基于CPA-FM-MEM磨粒分析的缸套-活塞系统健康状态评估

以内燃机典型摩擦副缸套-活塞系统为研究对象,设计和搭建内燃机缸套-活塞系统状态监测试验台。针对传统最大熵方法分析润滑油中磨粒监测数据存在的缺点,提出改进的分数矩最大熵方法(Fractional Moment Maximum Entropy Method, FM-MEM),并结合食肉植物优化算法(Carnivorous Plant Algorithm, CPA)对关键参数进行寻优求解。对润滑油中磨粒监测数据进行阈值划分,实现内燃机健康状态评估,然后将理论与试验相结合,以在线磨粒监测为主,从润滑油磨粒、理化指标以及表面形貌3个方面对内燃机缸套-活塞系统的运行状态进行监测,分析低速工况下缸套-活塞系统各个时间段的磨损健康状态及磨粒含量变化趋势,通过内燃机整机的在线磨粒监测试验,证明该方法可实现对内燃机缸套-活塞系统的实时状态监测。

脉冲噪声下基于Sigmoid的LFM信号参数估计

由于脉冲噪声具有的短时大幅值特性,使得基于高斯假设的信号参数估计方法无法在脉冲噪声环境下有效估计参数。针对此问题,利用α稳定分布模拟随机脉冲噪声,提出了一种基于Sigmoid-CFRFT的LFM信号参数估计方法。首先,建立了一种自适应Sigmoid函数,证明了信号经过此非线性变换后,信号的2阶矩由无界变为有界,且信号的相位信息保持不变。其次,将变换后的信号进行离散时间CFRFT,建立了数学优化模型,并使用水循环算法搜索最优值点。最后,利用了非标准SαS分布噪声的修正方法,分析了标准和非标准分布下参数估计的性能。仿真结果说明,所提方法不仅可以有效抑制脉冲噪声对LFM信号分数谱特征的影响,而且能够实现低信噪比信号参数的高精度估计。相比于现有的基于非线性变换的参数估计方法,本文方法具有更好的精度,稳定性和噪声鲁棒性。

基于GIS和遥感技术的植被覆盖度反演模型

从福建省第5次森林资源一类调查样地点中抽取落在漳浦县区域的30个样地点,运用GIS和遥感技术提取研究区植被指数（NDVI,VARIg）和地形因子作为自变量,利用三倍标准差法进行异常数据的筛选,并将定性因子量化处理,通过逐步回归分析方法构建研究区的植被盖度反演模型,对漳浦县植被覆盖度进行反演.从模外抽取26个样地点对模型进行精度验证.结果表明：所构建的反演模型的平均精度达到80.96%,对于快速、精确地实现区域植被盖度反演具有一定的指导意义.

NEPE推进剂用HTPB衬层老化研究(Ⅰ)——化学环境对衬层老化行为的影响

根据衬层的使用特点,研究了NEPE推进剂用HTPB衬层在NEPE推进剂环境及自由状态下的老化特性,发现NEPE推进剂对HTPB衬层的固化和老化都有严重影响。NEPE推进剂药浆影响HTPB衬层固化,导致衬层固化不完全。NEPE推进剂环境下的取样衬层与衬层材料具有不同的老化机理。取样衬层老化过程中HTPB网络发生了交联反应,模量、凝胶分数增大;而衬层材料老化以降解断链反应为主。老化对衬层材料动态损耗因子没有明显影响,但对取样衬层损耗因子曲线α峰影响显著。

NEPE推进剂用HTPB衬层老化研究(Ⅱ)——化学参量表征老化效应的应力松弛模型

为了研究NEPE推进剂环境下HTPB衬层老化对松弛模量的影响,从75℃老化不同时间的NEPE推进剂/HTPB衬层粘接试件中取得衬层试样,进行了不同温度下衬层的拉伸应力松弛测试,并获得了相应的凝胶分数测试数据。根据时-温等效原理将不同老化时间的衬层的松弛模量数据制作成松弛模量主曲线,并分别用Prony级数进行拟合。结果显示,老化对松弛模量的弹性部分有显著影响,对粘性部分影响很小。忽略老化对粘性部分的影响,建立了含老化效应的衬层应力松弛模型。建立了修正的弹性模量-凝胶分数关系模型,并根据衬层实验数据验证了该模型。结合上述2个模型,得到了化学参量表征老化效应的衬层应力松弛模型。对该模型的应用进行了讨论,发现外推至常温,应力松弛与老化在不同的时间尺度起作用,松弛模量可用分段函数描述。

线性分式的自迭代周期

考虑一种特殊的线性分式 f( x) =x- 1x+ d,证明适当选择常数 d,可以得到自迭代周期等于n( n≥ 3)的线性分式 ;并给出矩阵形式的等价命题 ,通过矩阵运算 ,利用复数性质 ,得到 d的表达式 .

基于高斯加权分数阶傅里叶变换的LFM信号参数估计

针对低占空比下传统算法参数估计性能下降的问题,提出了一种高斯加权分数阶傅里叶变换(GFRFT,Gaussian-weighted fractional Fourier transform)参数估计方法。给出了时限信号GFRFT的定义并推导了其模值平方的特性,研究了高斯白噪声背景下GFRFT的输出信噪比并给出了闭式表达式,进行了仿真实验并讨论说明了该方法的适用条件。仿真结果表明,该方法在低占空比的情况下可以有效地提高参数估计精度。

微分法分解有理函数

根据有理函数及其导数性质 ,用微分法把有理函数分解为部分分式的和 ,给出了一次因式所对应的部分分式各系数和二次质因式前两对系数的计算公式 .此方法克服了初等恒等变换法通过解方程组确定系数 ,运算过程繁琐、计算量大的缺点 。

基于Hermite多项式函数链模糊神经网络的PMLSM分数阶反推控制

针对永磁直线同步电动机(PMLSM)伺服系统中存在的参数变化、负载扰动和摩擦力等不确定性因素,采用了函数链模糊神经网络(FLFNN)和分数阶反推控制(FOBC)相结合的控制方案来提高系统的控制性能。首先,采用FOBC实现系统的全局调节和位置跟踪,提高系统的收敛速度和控制精度;然后,采用Hermite多项式函数链模糊神经网络(HFLFNN)直接估计系统中存在的不确定性,同时利用指数补偿器对估计误差进行补偿,进一步提高系统的鲁棒性;最后,利用Lyapunov函数推导出系统中控制参数的在线调整估计律。实验结果表明所提出的控制方法切实可行,能够有效地抑制不确定性对系统的影响。与FOBC相比,具有更好的跟踪性能和鲁棒性能。

短波猝发通信中的分数间隔均衡器研究

短波信道具有多径、衰落和时变特性,在均衡过程中,线性均衡器收敛速度慢、收敛精度低,而分数间隔均衡器具有更好的均衡效果。为此,根据短波猝发通信中使用的波形结构,针对短波信道的特点,提出基于最小均方误差算法、递归最小二乘算法以及平方根卡尔曼算法的T/4分数间隔均衡器组合结构。仿真结果表明,在短波猝发通信中,与传统的线性均衡器相比,提出的分数间隔均衡器均衡速度快,收敛精度高,同时在通信系统中误码特性有明显的提升,更适用于短波信道。

分数阶流变岩体中深埋圆形支护隧道力学分析

为用更少的参数描述不同岩体的实际流变特性,引入分数阶Kelvin粘弹模型并对深埋圆形支护隧道的开挖过程进行力学分析.利用Laplace变换原理、分数阶微积分得到了衬砌支护力和洞口位移的时效解答,并对解答的正确性进行了验证.讨论了不同分数阶阶次下支护力、洞口位移及等效应力随时间变化的规律.分析结果表明,阶次较小的模型,洞口位移在短期内迅速增大,随后缓慢增长,在经历很长时间后仍在持续增长,且等效应力在相同时刻下更接近于0,更容易发生破坏,因此在工程中对阶次较小模型对应的岩体要关注其长时间后的蠕变位移和受力状态.

线性同余随机数列二维结构的快速算法

在给出线性同余 (LCG)随机数列平行直线族精确表达式的基础上 ,证明计算LCG最少平行线条数和谱检验法 ,都为对分数A/M的渐近分数及其相邻渐近分数插值的比较 。

周期线性调频干扰信号分数阶频谱分析与参数估计方法

针对跨周期的线性调频干扰信号的检测和参数估计问题,提出一种分数阶频谱分析与参数估计方法。以采样数据横跨2个周期为例,分析采样的周期线性调频干扰信号在分数阶傅里叶变换域的频谱分布特征,2个周期内的频谱重叠宽度与分数阶旋转角α和各周期内数据长度的关系,以及频谱尖峰发生偏移的条件。推导在离散分数阶傅里叶变换中各参数间的相互关系,得出采用快速解线性调频技术预估调频率的原因。实验结果表明,在2种仿真情况下,该方法都具有较高的参数估计精度。

直升机变距拉杆杆端自润滑关节轴承的力学分析和损伤特性

以R44直升机主旋翼变距拉杆杆端自润滑关节轴承为研究对象,用三维建模软件Solidworks建立其旋转摆动的有限元模型并导入到有限元分析软件Ansys Workbench中,分析计算其在径向正弦载荷下衬垫的等效应力、位移、接触应力和等效剪切应力的变化特性;并结合实际服役工况下R44直升机失效的自润滑关节轴承衬垫进行分析。结果表明:在整个周期内,衬垫的边缘因为被挤压而发生变形,衬垫的等效应力和等效变形最大值均出现在外圈的边缘上,接触应力最大值所在的区域始终出现在衬垫的顶部和底部,并且接触应力分布区域的移动与内圈的转动方向一致,切应力最集中的地方在径向载荷施加点的左上方、左下方、右上方、右下方以及左右两侧;由于实际服役工况中载荷的变化,导致衬垫的损伤上半部分是以接触应力引起的疲劳损伤为主,下半部分是以切应力导致的转移膜形成为主。

基于公平性的自相似业务接纳控制研究

文中研究了基于分形稳定运动有效带宽的计算方法,利用迭代过程推导出了聚合流有效带宽的计算公式,提出了一种基于有效带宽的公平性的自相似业务接纳控制算法,在接纳判断过程中引入了公平性机制,保证了业务接纳的公平性,通过MATLAB和OPNET相结合的仿真方法证明了该算法的有效性。结果证明了文中提出的算法保障了网络的服务质量,保证了各业务接纳的公平性,同时保持了网络高的利用率。

基于伪随机线性调频的双序列跳频通信方法

为解决双序列跳频在对偶信道被干扰时误码率较高的问题,提出一种基于伪随机线性调频(LFM)的双序列跳频(PRLFM_BSFH)通信方法.在发送端,将线性调频信号作为特征信息与双序列跳频信号混频后通过射频(RF)前端发射出去;在接收端,将接收信号解跳后采用分数阶傅里叶变换进行处理,然后经过抽样判决得到发送端信息.构建了基于伪随机线性调频的双序列跳频通信系统模型,推导了其在瑞利信道下抗跟踪干扰和部分频带干扰的误码率(BER)表达式,并对理论分析进行仿真验证.结果表明:该通信方法的抗干扰性能优于双序列跳频,在不同干扰参数设置下,均有至少5 dB以上的性能增益.

轧机工作辊水平非线性振动及智能衬板吸振

板带轧机振动理论的研究对板材的质量和设备的稳定运行至关重要。考虑轧制力的水平动态激励、工作辊轴承座与牌坊之间的非线性阻尼、非线性刚度以及间隙等因素的影响,建立轧机工作辊水平非线性振动分数阶动力学模型。通过平均法求解得到了上工作辊水平非线性振动的幅频特性曲线方程,分析轧制力的水平动态激励幅值、刚度系数、非线性阻尼系数以及分数阶微分项的系数与阶次对系统主共振幅频特性曲线的影响。设计一种用于安装在轧机牌坊和上工作辊轴承座之间的液压智能衬板,运用多尺度法求解得到安装智能衬板系统的幅频特性曲线方程,分析衬板的刚度系数和阻尼系数对幅频特性的影响,通过数值仿真研究智能衬板对水平非线性振动的控制效果,最后通过试验验证智能衬板设计的可行性和正确性,为轧机非线性动力学分析及稳定性控制提供了一种新思路,对现实生产具有重要指导意义。