Ultrasonic beam steering using Neumann boundary condition in multiplysics

The traditional one-dimensional ultrasonic beam steering has time delay and is thus a complicated problem. A numerical model of ultrasonic beam steering using Neumann boundary condition in multiplysics is presented in the present paper. This model is based on the discrete wave number method that has been proved theoretically to satisfy the continuous conditions. The propagating angle of novel model is a function of the distance instead of the time domain. The propagating wave fronts at desired angles are simulated with the single line sources for plane wave. The result indicates that any beam angle can be steered by discrete line elements resources without any time delay.

增强型ABS控制系统及其对汽车侧向稳定性的影响

提出了一种基于驾驶员转向意图来动态调整ABS工作区域的增强型ABS控制系统。从整车纵向制动性能和侧向稳定性能协调的角度出发,根据转弯制动过程中对驾驶员转向意图的判别来动态调整内外侧车轮的制动力,在一定程度上提高了汽车转弯制动过程中的侧向稳定性。

基于综合路感强度的方向盘转向力矩特性分析

在对相关文献路感概念及人对车辆操控心理感受强度特性分析的基础上,提出了考虑方向盘力矩及转角大小的综合路感强度概念。以韦伯-费希纳定律为指导,利用综合路感强度与车辆转向响应强度的对应关系给出了方向盘理想力矩的计算方法,并进行了实例计算。对计算转矩与文献试验驾驶员方向盘力矩偏爱数据进行了对比分析,探讨了车辆转向响应强度的改进计算方法。计算数据与文献试验数据的对比分析表明本文提出的方向盘理想力矩的理论计算方法是合理可行的。

三轴车辆全轮转向最优控制

为提高三轴车辆在正常行驶工况下的操纵稳定性,综合考虑车辆的低速和高速转向性能,提出了三轴车辆全轮转向最优控制策略。建立了三轴全轮转向车辆的线性2自由度模型,分别制定了车辆低速和高速时的控制目标并建立了相应的理想模型,应用线性二次型最优控制中的状态调节器理论,采用前馈加状态反馈跟踪理想模型的控制方法设计了全轮转向最优控制系统,最后利用MATLAB/Simulink建立了控制系统仿真模型,对控制系统在不同车速下的控制性能进行了仿真。结果表明,全轮转向最优控制方法低速时可使车辆具有所在车速下的最小转弯半径,高速时在改善车辆稳定性的同时不增加驾驶员的操作负担。

基于协方差矩阵重构和导向矢量估计的稳健自适应波束形成

实际应用中,当假定的与真实的期望信号导向矢量之间存在一定误差时,波束形成器的性能会急剧下降,特别是当期望信号功率很强的时候.为解决这个问题,提出了一种新的算法.当信源数小于阵元数时,干扰加噪声协方差矩阵具有稀疏性.新方法首先利用该特性重构干扰加噪声协方差矩阵并由此得到与干扰导向矢量正交的子空间,使接收的数据通过该子空间得到只含有期望信号和噪声的混合信号,然后,对该混合信号基于最大化输出功率原理估计期望信号导向矢量,最后,把得到的导向矢量和正交子空间来构造阵列加权值.仿真结果表明:该算法分别在假定的期望信号导向矢量存在误差、期望信号很强和低快拍数时仍然具有良好的性能.

四元数矩阵重构鲁棒波束形成算法

极化敏感阵列的四元数信号模型保持了偶极子阵元分量之间固有的正交性,因而四元数MVDR(Q-MVDR)算法具有比传统复数域MVDR算法更优的性能,但在强期望信号和导向矢量失配的情况下,Q-MVDR算法性能严重下降,甚至会出现期望信号相消现象.针对此问题,提出一种基于四元数矩阵重构的鲁棒波束形成算法.首先建立极化敏感阵列的四元数模型,将协方差矩阵重构方法扩展到四元数域,利用子空间方法得到干扰信号的导向矢量估计,并采用Capon谱估计方法获得干扰信号的功率,重构出干扰噪声协方差矩阵;然后根据信号子空间与噪声子空间的正交性,以及期望信号导向矢量与信号子空间属于同一子空间的特性,将权矢量投影到四元数信号子空间,对期望信号导向矢量失配误差进行修正;最后通过仿真实验验证了算法的有效性.仿真结果表明,在强期望信号和期望信号导向矢量失配时,与传统算法相比,本文算法有效避免期望信号相消引起的性能下降,增强了算法的鲁棒性,可以达到接近最优值的输出信干噪比(SINR).