基于带材滑移实时估计与主动补偿的张力控制方法

针对带材张力生产过程中夹送辊处的带材存在滑移现象,且滑移量以及滑移影响系数无法获取的问题,提出了基于扰动实时估计与主动补偿的卷取机张力控制方法。首先建立考虑带材滑移项的张力方程;然后建立带材滑移项的动态估计器,从而获得带材滑移项估计值;其次根据所获得的带材滑移项估计值,提出了不依赖带材滑移量与带材滑移量影响系数的卷轴线速度设定方法,其中包括了带材滑移项主动补偿部分以及零滑移量情况下的比例反馈部分;最后根据卷轴线速度设定值计算卷轴角速度设定值,并基于卷轴角速度设定值控制卷取机电机运行,最终形成一套卷取机张力控制系统。该方法既不依赖具体滑移量及滑移影响系数,又能实时自主调节,能够显著提高张力控制精度和响应速度。

基于扩张状态观测器的路面附着系数实时估计

对车辆动力学控制中的道路路面附着系数实时估计问题进行研究。首先使用魔术公式建立1/4车辆制动模型,即车轮制动动力学模型;然后将其中的附着系数相关项视为制动系统的扩张状态,建立其扩张状态观测器,通过轮速信号和制动力矩信号实时观测制动过程中地面与轮胎间的纵向力,进而计算出路面附着系数;最后在均匀路面和突变路面条件下进行仿真研究。结果表明,所提出的方法对车辆制动系统参数摄动和传感器噪声具有鲁棒性,可以准确地实现道路路面附着系数的实时估计,观测器与控制器设计具有一定独立性。

电动汽车动力电池变流放电特性与荷电状态实时估计

通过对电动汽车常用的铅酸动力电池大电流变流放电实验数据与特性的研究,建立以能动势和计算等效内阻为基本参数的电池动态模型,并得到了当电池放电电流大于某一特定临界电流时电池等效内阻趋于稳定的规律。基于这一重要规律,实现了以能动势为依据来估计电池荷电状态(SOC)的方法。该方法在电池大电流放电时,可以仅根据放电电流和在线端电压来估计SOC。分析和初步实验表明,这种电池SOC估计方法简单易行,实时性强,应用前景良好。

车辆质心侧向速度实时估计方法

介绍一种用于车辆稳定性控制系统的车辆质心侧向速度实时估计方法——综合估计法,该算法充分利用侧向速度直接积分估计法和模型估计法的优点。在给出综合估计法模型的基础上,对估计方法连续状态方程离散化,并给出闭环状态观测器反馈阵以及离散模型系数矩阵的计算方法。试验结果表明:综合估计法能充分汲取直接积分法的非线性不敏感和模型估计法无累积误差的优势。综合估计法可成功避免直接积分法和模型估计法的不足,具有较好的估计性能。

基于分数阶傅里叶变换的星载SAR信号参数实时估计

针对星载合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)信号参数估计问题,提出了一种基于分数阶傅里叶变换的实时估计方法。首先,介绍了分数阶傅里叶变换的定义和chirp信号参数的估计原理。其次,在介绍星载SAR运行特点的基础上,针对单脉冲和脉冲串这两种情况进行了相应参数的实时估计:通过对接收到的星载SAR单脉冲信号进行分数阶傅里叶变换,可以估计出星载SAR的载频和调频率;通过对接收到的星载SAR信号的脉冲串进行分数阶傅里叶变换,可以估计出方位调频率。仿真和实验证明这种方法是可行的。

绳系卫星系绳参数的实时估计方法

研究了绳系卫星在轨运动中系绳参数的实时估计方法.分析了现有的估计方法所存在的问题,引入三轴张力计的测量信息和扩展Kalman滤波方法,提出了系绳摆角在大角度变化时系绳参数的实时估计方法,并进行了详细的推导与论证.最后,通过仿真验证了上述估计方案和算法的有效性,且获得了较好的估计精度.

基于约束卡尔曼滤波的城市轨道交通线网客流?OD?实时估计研究

为提高轨道交通动态化运营管理与控制水平,针对既有OD实时估计方法在轨道交通领域中适用性不强的现状,阐述OD实时估计过程及关键问题,分析OD流与进出站客流间的动态流量关系,建立线网客流OD动态估计状态空间模型,在此基础上,考虑模型状态变量应满足的约束条件,建立基于约束卡尔曼滤波方法的估计修正模型。案例分析表明:约束卡尔曼滤波方法的估计精度优于标准卡尔曼滤波方法,且10 min和15 min估计时间间隔条件下的平均相对误差基本在20%以内,模型估计精度良好,可以为轨道交通动态化运营组织策略的制定提供一定的参考。

两列超声波信号相位差实时估计算法对比研究

用超声波检测流体物理参数时常需要获取两列波的相位差。因超声波频率高,需要较高采样频率和较大的样本,才易获得较高分辨率和精度的相位差估计值。这样用于估计的数据量大,计算延时大。本文对相关分析法、希尔伯特变换法、李萨如图法进行了综合研究和对比分析,提出了数字化李萨如图法。并进行了仿真与实验对比,结果表明,数字化李萨如图法性能优于其它方法,并且在小样本时性能不变。本文为实时估计两列波相位差提供了新方法,在流体物理检测、深海采矿船升沉运动位移等的检测中具有良好的作用。

无线传播特性的实时估计

自适应传输系统的调制、码元速率根据信道状态自动调节 ,这样可以挖掘信道传输潜力 .在这种通信系统中以时延扩展和信干比为代表的无线传播特性的实时在线估计与预测非常重要 .文中提出了一种适用于自适应传输系统的无线传播特性实时估计方案 ,采用短伪随机码相关和降维信号子空间分解进行无线传播特性的实时估计与预测 .

风资源分布的实时估计方法研究

为了准确评估电力系统中可用的风电出力情况,从统计规律和数值模拟的角度研究了风资源分布实时估计建模方法。以甘肃酒泉地区的测风塔实测数据验证了相关性随地理距离增加而衰减的规律,该规律在地形起伏不大并且距离不超过一定数值的情况下适用;构建了利用风速相关性的风资源分布模型;比较分析了适用于输入数据有限并且要求计算实时性情况下的数值模拟方法。结果表明:诊断模式进行风资源估计简便、可行,更有易于非气象专业人员使用。

大型感潮河段流量实时估计方法

针对基于单个声学多普勒流速剖面仪(ADCP)垂线数据的指标流速法不适用于断面宽度大、横向流速差异大且径流季节性变化强的大型感潮河段,提出了基于双垂线组合的流量实时估计方法。在长江口徐六泾断面开展的实验结果表明:传统的单垂线法在该断面的流速估计精度较差,其均方根误差RMSE最大值大于0.1 m/s,流量估计相对标准偏差RSD约为11.3%;双垂线法的流速均方根误差RMSE均小于0.07 m/s,流量估计相对标准偏差RSD值为7.3%,但断面总流量的估计精度提高了近2 300 m3/s。因此,对于年均流量为2.8×104m3/s的长江口这种大型感潮河段来说,双垂线法4%的相对估计精度的提高显得必要且有意义。

光纤水听器PGC解调归一化参数实时估计方法

针对光纤水听器相位生成载波(PGC)相位解调中采用离线估计归一化参数进行处理带来的明显失真,提出了一种归一化参数实时估计方法。该方法通过先计算2路正交信号目前时间点信号幅度与前一时间点信号幅度平方差,再计算两者比值得到归一化参数。通过仿真结合试验测量,验证了该方法可以在较小信号幅度情况下实现准确的归一化参数估计。试验结果表明,当光纤水听器上施加峰值为0.3 rad的信号时,采用实时估计的归一化参数值估计误差小于3%,用该值进行光纤水听器信号解调处理,得到的信号与总谐波失真比优于48 dB,可满足工程化应用需要。

基于量测噪声实时估计算法的GI-RAIM性能研究

针对传统GPS/SINS组合导航卡尔曼滤波量测更新方程中等值对待各颗可见星量测噪声的问题,采用一种可见星量测噪声实时估计算法,研究其对以残差检验法为基础的GI-RAIM性能的影响。仿真结果表明,采用量测噪声实时估计算法后,故障检测性能得到了提高。

实时估计变流器电磁干扰频谱的综合方案

为了评估和抑制现场运行设备的电磁干扰(electromagnetic interference,EMI),对其EMI频谱进行实时准确的估计十分必要。基于快速傅里叶变换(Fourier transformation,FFT)的实时频谱分析要解决数据量和精度之间平衡问题,提出一种实时估计变流器EMI频谱的综合方案。该方案先通过低频率分辨率的FFT运算获得干扰频谱的粗略情况,然后选择EMI峰值进行以频率调制为基础的频谱局部精细化,来减少实时计算所需的数据量;再通过加优选窗函数以减小频谱能量泄漏;最后采用新提出的对称移位相位差(symmetrical time-shift phase difference,STSPD)法对栅栏效应进行修正,获得EMI峰值较为精确的参数。通过对比研究,找到了当峰值频率点比较接近时具有最佳精度的窗函数和STSPD修正法的组合。通过DC/DC变换器的实验证实了该综合方案快速、准确。

线性调频脉冲压缩雷达信噪比实时估计算法

线性调频脉冲压缩信号具有作用距离远,抗干扰能力强的特点,在现代雷达中得到了广泛的应用。在对该雷达进行抗干扰性能定量评估过程中,通常需要对其信噪比进行实时测量,针对线性调频脉冲压缩雷达的特点,提出了信噪比实时估计算法,并采用高斯白噪声背景对该模型进行了仿真验证。仿真结果表明,该算法运算速度快,便于工程实现,可用于对线性调频脉冲压缩雷达抗干扰效果的评估。

粗汽油干点的实时估计与控制中的应用

从工艺机理出发，采用多层前向神经元网络建立了粗汽油干点的估计模型，并实现了该质量指标的预测控制，长期工业现场运行表明，估计模型具有较高的精度，而且可适应处理量的变化与原料的性质的波动。所开发的闭环预测控制系统有良好的调节性能与较强的鲁棒性，取得了较好的调节效果。

机动目标状态向量群的实时估计

本文提出了线性多项式可迭代差分滤波的思想及其数学模型，采用本文给出的线性多项式差分滤波的数学模型，可以十分方便而又快捷地实现内插，平滑以及预报等估值问题，并具有突出的实时性。当机动目标的状态变化是连续或分段连续时，可利用该方法对机动目标未来连续多个时刻的状态一即所谓“状态群”做出实时估计。

惯性测量系统中实时估计方法的耦合分析与比较

一本文通过对不同精度惯性系统的仿真，根据不同的载体和应用条件，分别实施考虑通道耦合和不考虑通道耦合的实时卡尔曼滤波估计，得到耦合因素对估计误差影响不大的结论。最后利用改装的俄制и－２１惯性系统在北京郊区的实际跑车数据，分别实施卡尔曼滤波和曲线拟合处理，对其估计误差进行了分析和比较。

基于导航卫星量测噪声方差实时估计的算法研究

取消SA之后，电离层误差成为GPS系统中对定位结果影响最大的误差因素，针对传统GPS／SINS深组合卡尔曼滤波器量测更新中等值处理卫星量测噪声的问题，本文采用量测噪声方差阵实时估计算法，根据卫星的仰角与方位角信息，独立估算每颗星的电离层误差，从而实时估计卫星等效伪距量测噪声。仿真结果表明，实时估计算法对定位精度，尤其是高度方向上的定位精度有很大提高。

基于小波变换域的实时估计噪声特性算法研究

针对在非标准卡尔曼滤波情况下,解决未知观测噪声统计特性(均值和方差)的实时估计问题,提出了一种基于小波变换域的实时估计噪声特性算法,该算法可以实时跟踪观测噪声的变化,实现了对观测噪声均值和方差的实时估计,解决了在未知观测噪声的条件下卡尔曼滤波失效问题。仿真验证了算法的可行性和有效性,对未知观测噪声方差估计较传统估计精度提高约一个数量级。