基于Volterra级数降阶模型的气动弹性分析

采用VoIte一级数进行非定常气动力辨识，建立了基于状态空间的非定常气动力降阶模型，耦合结构方程，建立了降阶的气动弹性系统和气动伺服弹性系统，开展了颤振分析和颤振主动抑制的初步研究，计算效率提高了2～3个数量级。通过气动弹性标模AGARD445．6和气动伺服弹性标模BACT算例验证，证明降阶方法正确，可以提供高效、高精度的气动弹性分析。

Volterra级数模型的一种并行辨识算法

通过对Volterra级数模型全解耦辨识算法的研究,提出Volterra级数模型并行辨识算法的设计思想,设计了并行算法.用此方法可将辨识过程中并行执行的任务进行划分,并分配给不同的处理器去执行,同时设计了任务分配策略和数据交换方法.仿真结果表明,该算法有效减小了模型的在线辨识时间,能有效克服Volterra级数模型辨识中的维数灾难问题,且收敛速度快、稳态精度高,在工程应用中有很高的实用价值.

交通流量的混沌特性分析及预测模型研究

基于混沌动力系统的相空间重构和非线性系统的Volterra级数,分析交通流量的混沌特性,研究了一种交通流量的自适应预测模型。在合理选取嵌入维数和延滞时间实现交通流量时间序列相空间重构的基础上,应用小数据量法计算重构交通流量时间序列的最大Lyapunov指数,根据该指数值对交通流量的混沌特性进行分析,并采用庞卡莱截面法对分析结果进行验证;构建交通流量的Volterra预测模型,并采用LMS自适应算法对模型系数进行调整。通过对实际采集的高速公路交通流量数据的仿真研究表明,小数据量法能对交通流混沌特性进行准确判别,构建的二阶Volterra自适应预测模型能够有效地预测交通流量的变化。因此,在判定交通流量存在混沌特性时,可以应用论文构建的二阶Volterra自适应预测模型对其进行准确的预测。

基于非定常气动力低阶模型的气动弹性主动控制律设计

传统的气动伺服弹性系统设计主要采用基于频域的非定常气动力有理函数拟合方法。该方法用于非线性非定常气动力情况 ,比如跨音速飞行时往往失效。针对该问题 ,在发展了非线性非定常气动力建模方法的基础上 ,提出了将非定常气动力低阶模型用于气动弹性系统主动控制设计的一般方法。该方法将气动伺服弹性系统分解为气动、结构和控制 3个子系统 ,分别建立各子系统状态空间模型 ,然后组装成完整的气动伺服弹性模型。非线性非定常气动力状态空间模型采用基于Volterra级数的非定常气动力低阶模型方法。根据研究对象的具体情况 ,分别建立了气动伺服弹性系统的全耦合模型和部分解耦模型。最后以一个二自由度气动弹性系统的主动控制律设计为例 ,详细说明了该方法建模、分析和设计的全过程。算例表明该方法能够用于非线性情况 ,适用性强 ,可扩展性好 ,具有良好的集成性 。

多脉冲激励法在轴承滚珠磨损中的状态研究及应用

机械故障中的轴承故障具有强的非线性特征,其故障特征提取具有一定的困难,针对此问题提出了一种基于多脉冲激励法下的Volterra级数核的故障特征提取方法。通过系统的输入输出信号并建立非线性系统的Volterra级数模型,利用时域和频域的低阶核进行轴承所处状态的对比,进而分析是否处于故障状态。以美国西储大学滚动轴承故障为例来验证该算法,应用小波算法和多脉冲激励法进行对比,得出多脉冲激励法能够较为方便准确地提取轴承的故障特征。