基于时域Neal-Smith准则的人机控制系统设计多目标优化研究

为了获得驾驶员和飞机良好的匹配特性,使用基于人机闭环参考模型的方法将飞行品质的要求引入优化算法,进行飞行控制系统设计。首先使用CAP准则建立飞机等效系统模型。然后,基于时域Neal-Smith准则,通过多目标优化算法一次性得到在不同任务条件下的最优驾驶员模型。根据需要选择相应的驾驶员模型,并与飞机等效系统模型组成人机闭环参考模型,进行飞行控制设计多目标优化。仿真结果显示,文中的算法不仅可以整定控制器参数,根据任务需求选取最优驾驶员模型,还可以利用优化结果进行PIO易感性的分析。

基于极大似然准则与滚动时域估计的自适应UKF算法

针对无迹卡尔曼滤波(unscented Kalman filter,UKF)在系统噪声统计特性未知或不准确的情况下滤波精度降低甚至发散的问题,提出一种基于极大似然准则与滚动时域估计的自适应UKF算法。首先根据极大似然准则构造关于系统噪声统计的估计模型;然后引入滚动时域策略对所提模型进行优化;最后采用序列二次规划方法求取噪声统计的估计值,得到带有噪声统计估计器的自适应UKF。提出的算法可以实现系统噪声统计的在线估计,克服了标准UKF的缺陷。通过惯性导航/全球定位系统(inertial navigation system/global positioning system,INS/GPS)组合导航系统中的应用实例,验证了提出算法的有效性。

使用Jury准则对时域有限差分算法进行稳定性分析

在分析过程中要找出对应特征多项式的所有的根是相当困难的,尤其是对于高阶算法而言。为了解决这个问题,控制领域中的Jury准则将被引入,它仅需要使用特征多项式的系数而不需要直接求解整个方程获得所有的根。因此,使用它可以简化算法的稳定性分析,2个实例验证了它的有效性。

俯仰轴飞行品质时域准则计算和模拟

对于某些现代飞机采用等效系统准则评价飞行品质有困难时,新的规范提出了直接采用高阶系统时域响应准则,包括按驾驶员指令的俯仰速率响应来确定的Chalk准则以及按驾驶员指令的姿态和轨迹响应之间的相互关系来确定的Gibson准则;为避免错觉,还提出了驾驶员座位处法向过载的响应要求。在简要介绍了这些准则的背景和机理后,以某型飞机为例,按时域准则进行了计算和评价。

基于无量纲时域状态误差准则的最佳阻尼控制系统及设计

在无量纲时域中,把状态误差的广义二次型性能指标转换成结构参数(阻尼向量)的优化问题,从而得到一种稳定裕度大、振荡次数少、超调小、调节时间短的最佳参数系统———最佳阻尼控制系统。其二阶系统的设计极为简单 ,三阶系统须采用伴随因子法设计 ,当应用于同步电机的励磁调节设计时 。

神经网络模型在TDNS准则中的应用研究

时域Neal-Smith(TDNS)准则源于频域Neal-Smith(FDNS)准则和阶跃目标跟踪准则,被广泛应用于纵向驾驶员诱发振荡(PIO)趋势的预测研究。在该准则采用的人机闭环系统中,广泛运用结构简单且能反映飞行员基本行为特征的拟线性驾驶员模型。但在实际情况中,驾驶员的行为通常具有高度的非线性,为了更精确地描述驾驶员的非线性特性,采用神经网络方法建立驾驶员模型。利用某机的试飞数据对神经网络进行了训练和测试,生成了神经网络模型。针对TDNS预测准则,建立了相应的仿真模型,通过仿真运算,得到了该飞机的PIO预测结果。研究表明:相对于传统的驾驶员模型,神经网络模型能够更好与真实驾驶员相匹配;在TDNS评估准则中运用神经网络模型具有实际的意义。

基于序列二次规划的PIO易感性时域评估方法

时域Neal-Smith准则是评估PIO易感性比较理想的量化准则,但驾驶员的自适应特性给该准则的使用带来了困难。以某机型为算例,将序列二次规划算法应用于时域Neal-Smith准则,对其PIO易感性进行了评估。评估结果表明,将序列二次规划算法用于时域Neal-Smith准则来评估飞机的PIO易感性是可行的。

基于时域指标的火电机组负荷控制系统性能模糊综合评价

传统基于最小方差准则的火电机组负荷控制系统性能评价方法计算量较大,主要评价系统的随机性,而对系统确定性评价较少。对此,本文提出了一种新的基于时域指标的火电机组负荷控制系统性能模糊综合评价方法,利用隶属度函数对总体时域指标划分了性能评价等级,实现对机组负荷控制系统性能的定性评判,并采用火电机组负荷控制系统仿真模型数据验证了该评价方法的有效性和可行性,结果表明该方法计算量小,易于实现,评价结果准确。

基于“Bennia-Riad”准则频域反卷积

文中首先简介了“Bennia-Riad”准则和扩展的“Bennia-Riad”准则;其次介绍了基于扩展的“Bennia-Riad”准则的高通系统的反卷积问题;最后介绍了基于“Bennia-Riad”

畸变产物耳声发射信号的时域分离算法研究

针对在分离畸变产物耳声发射(Distortion Product Otoacoustic Emissions,DPOAE)不同产生源成分的过程中两成分之间存在交叉干扰的问题,建立了IFFT(Inverse Fast Fourier Transform,IFFT)结合时域窗的成分分离算法模型,结合模型进行了分离误差的分析,并在此基础上给出一种时间窗窗宽选择准则。根据IFFT后的时域波形,利用两成分主峰包络内的信号波形的矩心移动速率的快慢选择两成分之间的合适的分界点,将两成分分离开。对结合了该时间窗窗宽选择准则的时域成分分离算法进行了仿真,并对DPOAE实验数据进行了成分分离。仿真和实验结果表明,结合该窗宽选择准则的DPOAE时域分离算法可以成功地分离两个成分,且有效地减少了因两成分之间的交叉干扰引入的幅度和相位扰动。因此,结合该窗宽选择准则的DPOAE时域分离算法是有效的,可以提高分离不同产生源成分的准确性。

时域均衡在OFDM水声通信系统中的应用

为了对抗水声信道时延扩展大于循环前缀长度时引起的码间串扰问题,在基本的OFDM水声通信系统接收端进行DFT变换前加入相对较短的时域均衡器来限制信道冲激响应的长度。分析了基于MMSE准则的时域均衡算法的实现过程以及算法的复杂程度,对该算法在水声环境下的性能进行了仿真分析,并比较了影响系统性能的因素。结果表明通过加入时域均衡器能够有效对抗信道严重的时间离散性,改善OFDM水声通信系统在循环前缀不足时的系统性能。

飞行品质频域准则的输入激励研究

采用加权交叠平均法(Welch法)对电传飞机的4种典型输入激励进行功率谱估计分析,通过合适的加窗处理和频谱分析得到最优的激励输入,并将扫频输入得到的飞机频率特性使用带宽准则、Neal-Smith准则进行飞行品质评估,最终给出评估结果和结论,这对飞行试验的飞行品质研究具有一定的指导意义。

调频步进雷达扩展目标运动补偿研究

本文首先对扩展目标的一维距离像进行了离散建模,然后给出了扩展目标调频步进雷达回波信号的数学模型,深入分析了径向运动对一维距离像的影响,推导得到了运动补偿的精度要求。研究了时域相关法与最小脉组误差准则,提出了一种适合工程需要的运动补偿算法。最后,进行了计算机仿真实验,证明了本文的结论。

两相介质波动问题显式有限元方法稳定性研究

基于动力反应递推计算格式传递矩阵的性质,进行了饱和两相介质波动问题时域显式有限元方法稳定性问题的研究。定义了综合考虑各种影响因素的稳定性判别指标——传递因子;研究了稳定性影响因素,包括时间步长、空间步距和渗透系数取值的作用规律;给出了方法稳定性的实用判别准则。研究结果表明:时间步长、空间步距和渗透系数取值都对饱和两相介质波动问题的时域显式有限元方法的稳定性有较为显著的影响。随着时间步长的增大,方法的稳定性降低;随着空间步距的增大,方法的稳定性增加;当渗透系数取值增大时,方法的稳定性增加。

基于显式有限元方法的两相介质弹塑性动力反应计算分析

针对增量形式的流体饱和两相多孔介质弹塑性波动方程组,运用基于显式逐步积分格式的时域显式有限元方法对该波动方程组进行求解,并应用基于SMP破坏准则的弹塑性动力本构模型描述两相介质的动力反应性质,对两相介质在输入地震波作用下的弹塑性动力反应进行计算和分析,将计算结果与相应的弹性动力反应的计算结果进行对比;对本文应用的弹塑性动力本构模型进行参数研究,揭示模型参数的取值对两相介质弹塑性动力反应计算结果的影响。计算结果表明:两相介质弹塑性位移反应与相应的弹性位移反应具有较为显著的差别,表现为二者的峰值与反应时程的波形均有比较明显的差异;本文应用的弹塑性本构模型中的塑性势参数的取值对于两相介质弹塑性位移反应的计算结果具有显著的影响,而初始加载和卸载与重新加载阶段的硬化参数的比值仅影响动力反应结束后的塑性变形的幅值。本文工作表明,时域显式有限元方法是进行流体饱和两相多孔介质弹塑性动力反应计算分析的一种有效的方法。

基于神经网络驾驶员模型的PIO预测分析

在PIO研究中,拟线性的McRuer驾驶员模型,因其结构简单、能反映驾驶员基本的行为特性而被广泛采用,但在通常情况下,驾驶员的行为具有高度的非线性,而运用神经网络模型可以更精确地描述驾驶员的非线性特性。以某机为例,利用试飞数据对神经网络进行训练和验证,建立了神经网络模型。通过仿真运算,并用时域Neal-Smith(TDNS)准则对该飞机进行了PIO预测分析。结果表明,与McRuer驾驶员模型相比,神经网络模型可以更好地逼近驾驶员特性,据此运用TDNS准则可以很好地对PIO趋势进行预测。

幂函数剪切模量成层土非线性地震反应的半解析算法

运用文献[1]所建议的动态应力-应变关系及其推广的Masing加卸载准则,考虑土料在地震等产生的不规则加载条件下的非线性滞回特征,将增量法与相应场地地震线性反应解析解[2]相结合,提出了该动力非线性方程的半解析时域算法,基于改进的一维剪切梁模型,对剪切模量是其深度的某一幂函数的成层非均质土层,建立了求解土体地震反应的非线性分析技术。针对文献[2]中的土层剖面,做了计算、分析和讨论。

数字基带传输中码间干扰如何消除问题的研究

主要讨论数字基带传输中码间干扰如何消除的问题。首先提出了奈奎斯特第一准则;其次通过频域和时域分别分析了奈奎斯特第一准则的含义;在实际通信时,总的传输特性将会偏离理想特性,这就会引起符号间干扰,要克服这种偏离就要采用均衡,最后一部分介绍了时域均衡。

人机闭环特性试飞研究

人机闭环特性是飞机飞行品质验证的一个重要组成部分。以某型飞机为例,在试飞中采用俯仰倍脉冲、俯仰阶跃和驾驶员纵向扫频验证了GJB8785C中的Gibson准则和驾驶员在回路中的准则,用粗略截获、精确跟踪、双机编队等飞行方法,通过驾驶员评述和HQR评分系统,对现代军用飞机的人机闭环特性进行了验证和分析。

OTDR事件检测和定位算法

对光缆线路故障的检测和定位技术进行了简要描述 ,提出了一种基于 Gabor变换的 OTDR事件分析算法 ,并对其算法性能进行了分析。该算法虽然在理论上对信噪比有一定的要求 ,即要达到大于 90 %的准确率 ,信噪比范围须达到 2 0 d B以上 ,但在实际工程应用中 ,该范围不难达到 。