THE AUTO-ADJUSTABLE DAMPING METHOD FORSOLVING NONLINEAR EQUATIONS

The general approach for solving the nonlinear equations is linearizing the equations and forming various iterative procedures, then executing the numerical simulation. For the strongly nonlinear problems, the solution obtained in the iterative process is always difficult, even divergent due to the numerical instability. It can not fulfill the engineering requirements. Newton's method and its variants can not settle this problem. As a result, the application of numerical simulation for the strongly nonlinear problems is limited. An auto-adjustable damping method has been presented in this paper. This is a further improvement of Newton's method with damping factor. A set of vector of damping factor is introduced. This set of vector can be adjusted continuously during the iterative process in accordance with the judgement and adjustment. An effective convergence coefficient and quichening coefficient are employed to relax the restricted requirements for the initial values and to shorten the iterative process. Then, the numerical stability will be ensured for the solution of complicated strongly nonlinear equations. Using this method, some complicated strongly nonlinear heat transfer problems in airplanes and aeroengines have been numerically simulated successfully. It can be used for the numerical simulation of strongly nonlinear problems in engineering such as nonlinear hydrodynamics and aerodynamics, heat transfer and structural dynamic response etc.

空间自适应的被动声源定位系统的设计

传统的声源定位技术分为时延估计和空间定位两步,本文将几种经典的时延估计和空间定位方法加以整合与改进,提高了系统的实时性与抗干扰能力,创新性地提出并实现了根据声源位置变化而自适应调整麦克风阵列形态的定位系统,在不降低实时性的同时,有效地降低了定位误差。本文从定位精度、实时性和抗干扰能力三个方面对系统性能进行评估,实验证明:理想条件下,该声音定位系统的不确定度在4cm以内;对噪声和混响有较好的抵抗能力,在恶劣环境下不确定度不超过6cm;单次定位耗时0.5s,可以对运动声源或脉冲声源进行定位,有较强的实时性,可以适用于大部分应用场景。

激光差动共焦透镜中心偏的自动测量

针对现有中心偏差测量方法中测量精度低、透镜姿态调整人为干扰大的问题,提出一种差动共焦透镜中心偏自动测量方法。该方法通过差动共焦定焦技术,依据差动共焦轴向光强响应曲线的过零点精确对应被测镜特征点这一特性,实现对被测镜猫眼点及共焦点的精准定位;通过高精度气浮转轴驱动被测镜旋转,用位移传感器、圆光栅记录被测镜的位置信息,结合五维位姿自动调整机构,实现对被测镜姿态的高精度校正,消除姿态偏差,提高测量精度;最终,搭建了激光差动共焦透镜中心偏自动测量系统,实现了透镜中心偏的高精度自动测量。实验结果表明:透镜中心偏的测量精度可达0.41%,测量重复性优于100 nm。与现有的人工单次测量相比,该方法的测量重复性较好、随机误差小、测量精度高,为高精度透镜中心偏自动测量提供了一种技术途径。

五维自动调整差动共焦间隙测量方法

为精确、快速测量镜组内各透镜间的轴向间隙,提出一种基于五维自动调整的差动共焦间隙测量方法。该方法根据CCD探测器实时获取的光斑信号检测被测镜组光轴的平移偏差与倾斜偏差,依据偏差信息、通过五维自动调整技术实现镜组高精度调整,再利用差动共焦高精度层析定焦和镜组内部光线追迹实现轴向间隙高精度测量。分析和实验表明,本方法可以有效提高姿态调整效率3.4倍,透镜间隙重复测量精度可达到0.53μm。该方法为实现镜组间隙的快速高精度测量提供了有效途径,同时还为透镜的中心厚度、焦距、半径等多种参数快速高精度测量提供了有效方法。

太阳能自动追光及其充电系统的设计

高效利用好太阳能资源,有利于环境的保护,对西藏的发展有着重要的意义。目前的太阳能收集装置由于太阳能板位置固定不能够调节,当太阳能板处于背光状态时,导致收集效率低。研究的内容是使太阳能板可以随着太阳的移动进行自动调节,使太阳能板移动至光照强度最强的位置收集太阳能,提高太阳能收集效率。

基于自编码器的大规模样本标签校正方法

压缩机是制冷设备的核心组件,也是设备异音的主要来源,基于大数据的产品质量异常检测是工业智能化的一个典型需求,它以工业数据和人工智能方法为基础,通过建立数据驱动模型实现产品的异常检测,高质量的标注样本是使用人工智能方法实现压缩机异常检测的关键。提出一种基于自编码器的样本自动标注方法,以自编码器的样本重构误差序列为依据,对样本进行渐进调整,逐步提炼训练样本,最终,从大量存在标注误差的样本中提取出标注准确的正常样本和故障样本。该方法解决了人工方式大规模样本的现场实时标注难题,可为产品在线异常检测提供标注准确的训练样本。

一种新型导轨式凿岩设备研究

运用现代机械设计技术,使凿岩机的冲击与回转参数实现最优匹配,研制出一种利用气液联动技术、性能可调、结构合理、高效可靠、适用复杂工况的新型导轨式凿岩设备。

CCD自动调光设计

介绍一种在 89C51单片机的智能控制系统中 ,用 A/ D53 6等器件组成的真有效值电路作为CCD视频信号的检测电路 。

变焦距镜头组的自适应调焦的实现

介绍了ST16 16 0自动调光变焦镜头 ,在无距离信息情况下实现自适应调焦的方法并做了相应的实验 实验采用图像处理技术实现自适应调焦 ,用图像采集卡采集视频信号在内存中存成一幅图像 ,运用图像处理学中的锐化技术对采集到内存中的图像进行处理 ,锐化采用梯度运算 ,以梯度运算得到的结果作为检测和评估焦面是否合适的标准 ,结果表明对静态近目标和远目标的自适应调焦有良好的调焦效果 ,运用图像处理方法寻找成像清晰的位置准确可靠 .

基于参数自整定模糊PID的汽车纵向控制

在对汽车纵向动力学控制系统分析的基础上,探讨基于两车的纵向自动跟踪的控制问题.建立了两车跟随运动的二阶模型,并设计了加速/制动的逻辑切换规律.应用参数自整定模糊PID控制,对PID的3个参数进行调节,控制被控车与导航车的车间纵向相对距离和纵向相对速度误差的变化范围,以达到汽车纵向控制的目的;利用小增益定理,得到了模糊PID控制系统的稳定性充分条件.仿真结果表明:该方法与一般模糊控制相比,减少了系统的超调量,增强了动态抗干扰能力,具有一定的鲁棒性,较好地解决了快速性和小超调之间的矛盾.

嵌入式智能小车测控系统的设计与实现

智能小车作为智能车辆的仿真车,是研究智能车辆的基础;介绍了智能小车测控系统的结构和软硬件实现;系统以ARM9为控制器,采用μC/OS-Ⅱ操作系统,用红外传感器识别路径,采用模糊自适应PID控制策略得到控制量,并最终通过舵机和直流电机对小车的位置和速度进行控制;测试结果表明,在该控制系统下,智能小车具有良好的位置跟踪和快速切换速度性能,该系统可以作为对智能车辆进一步研究的平台。

光纤瓦斯气体检测中锁相放大器的设计应用

由于仪器主要用于油田、煤矿等工作环境相对恶劣的地方,其工作电压不稳定,另外根据近红外光谱的特点,对传统的锁相放大器进行了改进,设计了一种适合瓦斯气体浓度检测中的锁相放大器。系统采用微处理器控制、反馈调整、扫描技术、相敏检测技术等,通过软件控制,自动调节参考信号相位,使输出信号幅度达到最优,并通过积分器进一步提高信噪比,从而能够从强噪声信号中精确的提取出光谱信号,此外还对在气体检测中普遍使用的谐波检测方法进行了实验研究,取得了良好效果。

人眼像差校正仪成像CCD随动控制的设计与实现

建立了一套基于LCOS人眼像差校正仪的成像CCD最佳像面随动控制系统,使以往困扰该系统的寻找成像CCD最佳像面的问题得到解决。该最佳像面自动调焦系统采用步进-计算-比较的方式,通过对相邻图像的模糊程度和一致性的对比,可以在很短时间内找到接近最佳理论值的像面位置。使用该自动调焦系统,医务人员可以更有效地发挥自适应系统在眼底视网膜观测领域的优势,获取比传统眼底镜更有价值的眼底细微图像,也可以进一步实现对多个小视场眼底视网膜图像进行拼接,实现对动态大视场区域的实时观测。

微网孤岛运行模式下的调频控制策略

针对采用下垂控制的逆变器组成的微网,研究其孤岛运行模式下的调频控制策略。通过对系统进行建模分析,并将传递函数进行有效的等效与化简,推导出调频控制器的参数校正公式。当系统工况改变导致分配特性、输出阻抗以及接入条件改变时,该控制器都可以在线调整参数值,使系统频率迅速恢复稳定。实验结果证明,引入该参数自动调节算法后,系统参数改变时调频控制算法可以很快恢复到给定频率,并保持频率稳定。

参考信号频率自调整的锁定放大器的设计应用

根据仪器用于野外,环境恶劣、工作电压不稳定及近红外光谱信号的特点,对传统的锁定放大电路进行改进,设计了实用的参考信号频率自调整的锁定放大电路,采用锁相技术使参考信号频率自调整保持与被测信号频率相位一致,并采用同步累积技术进一步提高信噪比,从而精确地从噪声中提取出光谱信号,达到了良好效果。

一种新型压差控制自适应节流膨胀阀

在深冷工程中,其所用制冷剂的节流膨胀由于存在着低温流体(尤其是低温两相流)流量难以准确测定的问题,很难实现流量自动控制。因此常采用固定流通截面的节流元件,但这种节流元件不能很好地适应制冷系统(尤其是在混合制冷剂制冷系统变工况运行的状况下),导致制冷系统效率下降,从而影响了整个低温系统的效率。为此,针对深冷多元混合工质节流制冷系统的变工况运行情况,设计出了一种能够根据节流前后的压差,自动调节循环流量的自适应节流阀。该节流阀是机械式自适应阀,结构简单、设计有新意,适用于低温场合,具实用价值。分别在室温和深冷环境下进行的流量实验表明,该压差控制节流阀调节流量的能力较强。

参考信号频率自调整的数字相敏检波器算法的研究

本文提出了一种不需要外接同频参考信号的数字相敏检波器算法。该算法首先提取计算机产生的参考信号与被测信号频率的差值，然后根据该差值调整参考信号的频率直到满足要求。本文还讨论了数字相敏检波器的幅频特性，仿真试验表明理论分析与实际结果是一致的。该算法可以用于同频参考信号不能获得时正弦信号的幅度和相位测量。

家用变频空调温度模糊控制算法研究

在家用变频空调的温度控制策略上选择模糊控制算法,并进行了设计.通过分析其缺点,给出了改进后的参数自调整模糊控制器的设计.利用Matlab软件进行仿真,结果表明,该控制方案在调节时间、控制精度等方面的性能均优于常规的模糊控制算法和PID控制算法.结合模糊控制与PID控制算法各自的优点,最终选定了参数自调整的模糊与PID调节混合控制的方案.

采煤机故障自调整模糊诊断技术

针对采煤机故障征兆和故障模式的非线性对应关系,提出一种基于模糊数学的采煤机故障诊断方法。将采集的故障征兆映射到模糊输入隶属度,并通过与自调整模糊关系矩阵的模糊运算,得到模糊故障输出向量,最后根据诊断原则诊断采煤机故障。自调整模糊关系矩阵是综合了采煤机故障机理、历史故障数据和专家经验建立的,而且此矩阵根据采煤机的实际运行情况不断调整,具有动态适应性。经实例验证,此方法根据故障征兆在综合考虑多种可能故障模式后,能正确有效地诊断故障类型,并具有计算简单、自适应性的优点。

基于变电站通讯管理机的电压无功控制装置

电压是电能主要质量指标之一。维持电力系统的电压在允许的范围内变动,对保障电力设备的正常安全运行和系统自身的安全至关重要。无功电力是影响电压质量的一个重要因素。电力系统的无功补偿与无功平衡,是保证电压质量的基本条件。本文介绍一种基于变电站通讯管理机的电压和无功自动调节装置,该装置采用逻辑表达式和可编程脚本技术分别实现调节设备闭锁和主变运行方式识别,具有极大的灵活性和适应性。