一种基于线性回归的软件类比估算方法

软件估算是软件开发中的重要活动,而类比估算是软件估算中最常用、最易于理解的方法。为了表征软件项目属性对软件估算结果的不同影响程度,类比估算通常采用加权算法。我们采用多元线性回归方法估计类比估算的加权参数,提高了估算活动的工作效率,同时也可以提高估算结果的准确性。     

一种基于p-值修正法的软件错误数估算的可靠算法

软件内部错误数估算是降低软件工程风险、保证软件工程顺利实施的重要途径。在当前软件测试中,项目管理人员采用传统的估算策略,但是估算效果往往受制于测试人员独立性等诸多因素的干扰。其中,具有相似背景的测试人员对于测试过程会具有相似认知,这种不独立性使软件错误数的模型估算值往往比真实值偏低。类似潜在因素在软件错误数估算中大量存在,降低了估算准确性。因此,本文基于传统的Hyman估算法提出了一种改进的度量方法(p-值修正法),该方法能有效排除组间人员相关性对Hyman模型的干扰,能在很大程度上提高估算的准确性。同时,该方法易于用户理解、简便易行、可靠性高,可降低软件工程风险,对决策人员有很大帮助,适合普遍推广。     

客机机翼重量估算的自适应遗传算法研究

研究了大型客机机翼重量估算问题,由于飞行性能与飞机重量相关,精确估计重量可以保证飞行性能.针对传统的线性回归统计方法对机翼结构重量估算精度不高,采用新建立大型客机机翼重量估算模型,并将遗传算法应用于该机翼重量估算模型的参数优化.为了提高遗传算法的收敛速度和克服早熟等间题,提出了一种自适应遗传算法.自适应遗传算法改进了交叉与变异遗传算子,并引人精英保留策略,在进化过程中采用自适应交叉概率和变异概率.仿真结果表明,相比标准遗传算法,自适应遗传算法收敛速度快,优化精度高,且避免了局部收敛等问题,同时能够获得全局最优的大型客机机翼重量估计.仿真结果表明:重量估计为设计提供了可靠依据.     

基于轨面辨识的电力机车粘着控制仿真研究

针对避免因轨面粘着条件变化而造成车轮空转,提出了基于模糊理论的轨面辨识控制方法,将实时蠕滑速度和全维状态观测器实时估计,并利用粘着系数通过模糊逻辑推理判断的当前轨面与标准轨面的相似度,快速、准确地辨识出当前轨面的粘着峰值点.最后通过对牵引电机的输出转矩动态调整,以实现充分利用当前轨面轮轨间接触力的目的.在MATLAB/Simulink中建立四轴电力机车模型进行仿真研究.仿真结果表明:基于模糊理论的轨面辨识粘着控制方法有效的防止了车轮空转,提高了列车运行的稳定性和铁路运输效率.     

基于动态估算的直流电机速度测量方法

针对常规直流电机测速方法中存在的精度低、低速测量滞后严重等问题,设计了一种高精度的速度动态估算方法.在M/T法的基础上,利用FPGA的高速、实时性特征,将光电编码器反馈信号进行滤波、倍频、鉴相,实现速度计算.针对控制信号的上升沿到第一个被测脉冲上升沿之间的不完整被测脉冲,利用小数估计不完整被测脉冲的思想,用前一个相邻完整脉冲来估算不完整被测脉冲值.仿真结果表明,该速度估算方法可以准确地测量直流电机的速度,测量结果输出滞后时间小于2 μs.     

深亚微米工艺下逻辑功效法延时估算的改进

逻辑功效法延时估算是由Sutherland I E提出的，可以在设计初期快速估算逻辑门和逻辑电路的延时，减小逻辑电路设计的难度。但是，随着深亚微米CMOS工艺的普及，短沟道效应开始影响经典逻辑功效法的正确性。为了提高逻辑功效法估算精度，提出一种考虑速度饱和效应的改进方法,该方法主要分两步：首先，考虑反相器PMOS与NMOS宽之比，精确估算反相器的延时，并归一化；然后，基于反相器的延时和速度饱和的影响，估算逻辑门的延时。仿真模型采用了美国亚利桑那州立大学的PTM 32nm、65nm、90nm和130nm的模型，45nm采用了北卡罗来纳州立大学的FreePDK的模型，结合hspice仿真。经实验数据对比，该方法对与非门延时的估算精度提高约10%。     

散乱点云特征面拟合与求交算法

逆向建模的主要目标就是通过曲面重构,向CAD输入NURBS等曲面模型。曲率是曲面的基本信息,采用二次曲面法估算点云曲率,结合曲率法和统计法对点云进行特征型面分割,有效识别了平面、圆柱面和球面等规则曲面。采用最小二乘拟合法求解曲面参数,拟合NURBS曲面,并采用Newton-Raphson迭代法求解面与面的相交线。实验中规则模型的特征面识别率达到100%,复杂规则几何模型的主要特征面能正确识别。实验结果表明该方法在以规则型面为主要特征的零件模型重构应用中的有效性。     

一种面向ERP外包项目的开发成本估算方法

对于软件项目而言,项目成本的有效控制是每个项目取得成功的标志之一。恰当的软件开发成本估算方法将大大提高成本估算的稳定性和可靠性,从而提高项目经理对项目成本的有效控制。本文在深入分析目前业界常用的软件项目开发成本估算方法的基础上,针对ERP外包软件项目开发生命周期的特点,提出了以ERP程序单元为最小单位的一种项目开发成本估算法,即FRICE估算法。该估算方法已经在大量ERP外包软件项目中得到了成功应用、实践和验证,它能有效地帮助项目经理对项目开发成本进行估算、控制和管理。     

基于STM32的快捷货车电子防滑器设计

针对目前铁路快捷货车制动防滑效率不高的现状,设计了一种以STM32 F103为控制核心的电子防滑器。该防滑器通过采集车轴的速度信号来检测车轮的滑行状态,及时控制防滑阀以调整制动缸压力,防止车轮继续打滑。详细介绍了电子防滑器的工作原理以及硬件组成。系统软件采用模糊控制算法,分析了速度测量和滑行控制的判定方法。与传统的机械式防滑控制器相比,提高了速度与防滑判据的运算速度,满足了快捷货车防滑控制的实时性与准确性要求。     

基于非线性干扰观测器的飞机全电刹车系统滑模控制设计

飞机防滑刹车具有典型的强非线性、强耦合和参数时变等特点, 并且跑道环境的干扰容易对飞机的地面滑跑性能造成不利影响. 本文提出了一种基于非线性干扰观测器的飞机全电防滑刹车系统滑模控制设计方法. 首先, 考虑了实际刹车不确定性干扰条件下的防滑刹车动力学建模问题, 通过对高阶非线性刹车系统进行反馈线性化处理, 简化了基于严格反馈的模型. 其次, 基于对主轮打滑原因的深入分析, 设计了非线性干扰观测器对干扰进行在线估计, 并在控制律设计中引入补偿部分. 通过构造递归结构的快速终端滑模控制器来跟踪实时变化的最佳滑移率并建立稳定性条件, 实现了飞机全电防滑刹车系统的有限时间快速稳定并有效抑制了主轮锁定打滑. 通过在不同跑道状态下进行模拟仿真, 验证了本文提出的飞机防滑刹车控制策略可以有效地提高刹车效率.     

柔性轮对结构振动对车辆动力学性能的影响

为研究轮对柔性对车辆动力学的影响,建立高速列车轮对的有限元模型,对轮对进行自由模态分析.通过模态综合法获取柔性轮对模态信息,应用多体系统动力学理论建立柔性轮对-刚性轨道接触力学模型;建立包含高速旋转柔性轮对的车辆-轨道耦合动力学模型,研究高速列车在直线和曲线通过时轮对结构振动对车辆动力学性能的影响.结果表明:轮对的结构振动对轮轨接触点位置、蠕滑率、蠕滑力和脱轨因数等均产生较明显的影响,但是对轮重减载率影响较小,因此应采用更加精确的柔性轮轨耦合模型研究轮轨相互作用、轮轨滚动接触疲劳和轮轨噪声等.     

车轮与高速道岔翼轨的接触分析

为合理设计道岔,更好地匹配轮对和道岔型面,用有限元法求解车轮与高速道岔翼轨的接触问题.建立4种不同型面车轮与高速道岔翼轨接触的有限元模型,分析车轮通过高速道岔翼轨的轮岔接触斑和等效应力的变化规律,计算结果表明:机车车轮与翼轨的接触斑位于翼轨轨顸外侧,动车车轮与翼轨接触的接触斑位置在翼轨轨顶中部;磨耗后JM3型面车轮与翼轨接触时,容易出现应力集中,尤其是在距离心轨尖端50 cm位置处;磨耗后JM3型面车轮与翼轨接触产生的等效应力最大.     

长春轻轨3号线钢轨轨底坡对列车车轮磨耗的影响

摘要： 为探究小半径曲线钢轨轨底坡对车轮磨耗的影响规律,建立长春市轻轨3号线70%低地板轻轨列车车轮磨耗预测分析模型,包括独立旋转轮对的车辆 轨道耦合动力学计算模型、轮轨接触模型和Archard材料磨耗模型,并采用这些模型分析轻轨列车通过小半径曲线轨道时轨底坡对车轮磨耗的影响。分析结果表明：轻轨列车通过小半径曲线轨道时,动车轮对的磨耗程度比拖车轮对更严重,动车轮对总磨耗量为拖车轮对总磨耗量的159%;从轮对自身来看,内侧车轮的磨耗均比外侧车轮的磨耗严重,内侧车轮总磨耗量为外侧车轮总磨耗量的165%;钢轨轨底坡对车轮磨耗的影响显著,车轮踏面最大磨耗量出现位置随轨底坡变化的规律较为复杂,车轮轮缘磨耗量在轨底坡为1/20时最小。     

轻轨线路曲线半径对车轮磨耗的影响

为分析线路曲线半径对轻轨列车车轮磨耗的影响,以长春市轻轨3号线70％低地板轻轨列车车轮为研究对象,建立独立旋转轮对的轻轨车辆-轨道耦合动力学计算模型、轮轨接触模型和Archard材料磨耗模型,对轻轨列车车轮磨耗进行仿真分析.计算结果表明:轻轨列车通过半径为50 m的曲线时,圆曲线上的车轮磨耗比缓和曲线更严重,整体轮对比独立轮对磨耗更严重;曲线半径大于150 m时,内、外侧车轮磨耗随着曲线半径增大而减小,并且在曲线半径相同的条件下,独立轮对各车轮磨耗量均比整体轮对各车轮磨耗量约大2 ～3 mm;随着列车行驶里程的增加,车轮磨耗率有先增大后减小的变化趋势,即可以将车轮磨耗分为快速磨耗和稳定磨耗2个阶段.轻轨车辆外侧车轮的磨耗率大于内侧车轮,说明车轮磨耗主要发生在外侧车轮.     

A new method for modelling and simulation of the dynamic behaviour of the wheel-rail contact

This paper presents a new method for modelling and simulation of the dynamic behaviour of the wheel-rail contact. The proposed dynamic wheel-rail contact model comprises wheel-rail contact geometry, normal contact problem, tangential contact problem and wheelset dynamic behaviour on the track. This two-degree of freedom model takes into account the lateral displacement of the wheelset and the yaw angle. Single wheel tread rail contact is considered for all simulations and Kalker s linear theory and heuristic non-linear creep models are employed. The second order differential equations are reduced to first order and the forward velocity of the wheelset is increased until the wheelset critical velocity is reached. This approach does not require solving mathematical equations in order to estimate the critical velocity of the dynamic wheel-rail contact model. The mathematical model is implemented in Matlab using numerical differentiation method. The simulated results compare well with the estimated results based on classical theory related to the dynamic behaviour of rail-wheel contact so the model is validated.     

Estimation of vehicle sideslip, tire force and wheel cornering stiffness

This paper presents a process for the estimation of tire–road forces, vehicle sideslip angle and wheel cornering stiffness. The method uses measurements (yaw rate, longitudinal/lateral accelerations, steering angle and angular wheel velocities) only from sensors which can be integrated or have already been integrated in modern cars. The estimation process is based on two blocks in series: the first block contains a sliding-mode observer whose principal role is to calculate tire–road forces, while in the second block an extended Kalman filter estimates sideslip angle and cornering stiffness. More specifically, this study proposes an adaptive tire-force model that takes variations in road friction into account. The paper also presents a study of convergence for the sliding-mode observer. The estimation process was applied and compared to real experimental data, in particular wheel force measurements. The vehicle mass is assumed to be known. Experimental results show the accuracy and potential of the estimation process.     

An inverse shape design method for railway wheel profiles

Optimisation of a railway vehicle–track system is a complex process. The paper presents a procedure for optimal design of a wheel profile based on geometrical wheel/rail contact characteristics such as the rolling radii difference (RRD). The procedure uses optimality criteria based on an RRD function. The criteria account for stability of wheelset, cost efficiency, minimum wear of wheels and rails as well as safety requirements. The shape of the wheel profile approximated by a piecewise cubic Hermite interpolating polynomial is varied during the optimisation process to satisfy the optimality criteria. A numerical technique called multipoint approximations based on response surface fitting (MARS) has been chosen as an optimisation method. The proposed optimum design procedure has been applied to improve the performance of metro trains in Rotterdam (RET), The Netherlands. The trains were suffering from severe wheel tread wear and as a result of that from lateral vibrations (hunting). Using the proposed procedure, a new wheel profile has been obtained and applied to the RET metro trains. The results of the optimisation have shown that the performance of a railway vehicle can be improved by improving the contact properties of the wheel and rail. After the application of the optimised wheel profile, the instability of the metro trains has been eliminated and the lifetime of the wheels has been increased from 15,000 to 120,000 km.     

基于柔性轮对的轨道车辆动力学仿真分析

为研究柔性轮对对轨道车辆动力学性能的影响,应用ANSYS创建轮对实体有限元分析模型,并选用Guyan缩减法和Lanczos分块法对其进行子结构模态分析.联合SIMPACK创建柔性轮对车辆仿真模型,此模型的构架、车体等部件仍视作刚性体.与刚体车辆仿真模型对比分析出在中国高铁谱和美国六级谱激励作用下两模型的动力学性能的差异.分析结果表明:轮对采用柔性体的车辆非线性临界速度较全刚体车辆的非线性临界速度稍稍降低.在两激励线路下,轮对采用柔性体对车辆的平稳性和曲线通过性能也有一定程度的影响.     

基于梯度提升决策树的车轮轮缘厚度磨耗预测

轮对在列车走行过程中起着导向、承受以及传递载荷的作用，其踏面及轮缘磨耗对地铁列车运行安全性和钢轨的寿命都将产生重要影响。根据地铁列车车轮磨耗机理，分析车轮尺寸数据特点，针对轮缘厚度这一型面参数，基于梯度提升决策树算法构建轮缘厚度磨耗预测模型。在该模型的基础上，任意选取某轮对数据进行验证分析，结果表明：基于梯度提升决策树的轮对磨耗预测模型具有较好的预测精度，可预测出1~6个月的轮缘厚度变化趋势范围，预测时间范围较长，可为地铁维保部门对轮对的维修方式由状态修转为预防修提供指导性建议。