Decentralized PD Control for Non-uniform Motion of a Hamiltonian Hybrid System

In this paper, a decentralized proportional-derivative （PD） controller design for non-uniform motion of a Hamiltonian hybrid system is considered. A Hamiltonian hybrid system with the capability of producing a non-uniform motion is developed. The structural properties of the system are investigated by means of the theory of Hamiltonian systems. A relationship between the parameters of the system and the parameters of the proposed decentralized PD controller is shown to ensure local stability and tracking performance. Simulation results are included to show the obtained non-uniform motion.

无黏性非均匀沙的参数自适配起动切应力计算方法

非均匀沙起动条件的确定是研究非均匀沙输移的关键。工程实际应用中有修正法和等效粒径法两种,两种方法中含有的参数率定需要已知分组沙起动切应力测定值,且取值依赖率定数据集。基于两种方法在理论上计算的分组沙起动切应力相等思想,结合吴伟明提出的修正法与王涛提出的等效粒径方法,将两种方法中含有的率定参数作为自适配参数,通过函数拟合确定,拟合适配过程不依赖分组沙起动切应力数值。实践检验表明,通过自适配确定参数可以提高泥沙起动切应力计算方法的适用范围,精度更高。成果可以为非均匀沙起动条件计算提供新思路。

复杂型腔类零件电火花加工电极运动轨迹搜索算法研究

针对复杂型腔类零件电火花加工中电极无干涉运动路径难规划的问题,提出一种电极运动轨迹搜索算法。使用NURBS参数化曲线曲面建模方法拟合叶片型面,建立叶片精确数学模型并计算流道中心线,基于流道中心线表达式提出轨迹搜索算法,开发了复杂型腔类零件多轴联动电火花加工专用CAM系统,成功实现4轴、5轴、6轴复杂型腔类零件的电极运动路径规划和无干涉加工过程仿真。进行整体带叶冠涡轮盘的加工试验,结果表明,叶形加工精度≤0.03 mm,总耗时249.3 h,满足闭式整体叶盘类零件指标要求。试验证明该算法可以快速搜索电极无干涉运动轨迹,有效避免电极干涉,从而提高轨迹搜索效率,工况适应能力强,可用于4~6轴各种工况下叶轮、叶盘等复杂型腔类零件的电极运动轨迹搜索。

融合非均匀采样与特征强化的人体不文明行为检测方法

针对人体异常行为时空动作检测对相似行为存在误检及局部肢体行为检测精度较低的问题,基于自制的不文明行为时空动作检测数据集(UBSAD),提出了一种融合非均匀采样与特征强化的人体不文明行为检测方法。该方法在时空特征提取阶段引入Video Swin Transformer(VST)作为主干网络,用于捕获视频中的长期时序依赖关系,提升网络全局信息学习能力;将提出的环形残差VST模块替换主干网络最后阶段的VST模块,放大目标区域和背景区域的差异,并结合多头自注意力机制,强化对目标区域的特征提取;在视频帧采集阶段提出了独特的非均匀采样方法,根据任务需求调整输入数据分布,使模型有层次地获取动作变化信息,有效提升网络对相似行为细节特征的关注;在特征提取网络之后嵌入新的融合浅层特征的级联池化三维空间金字塔特征强化模块,进一步增强多种尺度下的特征适用性,有效减少动作细节信息在特征提取过程中的丢失和降低背景信息的干扰,实现特征强化的效果。实验结果表明,该方法在UBSAD数据集和公开数据集UCF101-24上mAP指标分别达到了71.93%和83.09%,比使用基线网络VST作为时空特征提取模型分别提高了7.39个百分点和1.22个百分点,能够有效检测目标的行为。

Incipient Motion of Bed Load Sediment and Its Application in the Three Gorges Hydro Project

A formula for the calculation of critical shear stress of non-uniform sediment was developed by on river bed has been established while considering the relative degree expose of grains.The values of the Coeffi- cients in the formula have been obtained.The formula has been verified with prototype observation data, flumes data of both nature and lightweight sand.The computed results fully reflect the characteristics of thresh- old motion of non-uniform sediment.The result have been used in some physical mo...

粗化床面发展过程中非均匀沙起动试验研究

非均匀沙在水流作用下会形成表层粒径大于底层的床面粗化现象,同时表层粗颗粒还会形成聚集结构体。已有非均匀沙起动研究仅考虑粒径差异,对多颗粒组成的粗化结构体及其影响问题考虑不足。在水槽中开展了非均匀沙床面粗化发展过程试验,分析了粗化床面条件下的起动条件及起动判别标准。结果表明,粗化床面发展可分为中粗颗粒出露、中颗粒结构体形成、粗颗粒结构体形成等3个阶段,粗化结构体对泥沙颗粒的起动和输移造成较大影响。粗化床面条件下非均匀沙起动临界希尔兹参数为0.015 5~0.023 5,小于均匀沙床面。USACE输沙率标准不适用于非均匀沙粗化床面,而Parker标准与韩其为标准均可在一定程度上反映非均匀沙粗化对泥沙起动的影响,其中韩其为标准与实测值更接近。

一种多点非匀速旋转的ISAR雷达干扰方法

根据目标旋转微动产生的微多普勒能影响逆合成孔径雷达(ISAR)成像的特点,提出了一种多点非匀速旋转的微动干扰算法。通过对截获的雷达信号进行调制,形成多点非均匀多普勒调制的ISAR图像微动干扰,该干扰样式不仅能够实现ISAR图像干扰,还使得ISAR图像的微动特性难以提取,影响ISAR识别。仿真实验验证了所提算法的有效性。

变速移动载荷作用下梁的动态响应数值模拟

分析具有大速度、加速度或大质量的移动载荷作用下支撑梁的动力响应问题,采用有限元法和振型叠加法相结合的建模方法,推导出关于模态坐标的时变系数常微分方程组,并通过Newmark-β算法求解数值解。与文献算例和ABAQUS模型的结果对比验证了该文方法与现有方法的一致性。通过分析匀速、匀加速、匀减速3种典型运动状态移动载荷作用下的支撑梁响应情况可知,在移动载荷具有大速度、大加速度或大质量时,研究梁的动力响应问题均需考虑移动载荷惯性影响。

考虑地震动空间非一致性的岩体地下洞室群地震反应分析

阐述人工合成考虑空间非一致性的多点地震动加速度时程步骤,提供合理的空间非一致地震动输入。在此基础上,建立一大型地下洞室群的三维数值计算模型,分析一致与非一致两种地震动输入情况下该地下洞室群的地震响应特征。研究结果表明,洞室群地震响应与激振源的位移时程曲线形式接近,表明围岩的惯性效应可以忽略;地震波幅值对于地下洞室地震响应具有决定性作用,而地震动的空间非一致特性对于讨论的轴向长度水平(轴线长度尺寸为300～400 m)的地下洞室的破坏未产生不利影响。因此,在进行类似的岩体地下洞室地震动安全评价时可以不考虑地震动空间非一致性的影响。

非匀速平台SAR成像算法研究

提出一种波数域非匀速平台SAR成像方法.从波数和瞬时斜距的概念出发,通过对回波信号沿非匀速平台方位采样位置进行曲线积分得到理想的回波波数域表达式,再利用常规成像算法进行聚焦成像.该算法适用于任何已知平台方位采样位置的情况,不用进行插值操作,成像精度高.易于和已有成像算法结合.仿真结果验证了算法的有效性.

GIS中不均匀直流电场下球状自由导电微粒运动分析

针对气体绝缘系统(GIS)中自由导电微粒无害化的问题,研究导电微粒在GIS中不均匀电场作用下的运动规律,建立球状自由导电微粒在楔形不均匀电极系统中的受力模型,采用Runge-Kutta方法对微粒运动方程进行求解,并对球状自由导电微粒在不均匀直流电场中的运动轨迹进行仿真,同时考虑电压波动和电极表面粗糙等随机因素对微粒运动轨迹的影响。另外,研究了自由导电微粒的运动轨迹与施加电压、微粒初始位置、微粒和电极材料的性质及电极表面状况的关系。研究结果表明:在一定的电场条件下,微粒运动会处于一种谐振状态,而施加电压的幅值。

基于设计地震动的地震波斜入射波动输入研究

为建立反映地表非一致性运动的地震动场、建立斜入射地震波与设计地震动之间的联系,将地表设计地震动分量看作斜入射的SV波和P波的叠加,根据固体介质中波的传播理论推导了斜入射SV波和P波时程与设计地震动分量的关系,结合粘弹性人工边界,得到了反映设计地震动的地震波斜入射条件下的解析方式,以此为基础建立了时域计算分析模型。半空间算例验证了该方法具有较好的精度,地表面各点的运动具有非一致特征。为计算大跨度结构非均匀地震动输入情况下的动力响应提供了一种有效的方法。

非均匀沙的运动机理及输沙率计算方法的研究

本文较为系统地研究了非均匀沙运动机理及输沙率的计算方法，在建立泥沙运动交换模式的基础上，指出现有非均匀泥沙起动流速公式存在的不足并对此作了修正，然后分别讨论了推移质分组输沙率、悬移质分组挟沙力和全沙输沙率的计算方法，得到的有关公式均用实测资料作了验证计算。结果表明它们是合理、可靠的，可在理论研究和生产实践中参考应用。

机电一体化非均匀运动产生综合装置研究

非均匀运动可以由伺服电机带动中间传输机构来完成。介绍了对于高速重载下的非均匀运动产生的机电一体化两自由度综合驱动机构。该机构有两个驱动源 ,具有传统的常速电机驱动机构能量存储与释放的优点 ,又具有伺服电机驱动装置可编程控制的特点。该驱动装置使用了优化设计方法 ,主要驱动能量和扭矩由常速电机提供 ,伺服电机只起运动调制的作用 ,即在一种基本运动的基础上 ,由伺服电机改变运动而导致驱动装置最终能输出要求的各种非均匀运动。该综合机构与伺服电机直接驱动装置、伺服电机与齿轮组成的驱动装置进行了比较 ,结果表明 ,只有综合机构能同时减少作用在伺服电机上的扭矩和功率 ,从而为高速重载下非均匀运动的产生提供了一个很好的驱动源。

基于非均匀FFT的长时间相参积累算法

针对采样引起时域相参积累损失以及相参积累算法运算量较大的问题,该文提出一种在快时间频域实现长时间相参积累的快速算法。该算法在快时间频域利用非均匀快速傅里叶变换(FFT)校正距离走动,完成相位补偿,然后通过快速逆傅里叶变换(IFFT)实现积累。该算法可以避免由采样引起的积累损失且运算量相对较小,理论分析和仿真结果验证了该算法的有效性。

等效粒径与非均匀沙起动条件研究

阐述了泥沙起动机理,通过对等效粒径概念及表达式的引入,推得了泥沙起动公式。该公式的系数并非一个常量,而是位于某个区间,且随泥沙粒径、相对暴露度及起动标准而变。同时得到了均匀沙的起动公式,该公式系数同样位于一个区间。通过与部分均匀沙公式的系数比较可知,所给出的系数的取值区间基本涵盖了其他公式系数。说明采用等效粒径能反映泥沙的起动特性。

非均匀沙运动特性试验

天然河流床沙通常为非均匀沙，准确把握非均匀沙颗粒运动规律是模拟和预测天然河流河床演变的基础。开展了恒定均匀流条件下的非均匀沙推移质运动水槽试验，床沙粒径范围为0．10～20mm。利用摄像机从顶部拍摄了粗化条件下的推移质颗粒运动，获取大量非均匀沙颗粒的运动轨迹，提取了颗粒运动速度、走停时间等基本运动参数，推移质运动颗粒粒径范围为0．74～8．19mm。试验结果表明，非均匀沙床面聚集体或大颗粒使推移质颗粒运动方向发生改变，与均匀沙成果相比，非均匀沙推移质颗粒的纵向运动速度减小，横向运动速度增大；推移质颗粒纵向运动速度遵循指数分布，单次运动速度遵循r分布，横向运动速度及运动速度矢量角则遵循正态分布。

宽级配非均匀沙运动特性研究

为了探索泥沙在水力作用下的运动规律,通过水槽试验,对均匀沙、连续和不连续宽级配非均匀沙的沙床发生起动和冲刷的运动特性进行了观察和对比分析。将均匀沙的沙莫夫公式加以推广,表征了非均匀沙各级运动对应的临界流速与水深及各材料参数的关系,拟合得到了不同种类的沙床发生各级运动对应的临界流速系数。计算结果与试验现象的对比分析表明,与均匀沙相比,连续宽级配非均匀沙一旦发生起动,其颗粒运动更容易加剧形成冲刷;而缺粒径段的不连续宽级配非均匀沙,由于大颗粒的荫蔽阻挡作用,冲刷较难形成。

非匀速弹道SAR成像方法研究

非匀速直线弹道成像是弹载SAR领域的核心问题之一。首先构建三维空间中的非匀直弹道模型,通过泰勒近似公式分析运动偏差的来源,并将运动偏差分解成方位偏移、地距偏移和俯仰偏移等三个部分。推导了横向运动和俯冲运动分别引起的地距偏移和俯仰偏移函数,从而得到了对应的运动补偿函数。方位偏移表现为SAR平台在方位向作变速直线运动,回波的数据格式可看成空间非均匀采样的结果。为此,提出了一种利用空间非均匀采样模型替代时域变多普勒模型的成像方法。该算法将变速运动等间隔时间采样的回波数据等效为匀速运动中非等间隔时间采样数据,然后通过方位向非均匀离散傅立叶变换将数据变换到均匀频率域,再完成其它后续的成像操作。完整地推导了非匀直弹道SAR成像的全过程,点目标仿真结果清晰可见,表明了算法的有效性。

考虑地震动空间非一致性的地铁车站结构三维数值模拟

介绍了实现非一致地震动作用采用的等效人工边界单元和等效荷载法,采用自由场模型验证输入的正确性.以某在建地铁车站为背景,建立了三维地铁车站模型,计算了不同频谱地震波在一致与非一致波动入射工况下地铁车站的地震动反应,分析了该地铁车站在非一致地震动作用下的反应特性.总结了非一致地震动作用对车站结构反应的影响,分析了不利位置地震动内力反应,得出长跨度地铁车站有必要考虑地震动非一致因素影响作用的结论并提出抗震建议.