ν-gap度量及其在飞行控制律评估中的应用

传统控制律评估方法主要用于单输入单输出(SISO)系统,且对模型参数摄动考虑不够全面,针对这些不足,研究了ν-gap度量方法。在介绍系统广义稳定裕度相关概念的基础上,给出了ν-gap度量的定义、特点和性质以及近似摄动模型的计算,提出ν-gap度量评估控制律的步骤。实例结果表明,该方法不仅克服了上述传统评估方法的缺陷,而且还有根据所求的各摄动影响情况忽略影响小的元素,以减少计算量及可以找到最坏情况下的参数摄动组合等优点。

GAP准则在驾驶员诱发振荡预测中的应用

随着高增益、全权限电传飞行控制系统在大型运输机和先进战斗机上的广泛应用,非线性驾驶员诱发震荡现象不断增加,已造成多起事故,严重影响飞行安全,运用GAP准则对驾驶员诱发振荡现象预测。需要建立舵机速率限制正弦输入/三角输出描述函数模型和尼尔-史密斯驾驶员模型,运用描述函数法研究P IO的产生机理,介绍GAP准则的一般计算方法,最后运用GAP准则对某型飞机展开研究并进行仿真验证。结果表明:GAP准则物理计算高效、结果直观、意义明晰,可以有效预测P IO的发生。研究结果能为飞机飞行控制系统的设计提供重要的理论依据。

新型多条多气隙阻性板探测器的性能测试

为提高德国FOPI系统飞行时间的探测本领，运用新型多条多气隙阻性板探测器对FOPI系统进行升级改造。探测器的制作已完成，为保证探测器的质量，对它们进行了一系列的测量和质量确认。测试结果证明，系统的本底计数率分布在0．2Hz／cm^2附近，工作高压9．6kV；利用7射线放射源测试，时间分辨（包括闪烁体的时间分辨）分布在220-280ps之间；采用质子束流测量，其探测效率可达98％以上，时间分辨可达75ps。

单螺杆螺棱间隙漏流数值模拟

基于有限体积的方法,在Gambit中建立了三维的螺杆模型,并且在模型中引入螺棱间隙,根据螺杆内流场的周期性将进出口边界上设定为周期性边界条件,使用商用CFD软件Fluent对单螺杆内流场模拟。通过计算结果得到了不同模型的总流量和漏流量,并且使用线性插值的方法得到了理想的总流量。讨论了在不同间隙和转速下挤出机的漏流量对总产量的影响。结果表明,螺棱间隙扩大到一定值时,漏流量对总产量将产生较大影响。

基于间隙度量的高超声速飞行器包线定量划分

针对高超声速飞行器飞行包线划分缺乏依据、传统划分方法繁琐等问题,将能够描述模型差异程度的间隙度量理论引入到包线划分过程中,提出了一种新型包线定量划分方法.详细阐述了基于间隙度量理论的线性系统间差异度的定量计算方法;以间隙度量值为量化指标,通过分析模型全包线特性变化规律,给出了确定区域划分边界的方法,并在此基础上给出了一种基于模型差异程度最小化的控制器设计标称点选择方法.结合某型高超声速飞行器进行了验证,结果表明该方法能够提高包线划分过程的自动化程度,分区和标称点选择合理,控制效果良好.

基于分水岭算法的无人机不同飞行高度下林木冠幅提取研究

树冠是林木重要的组成部分之一,林木冠幅信息精确提取对森林资源调查和树木生长动态监测有着重要的意义。通过设置不同的无人机飞行高度,以哈尔滨市城市林业示范基地中的樟子松样地为对象,分别利用传统分水岭算法和改进分水岭算法对单木树冠和林隙进行提取,并对树冠冠幅和树冠投影面积进行估算,最后与实测数据进行对比分析。结果表明:1)基于传统分水岭算法平均单木冠幅识别率为51.11%,平均欠分割率为25.18%,平均过分割率为11.11%;树冠冠幅和树冠投影面积平均提取精度分别为69.72%和53.59%,说明传统分水岭算法对单木冠幅提取效果一般。2)改进分水岭算法平均单木冠幅识别率为80.74%,平均欠分割率为8.15%,平均过分割率为6.67%;树冠冠幅和树冠投影面积平均提取精度约分别为79.84%和76.04%,表明改进的分水岭算法对林木单木冠幅提取精度较高。3)50 m飞行高度下样地中林隙面积在0~5 m^(2)和5~10 m^(2)各占57.89%和31.58%;林隙形状指数分布在1.14~1.85,平均值为1.36;研究表明,利用改进分水岭算法在50 m无人机飞行高度获取的林木影像可以有效提取林木树冠和林隙面积信息,研究结果可为森林资源调查提供有效参考。

基于改进SSA优化SVM的超窄间隙焊接质量评估

超窄间隙焊接坡口较窄且深,难以直接通过视觉来评估焊接质量,针对上述问题,本文提出了一种基于混沌多策略扰动麻雀搜索算法(CMDSSA)优化支持向量机(SVM)的超窄间隙焊接质量评估模型。首先对麻雀搜索算法(SSA)进行改进,引入Logistic-Tent混沌映射和多扰动策略来提高麻雀搜索算法的寻优性能;然后通过与SSA、CSSOA、PSO、GA和WOA算法进行寻优测试对比,验证了CMDSSA算法的优越性;最后利用CMDSSA对SVM的惩罚因子C和核参数g进行寻优,构建CMDSSA-SVM质量评估模型对焊接质量进行评估。结果表明CMDSSA-SVM评估准确率为97.541%,验证了提出的超窄间隙焊接质量评估方法的高精度与可行性。

面向一体化设计的高超声速飞行器变参建模方法

为本体-控制一体化设计提供有效模型,有助于解决高超声速飞行器控制与外形优化问题。针对直接基于非线性模型进行一体化设计难度大和采用简单的线性模型无法反映飞行器在大包线飞行的动态特性的问题,本文提出面向一体化设计的高超声速飞行器变参代理建模方法,为高超声速飞行器本体-控制一体化优化设计提供精确的本征模型。该方法是包含建模与模型校验的一套完整流程,通过参数分类决策减小建模过程计算量,最终建立包含飞行条件、本体特征等多参数的线性变参代理模型。将提出的建模方法应用于参考飞行器,仿真验证了所建模型能良好表征原对象的非线性特性。

高计数率多气隙阻性板室温度效应测试

为了提高多气隙阻性板室(MRPC)探测器的定时精度,CBM实验采用了前放电子学直接插接在探测器上的设计方案.但是电子学在高计数率的实验条件下,自身发热会带来探测器工作气体环境温度的上升.针对低电阻玻璃的自身特性,本文对应用于CBM实验的高计数率MRPC2型探测器进行了温度实验,其结果可对未来CBM-TOF的运行提供参考.

基于多源异构数据的航班追踪盲区评估

针对实际飞机通信寻址报告系统(ACARS)和广播式自动相关监视(ADS-B)追踪数据在航班全球追踪过程中由信号覆盖出现的位置报告缺失问题,建立追踪盲区评估模型。首先通过三次样条插值算法对缺失报告位置进行重构,然后在评估区域内划分航迹点覆盖区域和缺失区域,基于高斯核函数的SVM算法得到缺失区域内部的盲区位置概率分布,最后利用测试数据对模型性能进行评估。实验结果表明:评估模型适用于两种多源异构数据,且数据周期越短模型精度越高。

Development of MRPC technology for STAR-TOF

A prototype of multi-gap resistive plate chamber (MRPC) modules with 6 gas gaps of 220 μm used for the time-of-flight (TOF) detectors has been developed by STAR TOF group. A tray (TOFr) composed of 28 MRPC modules was constructed and operated in STAR for the d+Au collisions and Au+Au collisions during 2003 RHIC and 2004 RHIC run. Results show its time resolution is 85 ps with the average efficiency of 95% and clear identification of K/π up to 1.6 GeV and proton/ K up to 3.0 GeV.

高超声速飞行器大包线切换LPV控制方法

高超声速飞行器飞行包线和参数变化范围大,气动参数存在较强不确定性,要求控制器能够适应大的飞行包线并具有较好的鲁棒性。针对上述问题,提出一种基于间隙度量的大包线滞后切换线性变参数(LPV)控制方法。依照时变参数将设计包线划分为若干子区域,将多胞理论和间隙度量引入控制器求解,提出了基于最优间隙度量的LPV控制方法,并利用此方法独立设计各子区域的LPV控制器,以改善控制器控制性能和鲁棒性能;利用基于重叠区域的滞后切换策略实现大包线内各子区域控制器的切换,以抑制切换面附近控制器的切换抖动,并证明了切换闭环系统的稳定性;最后以某型高超声速飞行器为对象设计了大包线滞后切换LPV控制器。仿真结果表明该方法可实现控制指令的精确跟踪,提高设计包线内LPV控制器的控制性能和鲁棒性能,并能保证切换系统的稳定性。

基于航班连结树的机场停机位指派问题研究

分析了机场停机位指派的基本约束和附加约束,以航班延误和停机位空闲时间总和最小为目标函数,构建机场停机位指派模型,提出停机位航班连接树的概念和构造方法,设计指派模型的贪婪算法,最后将该算法应用于一个算例。计算结果表明基于航班连结树的机场停机位指派可以有效简化模型复杂度,提高求解效率。

探索自然智慧本质,照亮类脑智能之路——果蝇学习记忆与抉择的神经环路机制研究

人们对智力本质和它的进化史知之尚少.智力的"演化与选择"机制是一个非常重要的科学命题.本文从跨物种和跨尺度的角度研讨了6个重要的脑认知功能神经回路:(ⅰ)果蝇的基于价值的抉择;(ⅱ)学习记忆的去抑制机制;(ⅲ)视觉和嗅觉的跨模态学习与记忆;(ⅳ)电突触参与视觉学习;(ⅴ)模式分割的去相关性机制;(ⅵ)多稳态视觉感知机制.本文还从以上脑认知功能和脑结构在物种间的相似和演进出发,强调了开展跨物种和跨越不同空间尺度的脑科学研究的重要性和必要性.

旋转弹体尾翼片非线性动载荷响应特性分析

旋转弹体在非稳态带攻角飞行时,可晃动尾翼片可能在较低转速下因低频动载荷响应过大造成结构提前断裂。针对旋转弹体尾翼片的动载荷响应破坏问题,建立了一种存在间隙的尾翼片在离心力以及非定常气动力作用下的非线性动载荷响应分析模型。对该系统的动力学方程进行数值求解,并使用Matlab/Simulink软件平台进一步开发尾翼动响应分析工具。通过调整尾翼片可晃动量e和载荷振荡因子k,研究了旋转弹体尾翼片的非线性动载荷响应特性,并指出旋转弹体在非稳态带攻角飞行时,可晃动尾翼片因倍周期低转速振动放大而可能提前发生破坏。