基于混合坐标系的单弹簧联结单元法

在传统双弹簧联结单元法的基础上,提出了一种求解钢筋与混凝土黏结滑移问题的新方法——基于混合坐标系的单弹簧联结单元法.在混凝土实体单元与钢筋梁(杆)单元的切向设置单弹簧联结单元,模拟钢筋与混凝土切向的相互作用,其切向刚度同样是由钢筋与混凝土之间黏结力与滑移量的关系确定.混凝土实体单元在整体坐标系内求解,而为了方便建立法向自由度之间的关系,钢筋梁单元在局部坐标系内求解,通过建立法向自由度约束方程保证钢筋与混凝土的法向变形协调,避开了人为选择法向刚度系数的困难,能够很方便地考虑钢筋对混凝土的销拴效应,并且也适用于钢筋单元在混凝土中任意布置的情况.数值算例表明,该方法是正确和有效的.

混合坐标系下的一种纯角度跟踪算法

针对依靠红外传感器提供目标角测量,以雷达间断工作提供目标距离测量的目标状态估计问题,从探测精度的要求出发,提出了一种基于由直角坐标系和修正极坐标系组成的混合坐标系的扩展卡尔曼滤波算法,在一具体战术环境进行了数字仿真,并对仿真曲线进行了分析。

基于UKF的混合坐标系下运动辐射源的无源定位跟踪

针对无源定位必须实现快速和稳定定位跟踪的要求,首先研究了混合坐标下的推广卡尔曼滤波(EKF)算法,充分利用了直角坐标系下状态方程的线性特性和修正极坐标系下观测方程的线性特性,并针对两坐标系间协方差矩阵变换的舍入误差,推导了一种混合坐标系下的UKF算法,并将其应用于运动辐射源的无源定位跟踪中。计算机仿真表明该算法提高了收敛速度和定位精度。

混合坐标系下空间目标天基光学跟踪方法研究

在对天基光学监视跟踪特点进行分析基础上,利用直角坐标系和修正极坐标系分别在状态外推和线性测量更新方面具有的优势,采用混合坐标系下的扩展卡尔曼滤波方法实现对空间目标的三维被动跟踪,并给出相应初始化方法。仿真结果表明该方法与直角坐标系跟踪滤波具有一致的收敛趋势,并在收敛速度和稳健性上更有优势。

基于距离参数化的混合坐标系下平方根容积卡尔曼滤波纯方位目标跟踪

针对纯方位单站目标跟踪中观测方程非线性且易受滤波初值影响的问题,提出了一种距离参数化混合坐标系下的平方根容积卡尔曼滤波(SRCKF)算法。该滤波算法首先将平方根容积卡尔曼滤波算法应用于混合坐标系,比直角坐标系下的平方根容积卡尔曼滤波算法能得到更好的跟踪效果;接着将距离参数化思想和混合坐标系下的平方根容积卡尔曼滤波算法结合,消除了距离信息不可测对跟踪效果的影响。仿真结果表明,该滤波算法虽略微提升了计算复杂度,但其鲁棒性和滤波精度均有大幅度的提高。

一种GF（2^m）上椭圆曲线点运算的混合坐标系

椭圆曲线密码体制(ECC)是一种基于代数曲线的公钥密码体制。椭圆曲线上点运算是该密码体制核心运算,而坐标系的选取决定了点运算速度。为了提高椭圆曲线标量乘速度,在对已有仿射坐标系、Standard投影坐标系、Jacobian投影坐标系和Lopez&Dahab投影坐标系研究的基础上,提出了一种Lopez&Dahab投影坐标系扩展形式,并基于此构建了一种混合坐标系。算法复杂度分析表明,在该混合坐标系下,椭圆曲线标量乘运算时间复杂度比已有坐标系下运算时间复杂度要小。

混合坐标系下跟踪自由段弹道导弹的IMM-UPF算法研究

为了提高对自由段弹道导弹的跟踪精度,在混合坐标系下构建了自由段弹道导弹不做机动时更为准确的系统动力学模型。为提高对自由段弹道导弹目标机动时的适应能力,结合Singer和当前统计模型给出了自由段弹道导弹机动时的系统动力学模型,利用交互多模型(IMM)实现了对导弹的跟踪。在对探测数据的处理过程中,为了避免探测数据中闪烁噪声的影响,提出了IMM-UPF算法,并分别与EKF、UKF、UPF等算法做了对比分析。仿真结果表明,IMM-UPF算法对存在机动的自由段弹道目标以及雷达闪烁噪声具有良好的适应性,较EKF、UKF、UPF能够获得较高的跟踪精度。

基于混合坐标系的FDM型3D打印机研制

传统FDM(fused deposition molding,熔融沉积成型)型3D打印机在打印倒体件的过程中需设置辅助支撑结构,打印完成后去除支撑结构,这会导致成型件的精度降低。为解决传统FDM型3D打印机存在的问题,设计了一种基于混合坐标系的FDM型3D打印机。将基于笛卡尔坐标系的运动方式转换为基于拟球坐标系的运动方式,由X-Z平面内的旋转运动、X-Y平面内的旋转运动和Z轴方向的直线运动组合成拟球坐标系内的运动,达到无支撑3D打印的目的。介绍了基于混合坐标系的FDM型3D打印机控制系统的硬件和软件设计。用传统FDM型和基于混合坐标系的FDM型3D打印机进行打印实验并作对比,结果表明在同等级精度硬件配置的情况下,基于混合坐标系的FDM型3D打印机可以实现更高的打印精度。基于混合坐标系的FDM型3D打印机创新性强、造价低,拥有自主知识产权,具有广阔的市场前景。

混合坐标系下跟踪自由段弹道导弹的优化研究

在对自由段飞行的弹道导弹进行跟踪拦截时,弹道导弹不仅受重力作用,而且受到机动控制力或大气扰动。因此为了准确地对自由段弹道导弹进行跟踪,建立自由段弹道导弹状态方程时,不仅需要考虑弹道导弹受到的重力,而且需要对弹道导弹受到的机动控制力或大气扰动进行分析。目前,对自由段弹道导弹的跟踪主要考虑导弹受到的重力,而针对弹道导弹的机动力分析没有比较合适的模型或算法,弹道导弹的机动是一个比较复杂的问题,因此对只考虑重力的作机动的自由段飞行的弹道导弹的跟踪不准确,容易丢失,在平方反比重力加速度模型的基础上结合Singer模型,对弹道导弹受到的机动控制力或大气扰动进行了分析。对自由段弹道导弹的状态方程和观测方程的描述是在混合坐标系下进行的,并采用EKF扩展卡尔曼滤波算法对弹道导弹的运动状态进行实时估计,仿真结果表明在混合坐标系下对考虑机动的弹道导弹跟踪误差较小。结合Singer模型之后,跟踪弹道导弹的精度得以提高。

混合坐标系下的自适应α-β滤波器

针对雷达目标观测和数据处理在不同的坐标系下完成 ,本文提出了一种混合坐标系下的自适应 α- β滤波算法来跟踪机动目标。该算法以自适应 α- β滤波器为基础 ,直角坐标系和球坐标系下的算法相结合 ,克服了这两种坐标系下滤波算法的不足 ,对机动目标有很好的跟踪效果。仿真表明该算法的跟踪性能优于单一坐标系下的自适应α-β滤波器 ,尤其适用于

混合坐标系下单相LCL并网逆变器控制策略研究

单相LCL型并网逆变器被广泛应用于光伏发电等领域。由于存在谐振问题,电容电流反馈有源阻尼是抑制LCL型滤波器谐振峰的有效方法,在此基础上,此处提出混合坐标系下的并网电流比例积分(PI)控制,以实现并网电流的无差跟踪。首先构造并网电流的正交分量,并在旋转坐标系下用PI控制器构建并网电流控制环路。其次,在静止坐标系下建立并网电流控制环路的数学模型,详细分析了电容电流反馈有源阻尼系数和PI控制器参数的设计方法,并给出了控制系统的性能分析。最后,通过5kW的单相LCL型逆变器样机平台,进行了实验验证,实验结果证明了所提控制策略的有效性。

基于混合坐标系的单相逆变器控制及振荡抑制方法

针对单相逆变器交流跟踪能力不足、谐振峰易导致输出振荡的问题,提出一种基于混合坐标系的双环+Posicast控制策略。首先引入一种基于指令信号的输出电压正交分量无延时构造方法,构建混合坐标系下电压、电流双闭环逆变控制系统,输出电压外环和电感电流内环分别在旋转坐标系和静止坐标系下实现。建立了静止坐标系下控制系统数学模型,在考虑正弦脉冲宽度调制(sinusoidal pulse width modulation,SPWM)及数字计算等环节延时的前提下,分析了电流控制环路比例控制器参数的设计方法及约束条件,阐述了电流内环对逆变系统谐振峰的抑制作用,并引入Posicast控制,进一步消除逆变器的残留振荡。其次,以稳定裕度为指标,分别给出电压控制环路PI控制器比例和积分参数的设计方法,采用负载电流前馈解决负载扰动对逆变输出的影响。再从负载适应性和鲁棒性2个方面论证了所构建的逆变控制系统的良好性能。最后通过仿真和实验验证了所提控制策略及理论分析的正确性和有效性。

用加速和急转弯模型对广义机动目标的混合坐标系跟踪

在最近的一篇论文中,介绍了一种用来跟踪高度机动目标的急转弯模型的全笛卡尔公式。本文讨论一个更复杂但切合实际的例子,其中目标的运动建模与跟踪是在三维的笛卡尔坐标系内实现,而量测值是在球坐标系内得到的。将测量值转换到笛卡尔坐标系内,这种转换将导致非线性量测方程。使用广义卡尔曼滤波方法来解决这个问题,同时为了比较结果也类似地处理前面所提到的加速模型。

基于混合坐标系下的自适应α-β滤波器

针对雷达目标,观测和处理了在不同坐标系下的数据,提出了一种混合坐标系下的自适应α-β滤波算法来跟踪机动目标。该算法以自适应α-β滤波器为基础,将直角坐标系和球面坐标系下的算法相结合,克服了这两种坐标系下滤波算法的不足,对机动目标有很好的跟踪效果。仿真表明,该算法的跟踪性能优于单一坐标系下的自适应α-β滤波器,尤其适用于TWS雷达多机动目标跟踪情况。

混合坐标系下基于U变换的水下机动目标被动跟踪

针对仅有角测量的单站无源目标在混合坐标系中进行跟踪所出现的问题,本文提出了应用U变换算法进行改进.该算法采用求取σ点和相应权值的办法,就可以直接得到非线性函数的均值和方差等统计特性,而不需要对非线性函数进行线性化处理.通过仿真,并且与传统的卡尔曼滤波算法进行比较,该算法不仅能够对目标进行很好的跟踪,跟踪误差小,而且运算速度也比扩展卡尔曼滤波算法快.

不同坐标系下中段弹道目标跟踪算法研究

弹道目标跟踪比较复杂,文中结合具体的坐标系推导滤波算法中各方程的解析表达式,并分析比较坐标系的影响,对工程应用有重要的意义。以"二体运动"方程为基础,通过坐标变换、二次求导等方法推导了球坐标系下的目标加速度。针对混合坐标系和球坐标系,给出了中段弹道目标的动力学方程和量测方程,并对采用扩展卡尔曼滤波所需要的关键函数给出了显式表达。对两种坐标系下的弹道目标跟踪进行了蒙特卡洛仿真,仿真结果表明按照本文推导的公式,2种坐标系下都能有效跟踪;但与直观的猜测相反-混合坐标系下的跟踪优于球坐标系下的跟踪。

p-σ混合坐标全球模式模拟夏季气候的性能及系统性误差分析

将球带范围的ｐ－σ混合坐标系五层原始方程模式发展成为包含极区的全球大气环流模式，并用ＧＦＤＬ多年平均气候分析资料检验了模式对夏季气候平均状态的模拟性能，分析了ｐ－σ混合坐标系全球大气环流模式模拟夏季气候的系统性误差。结果表明：ｐ－σ混合坐标系全球大气环流模式能较好地模拟夏季气候平均态，各高度上的主要环流系统都可以模拟出来，与球带模式的结果相比有一定的改进，而且陆地上的模拟结果优于海洋上的。

无刷双馈调速电机的混合坐标数学模型

提出了一种无刷双馈调速电机的混合坐标系数学模型，该模型将定子功率绕组与转子绕组变换为静止坐标系下的d q 0系统，定子控制绕组采用静止的a b c三相系统，从而使定子控制绕组物理变量直接与变频器及其有关的网络方程联立求解，为变频器-无刷双馈电机调速系统仿真计算提供了有力的理论工具。

RUV坐标系下再入段弹道目标跟踪研究

研究RUV坐标系下的再入段弹道目标跟踪算法,该算法利用RUV坐标系下量测线性的优点,可提高目标跟踪精度。针对再入弹道目标,以东北天坐标系下目标运动加速度为基础,通过坐标转换,推导雷达阵面坐标系下的运动加速度;在此基础上通过二次求导及坐标转换推导RUV坐标系下的运动加速度,给出RUV坐标系下独立的状态方程和量测方程,并对采用扩展卡尔曼滤波所需要的关键函数给出显式表达。蒙塔卡罗仿真不同情况下的RUV坐标系下的再入弹道目标跟踪,仿真结果表明,在RUV坐标系下的跟踪较混合坐标系下的跟踪,其精度有大幅提高。

一个包含土壤和植被的区域气候模式及其性能检验

本文研制了一个三维地气耦合的区域气候模式，该模式由大气、土壤和植被三个子模式组成，各子模式间通过动量、能量和水份交换过程进行相互作用。在大气子模式中提出用Ｚ—Ｚ混合坐标系处理地形的新方法，并把诊断分析中的散度修订方案引入数值模式，使其在物理依据上更加合理。此外，模式中较为详细地考虑了影响区域气候形成和变化的物理过程。简单的数值试验表明，区域气候模式比较真实地模拟了土壤和植被冠层的温度日变化，对区域气候平均态也有一定的模拟能力，可较好地处理大地形，具有良好的稳定性能，并对下垫面热力非均匀性的响应也是敏感的。