钢结构吊索拱桥为例,讨论优化分析所得Rayleigh阻尼系数的稳定性,比较了不同的优化目标组合、约束条件对优化参考频率和地震反应的影响,以及约束优化解中约束模态的选取问题.数值分析结果表明,与平方和开平方组合(SRSS)相比,CQC组合所得的Rayleigh阻尼系数的地震反应计算误差更小,约束模态应该选取对结构地震反应有显著贡献的第一阶模态.