不同测试方法下的轮胎性能评价函数值研究

以235/55R19轿车子午线轮胎为例,采用稳态力和力矩试验法与动态侧偏扫掠法进行对比试验,并计算轮胎的性能评价函数值。结果表明:稳态力和力矩试验法得到的侧偏角为1°,4°时的侧向力函数(F函数)、负荷转移敏感度函数(G函数)、回正力矩函数(AT函数)值随垂向负荷呈线性变化,趋势与动态侧偏扫掠法基本一致;但动态侧偏扫掠法回正力矩波动大,导致AT函数值随垂向负荷的增大而波动大;稳态力和力矩试验法与动态侧偏扫掠法下的F函数值和H函数值差异较小,但差异随着垂向负荷的增大而增大;2种方法的G函数值和AT函数值差异均较大。

基于OC函数的装备性能双边检验犯错概率研究

为了减少服从正态分布的装备性能在均值的双边检验中犯两类错误的概率,建立了正态分布装备性能均值双边检验施行特征函数。以施行特征函数为工具,对检验中显著性水平和样本容量的变化对两类错误的概率的影响规律,以及两类错误的概率之间的关系进行了深入研究。结果发现:当样本容量固定时,检验犯两类错误的概率之间存在严格的负相关关系,此种情况下,要使犯两类错误的概率都很小是不可能的。在保持犯第Ⅰ类错误的概率不变的情况下,增加样本容量,犯第II类错误的概率会减小;但当均值μ的真值在检验值μ_(0)一定的邻域范围之内时,犯第Ⅱ类错误的概率减小幅度很小;只有当μ的真值在μ_(0)的一定邻域范围之外时,犯第Ⅱ类错误的概率减小幅度才较大。因此,要想使犯两类错误的概率都很小,只有当μ的真值在μ_(0)的一定邻域范围之外,且样本容量足够大时才能实现。

利用SE-GPR模型对甲醇/柴油混合燃料柴油机性能的预测

为了对柴油机的经济性和排放参数进行高效、准确的预测,根据4190型船用柴油机实验数据与边界参数,建立AVL-BOOST甲醇/柴油混合燃料柴油机仿真模型;利用模型进行仿真实验,并建立甲醇掺混比、废气再循环(exhaust gas recirculation,EGR)率、喷油提前角和进气压力4个控制参数对有效油耗率和NO x排放预测数据集;利用该数据集对5种不同核函数的高斯过程回归(Gaussian process regression,GPR)模型进行训练;最后将最优的平方指数高斯过程回归(squared exponential-Gaussian process regression,SE-GPR)模型、AVL-BOOST仿真数据和柴油机实验数据进行对比。结果表明:在数据量为180组时,SE-GPR模型对有效油耗率和NO x排放均取得拟合关联度99%以上,均方根误差(root mean square error,RMSE)分别为1.859,0.3445,平均绝对误差(mean absolute error,MAE)分别为0.954,0.2489;并且,相较于AVL-BOOST仿真实验,SE-GPR模型对实验数据具有更好的拟合性。

导引头稳定平台离散时间预设性能控制

针对现有离散时间预设性能控制方法对滑模趋近律依赖度高、抖振缺陷明显的难题,通过创建一种摆脱了滑模控制的设计新框架,为拦截弹导引头稳定平台提出了一种离散时间预设性能控制新方法。首先,设计一种离散时间性能函数对跟踪误差的收敛轨迹进行包络约束;然后,定义一种离散时间转换误差并将其用于构造一种新颖的反馈函数;设计离散时间控制律对新开发的反馈函数而不是转换误差进行镇定,不仅保证了所有跟踪误差均具有期望的预设性能,还摆脱了控制算法对滑模趋近律的依赖性,从根本上解决了控制抖振难题;最后,通过数值对比仿真验证了所提方法的有效性与优势。

水下材料吸隔声性能测试近场长脉冲传递函数法

为消除有限空间壁面反射对大样水下材料声学性能测试的影响,利用传递函数法和脉冲法测试原理,建立声波垂直入射情况下水下材料吸隔声性能测试近场长脉冲传递函数法,10 mm均匀钢板模型声学性能试验表明,压力环境下钢板反射及隔声性能测试值与理论值基本一致,反射系数测试偏差小于0.1,隔声量测试偏差小于1 dB,采用近场长脉冲传递函数法测量声波垂直入射情况下材料声学性能,可有效克服边界反射对测试的影响。

基于正弦函数的液冷板上流体流向对锂离子电池散热性能的影响

锂离子电池的散热性能与液冷板上流道的形状、液流流向、液流入口温度、液流入口流速和放电倍率等有关。本工作以电池最高温度、温差、温度标准差及压降为评价指标,设计了一种正弦函数液冷板流道,运用COMSOL有限元软件分析正弦流道频率与振幅对锂离子电池散热性能的影响并探讨不同放电倍率、不同入口温度和不同入口流速条件下流体流向对锂离子电池的最高温度、温度均匀性和温度一致性的影响。结果表明:低频率和低振幅的正弦函数流道有利于电池的散热;改变流体流向有利于改善锂离子电池的最高温度、温度均匀性和温度一致性;随着交错流次数的增加,锂离子电池的最高温度和温差均减小;高放电倍率下流体流向对锂离子电池散热性能的影响更大;液流入口温度为25℃时,改变流体流向锂离子电池的散热效果最佳。

8个紫花苜蓿品种在柴达木旱区的生产性能综合评价

为筛选出适宜青海省柴达木旱区种植的紫花苜蓿品种,于2020—2022年对引进的8个紫花苜蓿品种进行生产性能评比试验,并采用隶属函数法综合评价适合柴达木旱区种植的优质紫花苜蓿品种。两年试验结果表明:(1)在2021年,东苜2号的干草产量最高,为11373.44 kg·hm^(-2);在2022年,龙牧803的干草产量最高,为13485.54 kg·hm^(-2);(2)5909在两年的粗蛋白含量和相对饲喂价值均最高,分别为14.71%和126.01、14.07%和128.01,而酸性洗涤纤维含量均最低,分别为38.67%和36.90%;东苜2号两年的中性洗涤纤维含量均最低,分别为53.68%和51.35%;(3)基于隶属函数法对各紫花苜蓿品种生产性能的综合评价,东苜2号、龙牧803和5909综合性状表现较好,在柴达木干旱区适应性强、饲草产量及品质最优,建议在本地优先推广种植。

11份饲用甜高粱品种在凉山州的生产性能及营养价值评价

为筛选出适宜在凉山州中低海拔地区种植的饲用甜高粱品种,本研究采用随机区组设计,对11份甜高粱(Sorghum saccharatum Moench)的农艺性状、生产性能和营养成分相关指标进行测定,通过隶属函数法和Topsis(Technique for order preference by similarity to an ideal solution)法进行综合分析。参试品种中‘大力士’的鲜草和干物质产量最高,分别为80850.91 kg·hm^(-2)和22234.02 kg·hm^(-2),显著高于其他品种(P<0.05)。干鲜比最大的为‘丰甜’(0.38),茎叶比最小的为‘F10’(2.07)。‘BMR 3631’的粗蛋白(Crude protein,CP)含量和相对牧草质量(Relative forage quality,RFQ)显著高于其他品种(P<0.05),中性洗涤纤维(Neutral detergent fiber,NDF)和酸性洗涤纤维(Acid detergent fiber,ADF)含量均最低。相关性分析表明鲜草产量与株高呈显著正相关关系(P<0.05),CP含量与鲜干物质产量呈显著负相关关系(P<0.05),ADF和NDF含量与株高呈极显著正相关关系(P<0.01)。隶属函数与Topsis综合分析表明‘德胜’和‘大力士’两个品种具有较高的饲草产量和营养品质,适宜在当地种植。

深度学习模型中不同激活函数的性能分析

近年来,人们为处理众多问题引入了各种类型的神经网络,神经网络取得了巨大的发展。任何神经网络使用的层次结构是线性和非线性函数的组合,其中最常见的非线性层是激活函数,如Logistic Sigmoid、Tanh、ReLU、ELU、Swish和Mish。对深度学习神经网络中的激活函数进行了介绍,并对不同激活函数的输出范围、单调性、平滑性等特点进行了分析。通过在数据集上测试,对现在使用频率较高的激活函数进行了性能测试。对激活函数的分析将有助于进一步地在模型设计中进行选择。

基于三周期极小曲面晶胞梯度支架的设计及力学性能

背景:现阶段骨软骨一体化支架的弹性模量与天然骨软骨相差较大,植入人体后会引起应力遮蔽现象,从而导致植入物松动变形,影响骨软骨组织修复。轴向三周期极小曲面晶胞梯度支架可与人体骨软骨组织孔隙率及弹性模量相匹配,为骨软骨支架设计提供一种新的思路。目的:研究不同晶胞种类和孔径结构对晶胞梯度支架力学性能的影响。方法:使用Gyroid(G)型、Diamond(D)型Primitive(P)型3种基础晶胞,通过三周期极小曲面数学建模,在梯度区域使用不同尺寸、不同种类晶胞,共计构建6种晶胞梯度支架(G-2P-4D、P-2D-4G、D-2P-4D、G-2D-4P、P-2G-4D、D-2G-4P),进行力学实验及仿真模拟实验,评估支架的力学性能,通过计算流体动力学仿真得到了支架内流体的流动性能参数。结果与结论:有限元力学仿真和轴向压缩实验表明,P-2G-4D型与P-2D-4G型梯度支架的弹性模量相较高,分别为148.67 MPa和152.1 MPa,能够承受较高的轴向载荷,提高植入物的力学稳态;D-2P-4G型梯度支架应力分布最为均匀,可有效减少应力集中,使得连接函数区域均能够有效传递应力,减少应力遮蔽;G-2D-4P型梯度支架流动速率变化最小,为0.10-0.48 mm/s,渗透率较高,有利于植入后体液在支架内部流动。基于三周期极小曲面的晶胞梯度支架设计为骨软骨支架设计提供了新思路,仿真分析结果也为支架植入人体后的骨整合预测提供了参考。

天气预报模型WRF中复杂Stencil性能优化

天气研究与预报模式(WRF)是一种应用广泛的中尺度数值天气预报系统,在大气研究和业务预报领域发挥着重要作用。Stencil计算是科学工程应用中一类常见的嵌套循环计算模式,WRF中对大气动力学和热力学方程的数值求解引出了大量空间网格上的复杂Stencil计算,存在多维度、多变量、物理模型边界特殊性、物理和动力学过程的复杂性等模型特征。文中深入剖析了WRF中典型的Stencil计算模式,识别抽象出典型Stencil循环中存在的“中间变量”概念,围绕其设计实现了3种优化方案,即中间变量计算合并、中间变量降维存储以及中间变量提取,有效提高了数据局部性,改善了数据重用率和空间复用率,降低了冗余计算和访存开销。结果表明,经优化方案重构的WRF 4.2典型Stencil热点函数在Intel CPU和Hygon CPU上均可获得良好的性能加速,最高加速比达21.3%和17.8%。

基于Nussbaum函数的多无人机预设性能反步容错协同控制

针对多无人机协同执行任务过程中遭遇执行器增益故障下的安全飞行控制问题,设计了1种预设性能反步容错姿态跟踪控制方案,以实现故障下的多无人机姿态同步跟踪控制。首先,定义飞行器的姿态同步跟踪误差和姿态角速率跟踪误差,分别利用预设性能函数对2种误差进行约束,将不等式约束转化为等式约束。其次,基于转换误差设计反步容错姿态同步跟踪控制器,应用Nussbaum函数解决由增益故障引起的未知控制增益问题。Lyapunov稳定性分析表明,姿态同步跟踪误差与姿态角速率跟踪误差稳定且收敛。仿真结果验证了控制方案的可行性以及有效性。

自适应模糊控制尾翼设计及其制动性能研究

汽车尾翼是性能车、跑车中关键零部件之一,对汽车的驾驶性能和稳定性有着较大影响。在汽车行驶过程中,车速、加速度和转向角都是不断变化的,传统尾翼系统设计方法无法兼顾控制系统输入输出之间的非线性关系,以及输入的不确定性。本文提出基于模糊控制的汽车尾翼设计方法用于解决上述问题,研究了车速和制动踏板行程与尾翼攻角之间的关系,设计了自适应尾翼的执行机构并进行稳定性分析,并对加装尾翼后的车辆进行了制动性能仿真验证。研究结果表明:采用模糊控制策略可以在车辆行驶过程中自适应控制尾翼位置;设计的机构保证了尾翼传动过程所需的大传动比,并使尾翼能保持在目标位置;使用优化后的尾翼,在低速时驾驶的稳定性良好,而在高速时的制动性能提高了4.7%,制动距离由38.2缩短至36.9 m,缩短了3.3%。本研究提供了一种自适应车况的汽车尾翼设计思路,可以为汽车尾翼技术提升和产业应用提供参考。

施肥对陇东苜蓿生产性能和牧草营养的影响

探究不同施肥配比对陇东苜蓿生产性能和营养品质的影响,筛选出最佳施肥配比。采用单因素随机区组设计,共设计10个施肥配比处理,不施肥处理作为对照。结果表明,I处理株高最高,达62.89 cm,是对照的1.59倍,方差分析表明速效肥料和有机肥料对株高的影响不显著(P>0.05);不同肥料配施对茎粗影响不显著(P>0.05),鲜草产量是对照的1.32~2.73倍;干草产量是对照的1.17~1.72倍,方差分析表明处理A鲜重和干重均显著(P<0.05)高于对照。从各处理的营养分析来看,各施肥处理各指标均高于对照,表明施肥处理可以提高苜蓿营养品质。隶属函数分析表明处理A的综合表现最好,即N、P、K分别为75、150、150 kg/hm^(2)综合表现最好。

航空发动机控制中变权重函数阶次的仿真研究

提出一种民用航空发动机过渡过程控制方法,在含非线性补偿项的航空发动机分段线性模型基础上建立含耦合状态变量权重项的性能指标指标函数,设计变权重SDRE控制算法实现的对过渡过程的控制。在MATLAB环境下对各阶次变权重函数下的航空发动机SDRE控制算法进行仿真,仿真结果表明,变权重SDRE控制算法相比定权重控制算法可以在提升航空发动机转速响应速度的同时降低燃油消耗,同时仿真结果表明,变权重函数阶次越高时转子转速响应的上升时间越快,同时燃油流量随阶次的上升先减小再增加,最后对产生这种结果的原因进行了分析。

基于RBFNN的智能车辆转向系统的预设性能控制

针对存在模型非线性和参数不确定性的智能车辆转向系统的预设性能跟踪控制问题,采用径向基函数神经网络对转向系统中的不确定非线性进行在线逼近,结合障碍Lyapunov函数技术为智能车辆的线控转向系统设计预设性能控制器。在控制器设计中,采用动态增益技术补偿控制增益未知对系统控制性能的影响。利用Lyapunov方法分析系统的稳定性,证明在控制器作用下,前轮转角的跟踪误差在预设的时间内收敛至原点预设的邻域;通过数值仿真和整车实验验证了控制方法的合理性。

冶金高频响高精度伺服液压缸性能测试系统软件开发

采用LabVIEW与MATLAB函数结合的方法,开发了冶金高频响高精度伺服液压缸性能测试系统。根据生产冶金高频响高精度伺服液压缸对其动静态性能指标要求,该测试系统功能模块包含最低起动压力测试模块、带载动摩擦力测试模块、阶跃响应测试模块、频率响应测试模块、偏摆测试模块,各项测试结果通过研华数据采集卡PCI-1742U、PCI-1723与SSI-RS485电流变送器转换采集MST位移传感器信号与AB相脉冲传感器信号;该测试系统能够对测试的数据进行实时跟踪显示、存储或查询;此外,该系统还具有数据导出、打印实验报告等辅助功能。实验证明,该测试系统具有较高的实时性与可操作性,填补了其他系统所空缺的针对于大直径冶金高频响高精度伺服液压缸的偏摆测试模块,同时该测试系统具有更高的稳定性,解决了技术人员对原有测试系统操作复杂的难题,实现“傻瓜式”操作,更加智能化、可视化、及时化。

基于混合双层自组织径向基函数神经网络的优化学习算法

针对传统方法采用先训练后测试两阶段学习机制极易导致的过拟合或欠拟合问题,提出一种基于混合双层自组织径向基函数神经网络的优化学习(hybrid bilevel self-organizing radial basis function neural network optimization learning,Hb-SRBFNN-OL)算法。首先,将训练过程和测试过程集成到一个统一的框架中,规避过拟合或欠拟合问题。其次,基于进化学习机制,提出上下2层的交互式优化学习算法,上层基于网络复杂度和测试误差自组织调整网络结构,下层采用列文伯格-马夸尔特(Levenberg Marquardt,LM)算法作为优化器对自组织径向基函数神经网络(self-organizing radial basis function neural network,SO-RBFNN)的连接权值进行优化。最后,利用来自多个子网络的综合信息生成模型的最终输出,加速网络全局收敛。为验证所提方法的可行性,分别在多个分类和预测任务中进行了测试实验。结果表明,在与传统神经网络结构相似甚至更好的测试和分类精度下,该方法不仅能实现更快的训练收敛,而且能进化成更精简紧凑的径向基函数神经网络(radial basis function neural network,RBFNN)模型。尤其在污水处理过程中总磷的质量浓度预测实验中,测试集中均方根误差(root mean squared error,RMSE)最高可降低48.90%,实际场景实验结果验证了所提算法的精确性更佳且泛化能力更强。

复变函数在通信系统中的应用及性能分析

本文旨在探讨复变函数在通信系统中的应用及其性能分析。首先介绍了复变函数的基本概念和性质,其次,讨论了复变函数在信号处理中的应用,包括信号的傅里叶变换、滤波和频谱分析等。此外,探讨了复变函数在通信信道建模中的应用,包括信道传输函数的建模和信道容量的计算等。最后,总结了复变函数在通信系统中的应用进行了性能分析,包括误码率、信噪比和信道容量等指标的分析。实验结果表明,复变函数在通信系统中具有很高的应用价值和性能优势,可以有效地提高通信系统的性能和可靠性。

鲁西北不同高蛋白大豆品种的生产性能综合评价

为筛选出适宜鲁西北地区推广种植的优质高蛋白大豆,采用模糊隶属函数及主成分分析对参试10个高蛋白大豆品种的生产性能进行综合评价。结果表明,参试大豆品种分枝数、百粒重、底荚高度、产量和株高变异系数较大,主茎节数、单株荚数和单株粒数变异系数较小,且分枝数与株高、主茎节数均呈显著负相关,与单株荚数呈显著正相关,单株荚数和单株粒数之间,百粒重和产量之间均呈显著正相关。因此,在本地区选育高产品种时,应适当选择分枝数多、单株荚数多、单株粒数多和百粒重大的品种。通过隶属函数和主成分分析,冀豆12、齐黄34和菏豆37综合得分较高,产量也高,在鲁西北地区适应性强,可作为该区推广种植的优选高蛋白品种。