基于空间直角坐标系的逆变器调制波研究

基于空间直角坐标系,对逆变器三相调制波进行研究,提出三维空间调制波矢量的概念并讨论其特点。利用调制波矢量得到了SPWM和SVPWM的解析表达式,使调制方法、控制策略、主电路成为一个整体,便于进行统一建模,具有几何含义清晰、理解直观、计算简单等优点。利用Matlab/Simulink进行仿真和逆变器平台进行实验,结果证明研究方法正确有效。

矩形明渠三维紊流的数值模拟

在明渠三维流动中，紊流产生的二次流起关键作用．它对主流流场分布、壁面应力及污染物的扩散有很大影响，有时还影响床面的稳定．Ｋ－ε紊流模型及类似的双方程模型不能计算这种二次流动．本文将非线性Ｋ－ε紊流模型用于明渠三维紊流的计算，模型用张量形式推出，比代数应力模型更易推厂到复杂边界流动．应用这一模型及另两种代数应力模型对矩形明渠流动进行计算．所得结果，尤其是表述紊流特征的量，与实测资料进行了详细比较．并对各种紊流模型及边界条件处理方法做了评估．

XYZR焊接机器人运动学的研究

设计了一种XYZR型四自由度直角坐标焊接机器人,传动机构由x、y、z三个方向上的滑动机构和一个R方向的转动机构组成,转动机构连着末端执行机构即焊枪,在控制系统作用下,通过各个传动机构的运动实现末端执行机构的焊接功能。利用D-H参数法建立XYZR焊接机器人的运动学方程,对机器人的末端执行机构的运动进行理论推导,并利用ADAMS软件对机器人的末端执行机构进行运动学仿真研究,最后运用半实物仿真平台对焊接轨迹进行仿真测试。结果表明,由4个关节引起的运动的机器人末端位移、速度曲线变化平稳,验证了结构设计的合理性,为机器人控制系统的设计提供了依据。

基于二维空间平滑的波束域MUSIC算法

针对强相关及多径信号环境下,基于均匀平面阵的高分辨方法无法准确估计信号的二维到达角以及运算量大等问题,提出了一种基于二维空间平滑的波束域MUSIC算法。该方法首先沿均匀面阵的两维方向对阵列接收数据进行二维空间平滑,实现相关源的解相关;然后将空间平滑后阵元空间的数据变换到波束域以降低计算量和系统复杂性;最后利用波束域MUSIC算法估计相关信号的二维角度。该算法能有效地对相关信号进行解相关,在降低传统的高分辨方法运算量的同时,可以获得比阵元空间处理更稳健的测角性能。理论分析和数值仿真结果验证了算法的有效性。

不同拉压强度材料纯弯曲梁的弹塑性分析

按照塑性力学中纯弯曲梁的工程理论分析方法,将梁的材料本构关系简化成拉压屈服极限不同的理想弹塑性模型,对矩形截面梁的弹塑性全过程进行了分析,得到了梁的塑性极限弯矩Mp=1.75Me。

一种用于矩形阵列的二维波达方向估计方法

针对现有使用均匀矩形阵列或稀疏矩形阵列的二维无格波达方向估计方法的性能欠佳的问题,提出一种基于二阶特普利茨矩阵重构和二维旋转不变参数估计技术的无格波达方向估计方法。使用均匀矩形阵列或稀疏矩形阵列,对其接收信号的协方差矩阵进行二阶特普利茨结构表达,通过log-det稀疏测度与正定约束构造约束优化问题,并使用优化最小算法求解,最后通过二维旋转不变参数估计技术估计源的二维波达方向,即方位角与俯仰角。这种方法需要多次求解半定规划问题,计算复杂度相对较高,但能获得更好的波达方向估计性能。在仿真实验中,这种方法在均匀矩形阵列或稀疏矩形阵列条件下均有非常低的均方根误差,接近克拉美罗界,证明了其良好的波达方向估计性能。

电磁流量计矩形波励磁的信号模型研究

由于传统矩形波励磁模型未兼顾传感器磁路系统和励磁系统的影响,忽略了信号采样过程,因而无法建立符合实际的矩型波励磁流量信号模型。基于励磁电流的一般方程,提出了一种矩形波励磁模型,该模型建立了磁感应强度与磁路系统、励磁系统的数学关系,进而量化了微分干扰和同相干扰。在该励磁模型基础上,模拟电磁流量计对实际信号的采样过程,进一步提出了矩形波励磁的流量信号模型,并给出了模型参数的辨识方法。从流量信号仿真、模型基本参数辩识、零点漂移预测及基本误差估计4方面进行模型验证。仿真与实验结果表明,在DN50传感器上,其零点漂移预测的最大误差为1.48 mm/s,基本误差估计的最大偏差为0.270%。

运用迭代FFT算法优化矩形平面稀疏阵列

介绍了一种基于迭代FFT算法的优化方法来实现矩形稀疏阵列的峰值旁瓣电平最优化的设计,给出了该方法的详细优化步骤。如果矩形平面阵列的阵元等间距分布,则阵列因子与阵元激励之间存在二维傅里叶变换关系,对随机初始化的阵元激励作迭代FFT循环,在一定的旁瓣约束条件下,便可以得到最优的阵元分布。仿真结果证明了该方法的快速性、有效性和稳健性。

重磁遗传算法三维反演中动态数组优化方法

将地下场源划分成很多规则小单元 ,并且反演这些单元的物性变化是重磁反演 ,特别是三维反演的重要方向。在应用遗传算法进行该类反演过程中 ,隐含着数据量大时高维动态数据内存管理问题。为此 ,作者在本文中提出了简单。

基于均匀面阵的酉ESPRIT算法在二维DOA估计中的应用

二维波达方向(Direction of Arrival,DOA)估计是智能天线技术中的一个关键问题.在低信噪比、低快拍数条件下,常规DOA估计算法的性能会严重下降.针对此问题,提出了一种基于均匀面阵的酉ESPRIT算法.算法将复矩阵转化为实矩阵计算,使运算复杂程度简化,估计精度提高,且可实现参数自动配对,是一种比较高效的DOA估计算法.计算机仿真结果表明了所提算法在测向性能方面比常规DOA估计算法有更好的估计性能,且在低信噪比和低快拍数条件下估计性能不受影响,同时具有更小的运算量.

二维矩形阵列天线方向图综合

在干扰入射方向,自适应天线阵方向图会产生零陷,从而实现抗干扰的功能。基于最大信噪比准则,将自适应算法应用于二维矩形天线阵方向图的综合问题,假定有大量干扰信号施加到天线阵的副瓣区,通过只对副瓣峰值电平进行控制调整加权值,得到满足设计要求的目标方向图。该算法计算量较小,收敛速度比较快,可以将阵元的方向图特性的影响考虑在内。仿真结果证实了该算法是可行的。

有约束单一尺寸矩形毛坯最优排样的拼合算法

采用拼合法解决有约束单一尺寸矩形毛坯的优化排样问题。采用分支定界法扩展排样方式树,考察所有可能使当前最好解改善的节点。详细阐述分支及确定上限与下限的方法。对无约束排样的Agrawal剪切算法进行扩展,使之适用于解决有约束排样问题。采用拼合算法和扩展Agrawal剪切算法对大量数据进行实验计算,说明拼合算法是有效的。

三维层状场地的精确动力刚度矩阵及格林函数

本文对Wolf二维层状场地精确动力刚度矩阵进行推广,给出了三维层状场地的精确动力刚度矩阵。刚度矩阵具有对称的特点,且因刚度矩阵是精确的,计算结果不受土层单元厚度的影响,可以大大提高计算效率。文中对刚度矩阵进行了数值验证。利用三维层状场地动力刚度矩阵,计算分析了基岩上单一土层场地的动力响应。最后作为动力刚度矩阵的另一重要应用,给出了表面或埋置矩形均布荷载或集中荷载的动力格林函数计算方法。

TE_(10)波在矩形波导管中传播的计算机测量及动态反馈模拟

通过应用计算机驱动步进电机控制驻波测量线的移动和可变衰减器的转动,结合放大电路及模数转换卡,实现了自动测量矩形波导管内微波的工作状态。同时将测量得到的数据通过计算机软件进行分析,利用编程模拟绘制出当前时刻TE10波的动画图像,即通过入射波与反射波的叠加,确定出当前为匹配状态、驻波状态或混波状态。通过计算机自动测量及动态反馈模拟,使实验效果、实验精度得到显著提高,实践应用效果甚好。

某新型燃气弹射传动活塞密封设计与分析

传动活塞的密封性能对燃气弹射装置的正常工作有着重要影响。为保证和提高燃气弹射的可靠性,设计了一种组合/复合密封,并分析该密封的工作原理;理论分析密封的泄漏模型和密封的失效准则,推导二维N-S控制方程,给出复合密封的可靠性数学模型、k-ε湍流方程、超弹性橡胶本构模型;采用有限元仿真的方法讨论密封泄漏的压力变化、密封的受力情况。结果表明:燃气泄漏后其压力随密封位置而呈阶梯形下降,密封圈受到的最大接触应力和等效应力总大于燃气的工作压力,剪切应力总小于密封圈的抗剪切强度,满足密封失效准则,能作为一种燃气弹射传动活塞的密封结构。

基于均匀面阵的相干信号源二维DOA估计新方法

相干信号源的来波方向(Direction of Arrival,DOA)估计问题一直是阵列信号处理技术的一个研究热点。现实环境中的信号源多为相干的,针对此问题提出一种改进的相干信号源二维DOA估计算法。通过对接收信号协方差矩阵进行矩阵重构处理,将采样数据协方差矩阵的秩恢复到等于信号源的个数;对重构的协方差矩阵进行特征分解,构造出信号子空间矩阵和噪声子空间矩阵,将两个子空间矩阵联合构造出新的空间谱函数;基于新的空间谱函数进行二维谱峰搜索,即可估计出多个入射信号的二维DOA。使用计算机软件进行仿真验证,仿真结果表明了所提方法的有效性。

微幅晃动下考虑地基效应的矩形贮液结构动力响应研究

一般情况下矩形贮液结构通过底板直接坐落在地基上,有必要在考虑地基效应的基础上研究其动力特;定义微幅晃动波高限值,并建立矩形贮液结构的简化模型。采用人工边界模拟地基效应,建立了有限元计算模型,对比两类模型对应的晃动波高以验证简化模型的合理性,基于势流理论在微幅晃动范围内研究在不同边界条件、不同地震波和不同地震加速度幅值下矩形贮液结构的动力响应。结果表明,两类模型得到的晃动波高趋势一致,且最大晃动波高相差较小。在微幅晃动范围,液体最大晃动波高和地震加速度幅值成线性关系,考虑土-结构相互作用后,壁板水平位移、壁板有效应力和液体晃动压力有较大程度的的减小,而地基效应对液体晃动波高影响很小。

大断面矩形顶管隧道开挖面稳定性三维极限分析方法

顶管法因具有综合成本低、施工周期短、环境影响小、不影响交通和施工安全性高等优势,已被广泛应用于地下人行通道和地下综合管廊等城市地下工程建设中,且以空间利用率高的大断面矩形顶管隧道最受青睐。针对当前大断面矩形顶管隧道开挖面稳定性分析方法问题,基于空间离散化技术,假定破裂面满足相关联流动法则,建立矩形顶管隧道三维离散化分析机构,并基于逐点生成机理形成微元三角形,若干微元三角形相连共同构成一个多面体来近似描述开挖面前方的土体破坏区,形成矩形顶管隧道三维破坏面,进而构建出矩形顶管隧道开挖面三维失稳破坏模型。根据极限分析上限定理,结合矩形顶管隧道三维离散模型和速度场,推导出矩形顶管隧道开挖面支护力的计算公式,建立大断面矩形顶管隧道开挖面稳定性三维极限分析方法,并基于Matlab平台开发了相应的计算程序,实现了开挖面极限支护压力的计算。最后,结合2个工程实例开展了模型可靠性验证,结果表明:计算结果与实测值吻合较好,误差在10%以内,可指导相关工程设计与施工。

矩形顶管工作井稳定性三维数值模拟

本工程隧道穿越地层土质主要为淤泥质粉细砂和粉细砂,地下水丰富,施工时易产生流砂并导致路面塌陷,不能采用明挖施工,而采用矩形顶管掘进技术。运用有限元软件对工作井进行了三维数值模拟,重点分析了:①在顶进所需克服的最大顶推力作用下,工作井纵深方向和法向的水平位移;②工作井的水平应力;③油缸顶力与后靠墙的变形关系。三维有限元数值分析能很好的模拟工作井的应力及位移的大小与分布,模拟结果表明采用地下连续墙能够保证工作井的稳定性。

瞬变电磁法矩形回线源一维正演研究

瞬变电磁法矩形回线源在实际生产中应用广泛,但其数据处理不成熟,回线内多以圆回线源近似处理,回线外一定距离多以电偶极子近似处理,无法准确计算回线源附近的场。本文推导得到矩形回线源的内外以及源附近的瞬变响应公式,实现其一维数值模拟的正演计算,使得场值计算更准确,更具有实际意义。