一类X尾翼无人机作动器故障诊断方法

本文针对一类X尾翼无人机的作动器故障进行诊断研究.在X尾翼无人机转弯速率模型的基础上,构造了能够输出反映无人机作动器故障信息的残差的检测滤波器;利用残差方向隔离故障,并采用卡尔曼滤波器对故障参数进行在线估计.仿真结果表明:该方法能够实现对故障的快速隔离,并在故障报警后可以很快估计出故障参数.     

基于双渐消因子调节的自适应卡尔曼滤波器

针对传统卡尔曼(Kalman)滤波器鲁棒性差,无法实时精确跟踪系统突变状态的问题,设计了一款双渐消因子调节的自适应Kalman滤波器。算法分析了突变状态无法精确跟踪的原因,在传统Kalman滤波器的基础上,引入双渐消因子,优化预测协方差,实时激活滤波增益,调节量测新息在状态估计中的贡献度。借鉴新息正交性定理,依据Sage开窗估计原理与加权最小二乘准则,建立了双渐消因子的函数解析式。基于滤波发散判据,分析了储备系数与量测新息协方差之间的关系,构造了函数边界条件。实例研究表明,自适应Kalman滤波器鲁棒性强,能够精确跟踪系统突变状态,状态收敛速度优于抗差Kalman滤波器,稳态精度提升了44.76%。     

带有扰动的一维波动方程的镇定

研究了带有扰动的一维波动方程的镇定问题。首先,基于量测位移的加权平均来设计时变的扩张状态观测器对波动方程的干扰进行估计,然后在反馈环节中将干扰消除,最后利用算子半群理论和李雅普诺夫方法证明了闭环系统解的适定性和渐近稳定性,并通过数值模拟验证了文章的结论。     

一种基于卡尔曼滤波的改进多用户检测算法

总结了DS-CDMA系统的异步高斯信道模型和多径衰落信道模型,重点讨论了用状态空间方程表述多径衰落信道模型的方法,并采用卡尔曼滤波的递推算法求出每个用户每条路径上的状态估计。针对期望用户,对属于同一个码元的所有状态估计求和,接着进行最大比合并再判决。最后对两种信道模型进行算法仿真,分析其收敛性和抗“远-近”效应的性能。结果表明本文给出的算法收敛速度快,并且能有效地抑制“远-近”效应。     

带有碰撞感知的MANET可用带宽估计方法

准确获知当前可用带宽信息是更加合理、有效使用Ad hoc网络资源的前提。该文提出了一种基于数据帧重传预测的Ad hoc网络可用带宽估计方法。该机制通过平均竞争窗口大小估计数据帧碰撞以及重传情况,进而通过多个节点协同工作的方式来估计当前可用带宽。仿真结果表明基于平均竞争窗口的估计方法能够比较准确地估计碰撞情况,采用该机制所估计的可用带宽数值与实际测量值比较接近。     

修正共轭梯度恒模阵列算法研究

提出一种基于修正共轭梯度算法的恒模(MCG-CMA)盲干扰抑制算法,该算法将修正共轭梯度方法引入到恒模算法中,克服了传统恒模算法收敛缓慢、LS-CMA运算量大的缺点,保留了较好的计算复杂度和数值稳定性,理论推导了算法失调量的显式表达式。仿真结果表明该算法不需要波达方向估计,与传统的LS-CMA算法、SCG-CMA算法相比,具有较好的收敛性能和输出信干噪比(SINR)。     

无线传感器网络节点能耗状态转换模型研究

针对无线传感器网络节点的能量管理与优化问题,对无线传感器网络节点中主要的功率可管理部件工作状态进行分析,建立了MCU处理器、模数转换器和无线收发模块之间的状态转换关系模型。详细阐述了器件间的状态转换关系和条件,并给出了多种休眠模式间的转换时间阈值的估计方法。该模型反映了无线传感器网络节点实际工作状态的转换关系,为节点的动态能耗管理的优化设计提供了实际应用参考。     

N步返回可能模型集算法比较研究

可能模型集算法由于不能保证模型集转换的正确和及时,给目标的状态估计带来较大的误差.将可能模型集算法返回n步,以保证及时初始化新激活的模型,能在一定程度上降低状态估计的误差,这同时也导致计算量的增加.文中针对多种不同返回步数的可能模型算法进行了比较分析,仿真结果表明,算法返回一步或两步能够大大提高目标状态估计的精度,尤其是当使用的模型集规模较小时.     

基于UDF二次开发黏弹性流体数值研究

针对目前工业上对黏弹性流体数值模拟计算存在计算复杂、收敛状况较差等缺点，课题组基于商业软件FLUENT中二次开发模块UDF，提出了一种基于FLUENT软件核心求解器数值计算黏弹性流体流场的程序编制方法。该编程思路及方法具有普适性，可被推广至具有不同本构关系的黏弹性流体的数值计算。课题组通过多个实例验证了该编程方法的可行性及所编制程序的可靠性，同时提出了“定常问题的非定常化计算”的数值计算方法以提高黏弹性流场数值计算的稳定性与收敛性。结果表明：使用此种方法不仅具有计算方便、可靠等优点，且可以实现不同种类黏弹性流体模型的数值模拟研究。选用合适的时间步长、定常问题非定常算法可以有效加快收敛速度，增强收敛的稳定性。     

MIMD多机系统的异步并行拟牛顿法

基于ＭＩＭＤ（多指令流多数据流）多处理机并行系统，提出了求解非线性方程组的异步并行拟牛顿法，给出了算法的实现过程，收敛性及收敛效率估计。该算法的工作量比常用串行牛顿法少，具有超线性收敛和数值稳定性，理论分析与计算结果表明，异步并行拟牛顿法有较好的并行性。     

基于扰动观测器的四旋翼飞行器跟踪控制

针对存在不确定干扰的四旋翼飞行器轨迹跟踪控制问题,提出了非线性干扰观测器和扩张状态观测器对系统中的扰动进行估计,并将估计值与最优控制器、滑模控制器的设计相结合,克服了模型不确定及外部不确定干扰问题,并实现了飞行器系统跟踪误差的一致有界。通过李雅普诺夫稳定性理论验证了用上述方法设计的控制器系统的稳定性。通过仿真验证了该控制器能够实现对飞行器的轨迹跟踪控制。     

评价离散度敏感的P2P交易系统信任模型

提出了一种评价离散度敏感的P2P电子交易系统信任模型,该模型引入了基于推荐节点数量和推荐信息离散程度的全局声誉信度概念,以及直接声誉的相对信度概念,并给出了基于信度的信任度计算方法。通过仿真实验和分析,验证了该信任模型的有效性和抗恶意节点能力。与EigenRep进行比较,表明该文模型在抗恶意节点攻击能力上有了显著提高。     

基于已实现NGARCH模型的上证50指数的风险度量

基于NGARCH模型刻画了波动率的杠杆效应特征,在已实现GARCH模型的波动率方程中引入杠杆参数的扰动,建立了新的已实现NGARCH模型,并研究了新模型的动态VaR估计问题。上证50指数5 min频率高频数据VaR估计的返回测试结果表明:该新模型比已实现GARCH模型更好地刻画了波动率的杠杆效应特征,在一定程度上提高了风险度量的预测精度。     

容差条件下的模拟电路故障诊断方法

指出了线性模拟电路中,测试点电压向量在故障状态下相对于标准状态下的变化量,其向量方向由故障元件在被测电路中的位置决定。证明了线性电路中节点电压灵敏度向量的方向能够反映故障元件的位置。结合节点电压敏感度向量的模反映故障元件参数变化量到测试点电压变化量的权重这一特点,以节点电压灵敏度向量为故障特征建立了故障字典。提出一种容差条件下的故障诊断判定算法,兼顾故障定位和元件的参数变化量,可以有效地实现模拟电路元件参数在一定容差范围内随机变化条件下的单一软故障诊断。仿真结果验证了该理论的正确性和方法的有效性。     

基于非线性车辆模型的行驶状态与路面附着系数估计

路面状况和行驶状态的准确识别是车辆安全行驶和主动控制的重要依据。为了验证车辆行驶状态和路面附着系数估计的有效性,建立了包含Dugoff轮胎模型的四轮三自由度整车仿真模型,提出了基于扩展Kalman滤波理论的车辆行驶状态与路面附着系数估计算法。车辆在设定的双移线路面附着系数分别为0.8、0.7、0.6的工况下进行仿真,对比车辆的运动状态和车辆转向输入激励的趋势的一致性,验证了该模型的合理性。结合该模型计算出的Dugoff轮胎模型纵向和侧向归一化力,通过Matlab编程实现扩展卡尔曼算法估计,算法估算得到的汽车行驶状态参量和路面附着系数与仿真值进行对比。通过结果对比表明,车辆行驶状态估计值与Simulink数值解的均方根误差(RMSE)指标最大值不大于0.03,由于轮胎与路面是动态接触,路面附着系数呈上下波动状,实现了对车辆行驶状态参量和路面附着系数的实时估计,为重型车辆稳定性控制提供了理论基础。     

一维对流弥散方程的显式差分法求解及其收敛性分析

对一维对流弥散方程的特点进行全面分析,在稳定渗流场中,认为差分格式中的流速项系数和弥散系数是随空间节点的位置而改变的,给出了不同渗流方向下相应的差分格式,推导了对应的收敛条件,并考虑了边界浓度衰减的影响,引入边界衰减因子,最后将该方法运用到实际工况中。从计算结果中发现,在满足收敛条件的情况下,能够计算出浓度在时间和空间的变化数值,最终计算结果是收敛的,而不满足相应的收敛条件时,其计算结果是不收敛的。所介绍的方法能够求解一维对流弥散方程的解析解,简单实用,且能够方便了解每一迭代步内的浓度空间分布情况。     

航空发动机数学模型

提高模型精度以及保证方程求解收敛是目前发动机建模亟待解决的问题。该文以双转子加力涡喷发动机的数学模型为例,介绍了线性状态空间模型的建立,提出了一种根据发动机进口参数进行飞行包线区域划分的方法,在应用该方法得到的飞行区域内,发动机模型的结构参数摄动最小。     

基于双闭环滑模结构的自动泊车路径跟踪控制

为提高自动泊车系统倒车入库时的路径跟踪控制精度,保证在狭小停车场地情况下自动泊入目标车位的成功率,提出一种双闭环的滑模变结构路径跟踪控制方法。将车辆运动学模型的跟踪控制器系统转换成含有位置控制器和姿态控制器的双闭环级联子系统,并设计一种指数和幂次相结合的趋近律,使泊车跟踪路径在有限时间内达到快速收敛。基于Matlab/Simulink搭建了跟踪控制模型。仿真结果表明:设计的路径跟踪控制算法能保证跟踪点快速收敛到理想路径,可提高自动泊车入库的成功率。     

无线传感器网络下的并行粒子滤波目标跟踪算法

针对无线传感器网络环境下目标跟踪问题,提出一种基于分布式并行粒子滤波的目标跟踪方法。在建立了网络动态分簇模型和目标运动模型的基础上,将并行粒子滤波算法应用于动态目标进行跟踪。算法通过多个感知节点并行的运行局部粒子滤波器,得到每个节点对目标状态的估计,动态成簇的簇头节点对簇内每个节点的信息进行融合,形成动态目标的状态估计,提高了目标跟踪的精度。同时通过动态簇头之间的目标状态信息的交换,实现了运动目标的动态连续跟踪。仿真结果表明,算法实现了运动目标协作跟踪,与集中式结构目标跟踪相比,跟踪精度提高了30%。     

准EL算法下ARMAX模型的阶估计

本文给出了一种推广的 BIC 准则,根据对准 EL 算法的估计和对 ARMAX 模型变形后的全项f_(n 1)的估计所得到的有关结果,讨论了一种确定 ARMAX 模型阶数的方法。并给出了在推广的BIC 准则意义下关于 ARMAX 模型阶数的最优估计和阶估计的收敛性。同时,也得到了该模型系数矩阵估计的收敛性和收敛速度。