一类随机车辆跟随系统的控制策略

为了改善高速公路的通行能力和安全性,考虑随机因素的影响,研究一类顾前顾后自动高速公路车辆跟随系统的控制器设计。基于伊藤随机微分方程建立了随机车辆动力学模型,运用滑模控制设计了随机车辆纵向跟随系统的控制规律。然后根据系统稳定性判据分析了控制系统的稳定性,得到系统控制参数的收敛区域为式(18)~(20)。数值仿真实验表明:各跟随车辆的速度、加速度等状态在较短的时间内能迫近领头车辆,车间距误差有较快的收敛速度,在15 s内收敛于0。     

一类复值神经网络的随机指数鲁棒稳定性

为分析Markova跳变参数对系统的影响，研究了一类具有Markova跳变参数和变时滞的复数域区间神经网络的动态行为。在假定复数域激活函数仅满足Lipchitz条件的情况下，首先利用M矩阵理论和同胚映射相关原理，研究了该系统平衡点的存在性和唯一性。然后利用矢量Lyapunov函数法分析了不同模式下平衡点的随机指数鲁棒稳定性。建立的稳定性条件推广了现有结论，并且容易验证。最后，通过一个数值仿真算例验证了所得结论的可行性。     

时滞随机关联系统的群稳定性

在假定激励是参数白噪声的前提下, 基于箱体理论, 研究了无限维时滞随机关联系统中各子系统的内部联系. 利用向量Lyapunov 函数法, 研究了无限维时滞随机关联系统的群稳定性, 分别得到了无限维时滞非线性复合随机系统、无限维时滞弱耦合随机系统, 以及无限维时滞车辆跟随随机系统指数群稳定性的充分条件. 最后给出一个算例, 用以说明定理在实际中便于应用.     

具有时间滞后的随机大系统稳定性

为了确定随机因素对车辆系统等关联大系统的影响,基于向量Lyapunov函数法,研究一类具有变时滞的随机线性关联系统的稳定性.根据有关的随机微分不等式的稳定性,导出了系统指数稳定的充分条件.运用系统的系数矩阵和相应的Lyapunov矩阵方程的解构造判定条件,来判定时滞随机大系统的稳定性.最后给出一个仿真实例,验证了所得结论.     

一种旋转机械系统耦合故障诊断的新方法

旋转机械系统中,与转子振动响应相关的裂纹非线性开/合行为以及动-静件瞬态碰摩接触或齿轮啮合冲击、机座松动等缺陷或故障均会激起非线性振动,且不同的故障激励源相互作用,导致复杂的故障耦合形态,增加了故障诊断的难度。为此提出一种基于本征模函数能量矩-灰色关联分析的旋转机械系统耦合故障诊断方法。应用能量矩测度,从振动响应信号的经验模态分解本征模函数中分别抽取特征,然后进一步利用灰色关联分析对耦合故障的关联特性进行定量评价,从而实现复杂耦合故障模式的识别。仿真与实验研究结果验证了方法的有效性。而且,利用本方法可以对故障的严重程度进行排序,可以有力地支持合理的维修决策的制定。     

脉冲干扰时滞复值神经网络的稳定性分析

为分析脉冲干扰因素对复值神经网络动态行为的影响,研究一类具有混合时滞和脉冲干扰的复值神经网络的平衡点的全局指数稳定性.在假定神经元状态、激活函数以及关联矩阵定义在复数域的情况下,利用M矩阵理论、向量Lyapunov函数法以及数学归纳法,分析确保该系统平衡点的存在性、唯一性以及全局指数稳定性的充分条件,并给出了指数收敛率,最后通过一个数值仿真算例验证了所得结论的正确性.结果表明:时滞和脉冲干扰均会降低神经元状态的指数收敛速度,所建立的稳定性判据推广了现有结论.     

零件失效寿命相关的储备系统Copula可靠性模型

基于Copula函数,刻画当前工作零件寿命和储备零件工作寿命之间的相关结构,给出了2单元冷、温储备不可修系统可靠度计算模型。利用阿基米德Copula函数的可加性,通过迭代和降维,解决了n个寿命异型非指数分布零件构成的储备系统可靠度建模问题。根据极大似然估计和k-s检验思想,给出零件失效寿命相关程度参数的估计方法及相关结构的选择准则。最后,通过算例,说明该理论方法的可行性、有效性。     

应用EMD和双谱分析的故障特征提取方法

针对传统双谱分析从理论上仅能抑制高斯噪声,但对非高斯噪声无能为力的不足,提出了一种利用经验模式分解(empirical mode decomposition,简称EMD)和双谱分析的故障特征提取方法,并应用于滚动轴承故障诊断中。首先,对信号进行EMD分解;其次,利用能量相关法去除EMD分解过程中出现的伪本征模态分量(intrinsic mode function,简称IMF);最后,对得到的真实IMF进行双谱分析提取故障特征。仿真和实验结果表明,所提出的方法优于功率谱分析和传统双谱分析,能够更有效地提取强噪声背景下的机械故障特征信息,为滚动轴承的故障特征提取提供了一种新的方法。     

面向多故障诊断的分层架构及其实现

多故障并发时,故障征兆表现复杂,并非多个单故障征兆的简单叠加,而且故障振动信号往往具有非稳态性,加大了多故障诊断的难度。为此,提出了一个面向多故障诊断的分层架构。联合应用互信息最大化准则与灰色关联分析,对待诊断的多故障与潜在的单故障模式之间的关联特性进行定量评价,据此建立候选故障集合;在此基础上,分别提取候选故障与多故障模式的小波变换能量矩特征,用于自组织映射网络的训练与测试;借助自组织映射网络的拓扑映射能力,在特征空间对耦合特征解耦分离的同时实现多故障模式的判别。实验结果表明,所提方法应用于多故障诊断是有效的。而且,它可以在多故障并发情况下对所识别出的各个单故障的严重程度进行排序,有利于制定合理的维修决策。     

空间任意斜裂纹引起的转子刚度变化机理研究

转子在不同方向上刚度的变化特性及其交叉耦合是导致转子耦合振动的根本原因。基于材料力学和断裂力学理论,采用六自由度Timoshenko梁单元模型推导了空间任意斜裂纹的柔度参数和刚度矩阵,据此对比分析了含有横裂纹、横-斜裂纹以及空间任意斜裂纹转子因为旋转过程中的裂纹非线性呼吸(开/合)行为所导致的变刚度特性。与横裂纹与横-斜裂纹相比,空间任意斜裂纹的刚度矩阵具有更加广泛、更加明显的外加交叉耦合项。此外,针对空间任意斜裂纹情况,系统研究了裂纹方位角以及裂纹深度等参数对转子刚度特性的影响。所得的研究结果可以为进一步研究裂纹转子的耦合振动行为以及诊断应用奠定基础。