削弱磁暴对PPP影响的周跳探测阈值模型

为了减少磁暴环境下全球卫星导航系统(GNSS)载波相位观测值的周跳误探率,从而提高GNSS精密单点定位(PPP)性能,提出一种可削弱磁暴对PPP影响的周跳探测阈值模型:利用不同磁暴强度下15个磁暴日的国际GNSS服务组织(IGS)站总计3524组观测数据构建顾及电离层扰动指数(ROTI)的周跳探测阈值模型,简称ROTI_CSTM;并通过采用强磁暴、中磁暴、弱磁暴下全球158个IGS跟踪站观测数据对ROTI_CSTM模型进行PPP实验验证。结果表明,相比于常用的图尔博·埃迪特(TurboEdit)周跳探测阈值,采用ROTI_CSTM的全球定位系统(GPS)PPP在弱磁暴、中磁暴、强磁暴环境下的水平方向定位精度可分别提高16.98%、17.06%和52.44%,在高程方向的定位精度可分别提高25%、16.39%和59.43%;相比于甘普(GAMP)软件的阈值模型,在弱磁暴、中磁暴、强磁暴环境下的水平方向定位精度可分别提高4.04%、11.40%和20.90%,在高程方向的定位精度可分别提高5.37%、7.75%和26.23%。

基于自适应阈值的北斗三频周跳探测与修复方法

针对单频多普勒积分法中周跳检测量噪声大,且动态环境下固定阈值不能反映实际周跳检测量噪声的问题,设计了北斗三频多普勒积分组合法,基于滑动窗口和高度角信息构建了自适应阈值模型;联合无几何相位法对北斗三频数据进行周跳探测,以解决三频多普勒积分组合法存在不敏感周跳的问题;采用空间搜索法对周跳组合进行解算,并遵循最小1-范数原则,对北斗三频周跳进行检验修复。实验结果表明:在动态环境下,自适应阈值降低了中、低仰角卫星的周跳误探次数,该方法可探测出包括1周在内的所有周跳组合并正确修复。

ArcSAR边坡雷达系统在猫儿沟露天矿的应用

为了建立科学有效的边坡预警机制,分析了边坡雷达预警原理和预警值的设定,从工作原理、扫描方式、等方面介绍了ArcSAR边坡雷达系统,通过猫儿沟煤矿的应用实例分析,验证了基于雷达系统四级预警的有效性。

间歇式滑坡变形力学机制与单体预警案例研究

水库区水位波动条件下常诱发滑坡阶跃,阶跃指滑坡的变形突然发生、戛然而止,位移曲线呈多台阶状,具有间歇式、突发、(准)周期性的特点。选取典型阶跃型水库滑坡案例,在现场多年监测工作基础上,揭示滑坡变形特征,引入黏滑理论,阐明滑坡阶跃力学机制;其次,考虑现有预警方法在阶跃型滑坡中的局限性,基于机器学习开发预警新方法。结果表明:渗流作用下滑带土黏滑可能是滑坡阶跃的力学机制;采用多机器学习算法,选取人工神经网络(artificial neural network,ANN)和C5.0算法综合确定了西南库区某大型滑坡水位与水位变化率阈值,建立了该二维预警阈值间的反比例数学关系,预警准确率达86.7%。该研究将黏滑理论引入滑坡力学机制分析中,并基于多机器学习算法综合确定预警阈值,为相关研究及应用提供借鉴。

基于图像信噪比自适应阈值模型的秦简文字图像二值化算法

文本图像二值化算法的优劣直接影响图像文本字符识别的准确率。秦简文字图像受制于背景光照欠均衡和噪声复杂等因素影响,传统文本图像二值化算法无法准确分割其前景和背景,秦简文字轮廓等特征无法准确提取,二值化效果达不到文本高准确识别要求。针对图像质量不平衡的秦简文字图像提出了一种基于图像信噪比自适应阈值模型的二值化算法。首先,将图像进行灰度转换、调整亮度和降噪等一系列二值化前的预先处理;其次,根据图像信噪比(SNR)大小自适应设置阈值,分别采用OTSU算法和Bernsen算法进行二值化处理;最后,由峰值信噪比(PSNR)与结构相似性(SSIM)评价指标择优选取二值化图像,从而准确地提取秦简图像二值化后的文字轮廓。在自建的秦简文字数据集QBS text dataset上的测试结果表明,该算法的二值化结果保留了更多的秦简文字细节特征和文字轮廓,其峰值信噪比和精确率也分别达到25.61 dB和76.67%,相较其他经典文本图像二值化算法,其性能指标均有较大提升。

双电机后轮驱动混合动力汽车电子差速控制的研究

针对双电机后轮驱动混合动力汽车电子差速的控制问题,考虑车辆转向时轴荷转移、向心力和轮胎侧偏角的影响,以车轮的滑移率为控制目标,提出了基于门限值控制的电子差速控制策略,并在Matlab/Simulink环境下进行了仿真。结果表明,该电子差速控制系统可在车辆直线行驶和转弯时将滑移率控制在最佳范围内,使车辆能按照预定方向稳定行驶。

基于车轮减速度及滑移率的ABS联合仿真研究

将多体系统动力学与智能控制理论相结合对汽车制动防抱死控制系统进行了研究,利用ADAMS/CAR建立了汽车整车的多体力学模型,模型包含了前后悬架、动力总成,转向系统,稳定杆,制动系,轮胎力学模型以及车身,同时也考虑了轮胎、衬套、弹簧、减震器等部件的非线性,准确地表达了车辆的动态特性;利用Matlab/Simulink建立了车轮减速度及滑移率的双门限控制ABS模型,利用ADAMS/Control接口进行模型的集成、协同仿真,并将仿真结果与常规制动时的仿真结果进行了比较和分析,仿真反映出双门限值控制在整车制动防抱死控制系统上的应用效果,结果表明该控制算法实用性较强。

一种基于融合技术的遥感图像边缘检测算法

通过讨论遥感图像的边缘特点,为提取其图像边缘,提出了一种有效的融合多种方法的新的边缘检测算法算法针对遥感图像对象的复杂性、高边缘密度、噪声明显等特性,融合了滑动窗口技术、多阈值技术和模糊增强方法对遥感图像进行了边缘强化,最后利用模糊形态学算子进行了边缘提取实验表明,利用多方法融合,不仅可以弥补单一方法的缺点,还能提高边缘检测的精度。

四轮驱动混合动力轿车驱动防滑控制研究

多动力源增加了混合动力汽车驱动轮转矩的调节方式,也对依赖常规防抱死制动系统(Anti-lock braking system,ABS)而实施的驱动防滑控制(Acceleration slip regulation,ASR)带来新的挑战。针对四轮驱动混合动力轿车,考虑非线性7自由度车辆纵向动力学,建立样车动力系统前向仿真模型。利用转矩控制精确且响应快的电动机进行打滑车轮的转矩调整,基于既有并经验证的能量管理策略,开发逻辑门限及P-Fuzzy-PI多模态分段ASR控制算法,结合低附着系数路面纯电动起步及混合驱动急加速行驶工况进行离线仿真。通过整车电控单元(Hybrid control unit,HCU)引入前轮轮速传感器信号并集成ASR功能,在冰雪路面开展实车纯电动起步防滑试验。仿真及测试结果表明,所设计的两种ASR控制策略均能有效地抑制驱动轮的瞬时打滑,基于能量管理策略开发ASR控制算法并通过HCU来实施是可行且有效的。

制动盘厚薄差对ABS性能的负面影响及控制方法

建立了包含瞬态刚性圈轮胎模型、考虑制动盘厚薄差(DTV)的制动器模型的1/4车非线性制动动力学模型。基于该模型,利用MATLAB/Simulink软件分析了DTV对滑移率门限值控制下ABS制动性能的负面影响,并提出了一套抑制DTV影响的适应性控制参数。结果表明:DTV会对车轮运动状态、制动效能和制动舒适性产生负面影响,而采用DTV适应性ABS控制参数虽会恶化舒适性,但可改善车轮运动状态,提高制动效能。

利用EMD阈值消噪改进MW组合周跳探测性能

分析MW组合观测值的噪声特性,评价其实际周跳探测性能,提出利用EMD阈值消噪方法进行降噪。对于EMD的端点效应问题,在MW递推均值上增加虚拟噪声构成虚拟观测值对数据进行延拓。估计MW组合经EMD分解后各层分量的阈值,削弱噪声影响。分析消噪后含周跳MW组合所发生的变化,指出周跳具有"扩散"现象,提出基于消噪后MW组合的探测方案。

基于小波包滑动阈值的信号去噪

传统信号去噪方法常采用门限法对噪声信号的小波或小波包变换做阈值处理以达到去噪的目的。本文介绍了一种利用小波包滑动阈值去噪的新方法,通过对信号的小波包分解系数的滑动阈值量化,得到重构的去噪信号。计算机仿真结果表明,滑动阈值法具有很好的实用价值。

基于逻辑门限值的汽车ABS控制策略与试验研究

研究了一种考虑汽车前、后轴轴荷不同和制动时轴荷转移的汽车防抱死制动系统(ABS)逻辑门限值控制策略。该控制策略以车轮滑移率为主要控制目标,以车轮角加速度为辅助控制目标,通过仿真试验确定前、后车轮不同的最佳滑移率范围,采用前轴制动压力高选和后轴制动压力低选控制方式,提高汽车在低附着系数、对开路面的制动性能。编写控制策略程序,应用驾驶模拟器硬件在环制动试验台进行低附着系数、对开路面紧急制动工况验证。试验结果表明:控制策略具有良好的实时性,缩短了制动距离,提高了汽车制动时的方向稳定性。

基于CarSim的汽车ABS模糊控制研究

针对汽车防抱死系统ABS控制问题,基于Car Sim软件中的汽车模型进行了ABS的模糊控制研究。根据ABS滑移率控制原理和模糊控制理论,设计了整车ABS模糊控制策略。选取Car Sim中车辆模型,应用Matlab/Simulink设计了ABS模糊控制器,搭建了ABS整车控制系统。分别选取高附着路面、低附着路面、对开路面,通过Car Sim与Matlab/Simulink联合仿真实验进行ABS控制策略的仿真实验验证。仿真试验结果表明:基于模糊控制的ABS控制策略相对于无ABS控制和逻辑门限值控制缩短了汽车制动距离、提高了汽车行驶制动稳定性。

基于汽车驾驶模拟器弯道稳定性控制研究

汽车弯道制动时轮胎处于复杂非线性极易失去稳定性。对汽车在弯道制动时的动力学特点和车辆状态参数变化轨迹的研究,利用差动制动方式进行转向制动工况下的稳定性控制。以改变车轮滑移率为目标的门限值控制方法、滑移率最优的模糊控制策略来控制弯道制动时制动力的大小,使其产生相应的横摆力矩来调整汽车的运行状态。应用CarSim软件与MATLAB/Simulink软件建立了汽车实时联合仿真模型,通过驾驶模拟器硬件在环试验台,分别在高附着路面和低附着路面进行了仿真,获得反应车辆弯道行驶稳定性的状态参数。结果表明,有弯道控制的汽车一直稳定行驶在预定的轨道内,直到汽车制动停止,有效提高了汽车在弯道制动时的稳定性。

汽车智能制动系统自寻优控制与仿真

采用-μS自寻优控制方法,应用于汽车防抱死制动系统(ABS)的控制策略,并在制动系统中增加制动压力反馈,通过轮速与制动压力双环路控制,达到控制滑移率变化的作用.仿真实验证明:该方法不仅算法简单,而且能够自动识别路面变化,给出最适宜的制动力矩,具有了智能刹车的功能.克服了目前所采用的无系统理论依据确定各门限值的逻辑门限控制方法的缺点,传统方法的逻辑门限值通过经验性的试凑方法确定,且不能随路面的变化而作迅速的调整.因此,μ-S自寻优控制方法,对于提高车辆的制动稳定性,改善汽车的行驶安全性具有重要意义.

低附着路面的弯道制动控制策略研究

为了解决车辆在低附着弯道路面制动中载荷转移造成的汽车失稳问题,建立7自由度整车模型。通过分析整车弯道制动过程的动态特性,推导出制动力与滑移率的关系,提出了纠正转向中车辆失稳的措施,设计了以滑移率为主的门限值控制方法。仿真验证了该方法能够有效提高制动稳定性。

组合加载下的疲劳破坏与裂纹扩展条件

光滑试样的表面滑移和疲劳破坏是传统的疲劳问题,而疲劳裂纹的扩展属断裂力学的应用范畴.本文用局部应力观点讨论它们各自发生的条件,并说明相互间的区别和联系.在弯扭组合加载条件下,滑移门槛应力、疲劳极限以及裂纹扩展门槛应力的计算结果均与实验值符合较好.

列车空气制动防滑控制及其仿真

列车在制动过程中,如果轮轨间滑移率超过了最佳滑移率,车轮就会打滑甚至空转,损伤车轮和轨道。为避免这种现象的产生,建立了制动气缸压力的非线性模型,利用干扰观测器对黏着系数进行估计,运用递归最小二乘法预测切向力系数与滑移率关系曲线的斜率,采用滑模变结构与逻辑门限值相结合的控制方法对系统进行控制。仿真结果表明,这种方法能够有效地使车轮圆周方向的切向力保持在最大值附近,使滑移率保持在最佳值附近,防止因车轮打滑而损伤轮轨,达到了期望的控制效果。

低渗透气藏产水气井稳产能力研究

低渗透气藏低孔、低渗特征使得气体渗流不再满足常规达西渗流原理,气井产水更进一步增加了渗流的复杂性,难以准确预测其稳产能力。基于气水两相渗流原理,考虑启动压力梯度、储层应力敏感、气体滑脱效应、气体紊流效应以及表皮效应,定义气水两相广义拟压力,推导了低渗透气藏产水气井产能公式,并结合产水气藏物质平衡方程得到低渗气藏气水同产井稳产能力预测模型。实例分析表明,理论模型与实际生产动态拟合较好,且敏感性分析表明,随着日产气量、启动压力梯度、应力敏感指数以及水气体积比的逐渐增大,气井稳产年限减小,而随着滑脱因子的不断增大,气井稳产年限增大,但启动压力梯度以及滑脱因子对气井稳产能力的影响较小,基本可忽略不计。