齿条接缝冲击作用下齿轨系统关键载荷特性分析

齿条接缝冲击直接作用于车辆-轨道耦合系统,能够显著改变系统载荷特性。为探究齿条接缝冲击作用对轨道系统关键载荷特性的影响,首先基于车辆-轨道耦合动力学理论建立齿轨车辆-轨道耦合动力学模型;其次基于齿轮啮合特性,分析齿条接缝处齿距偏差与线外啮入冲击力间的量化关系;最后分析不同列车运行速度下,齿条接缝处轨道系统载荷特性。研究表明,齿条接缝处齿距偏差及列车运行速度对齿轨系统载荷特性具有重要影响,为防止齿条接头处屈服变形,建议列车运行速度30 km/h时齿条接缝处齿距偏差应控制在4 mm以下。研究成果可为运维部门制定齿轨铁路养护标准提供理论参考。

基于混合幅度差函数的基音提取算法

为了减少基音周期提取中的倍频和半频错误,进行更准确的基音周期估计,提出一种基于混合幅度差函数的基音周期提取方法.分析比较了不同幅度差和自相关函数估计基音周期错误率的分布,结合两类典型幅度差函数的优点定义了混合幅度差函数;进而基于混合幅度差函数,给出了使用历史信息进行校正的后处理方法.分析表明,所提方法可提高基音周期估计准确率,接近实时地确定基音周期,减少了传统基音周期估计因平滑处理而带来的误差或者动态规划处理带来的延迟.大量实验表明本文提出的基音周期提取方法比传统方法的错误率降低了13.8%.

一种实用的双向跟踪基音周期平滑算法

本文运用动态规划技术，提出了一种实用的双向跟踪基音周期平滑算法．实验结果表明，在用多带激励时域自相关法估计基音周期时，结合该算法对基音周期进行双向跟踪平滑处理。

风力发电机组独立变桨鲁棒自适应桨距角跟踪控制

在全面考虑风力发电机组桨叶所受各种载荷的情况下,建立了含有时变不确定项、未知载荷干扰的桨叶动力学数学模型,该模型精确描述了桨叶系统的非线性动力学行为。模型存在很多不确定时变参数和未知干扰项,针对这一复杂多变的桨叶模型,采用鲁棒自适应控制方法,成功设计了独立桨距角跟踪控制器。利用李雅普诺夫(Lyapunov)稳定性理论,证明了系统的稳定性。采用Matlab/Simulink仿真软件,建立了风力机组桨叶动力学仿真模型。仿真结果表明,所设计的桨叶桨距角控制器,在系统参数和所受干扰完全未知、不确定且时变的情况下,能够快速跟踪期望的桨距角,表现出良好的鲁棒性。

基于构架点头角速度的轨道垂向长波不平顺在线检测

在分析比较基于轴箱垂向振动加速度和构架点头角速度的轨道垂向不平顺检测原理的基础上,提出基于构架点头角速度的轨道垂向长波不平顺在线检测方法。在运营车辆轴箱正上方的构架处安装陀螺仪,用于等空间采样构架点头角速度的时域信号;对构架点头角速度的时域信号以及由速度传感器测得的车速时域信号进行二次积分、消除拟合多项式的趋势项、带通滤波及递归最小二乘自适应补偿滤波等数据处理,从而得到轨道垂向长波不平顺的估计值;建立车辆—轨道垂向耦合动力学模型,以实测轨道垂向不平顺激励下的构架角速度模拟陀螺仪采集的时域信号,对给出的在线检测方法进行验证。结果表明:与实测结果相比,标准差小于0.4mm,归一化均方误差小于-8,说明给出的在线检测方法能精确、有效地检测轨道垂向长波不平顺。

基于改进基音跟踪算法的单通道语音分离

基于计算听觉场景分析(Computational Auditory Scene Analysis,CASA)的语音分离系统通过模拟人耳的听觉感知系统对混合信号进行处理并分离出感兴趣的目标语音,近年来得到了很大的发展。如何在干扰噪声存在的情况下进行正确的基音提取跟踪一直是CASA系统研究的重点。提出了一种基于目标语音源的改进基音跟踪算法。该算法通过对目标源估计和基音检测两个步骤的反复迭代计算,得到最终的基音轨迹。通过在不同噪声干扰条件下与传统基音跟踪算法对比的实验结果证明,该算法能够有效地抑制噪声,提高输出语音的信噪比和语音质量。

滚仰式导引头跟踪回路角增量优化

提出了一种角增量的生成及优化方法,用于解决滚仰式导引头跟踪回路角增量指令的提取问题。介绍了一种滚仰式导引头结构组成及其工作原理;根据脱靶量信息和探测器焦距给出了滚转和俯仰框架的位置回路角增量;将角增量标定为以两框架零位为起点的绝对角位置指令,其中,俯仰框的角位置指令标定区为[0,π/2],滚转框的角位置指令标定区为[0,2π)。依据减小滚转框角增量的原则,将导引头滚转框的当前框架角在[0,2π)内均分成4个象限,在不同的当前框架角范围内给出了相应的角增量优化策略。最后,设计了角增量优化指令的半实物实验以验证方法的可行性。实验结果表明:文中提出的指令提取和优化方法可以实现对目标的跟踪,跟踪误差为0.149 4°。

基于FFT-ACF和候选值估计的基音周期提取方法

利用FFT-ACF算法进行基音周期候选值估计,减少在语音基音周期提取中常见的倍频和半频错误,提出针对候选值的多重后处理算法.后处理过程:首先运用峰值筛选法进行初选,接着利用一次均值法将语音分为不同的音高段,再使用二次均值法为每个音高段确定合适的频率范围,最后精确提取出基音周期.实验结果表明,基音周期后处理算法有效,在音乐哼唱识别应用中收到良好效果.

变速风力发电机组最大风能追踪与桨距控制

针对变速变桨风力发电机组(Variable Speed Variable Pitch,VSVP)如何在低风速时最大限度捕获风能以及在额定风速以上稳定输出功率进行研究。低风速时在传统风能追踪控制策略的基础上,提出通过改变最优增益系数来追踪最佳风能利用系数的自适应转矩控制策略。在额定风速以上,依据风机空气动力学原理、风轮扫及面内风速风切特性,提出基于桨叶方位角信号的独立变桨距控制策略。该策略通过权系数将统一变化的桨距角转化为3桨叶独立变化的桨距角。以国产某2 MW风力发电机组为验证对象,基于Bladed软件平台对所采用的控制策略进行仿真验证。结果表明,相对传统控制,所提出的控制策略在低风速时能够更好的追踪最大功率点。额定风速以上时,使风力发电机组能够在额定转速下保持稳定的电功率输出。

哼唱检索中一种新颖有效的哼唱信息处理方法

在基于哼唱的音乐检索系统的研究中,对哼唱输入与数据库进行合理的近似匹配以及有效的检索方法的研究不断深入,但对于哼唱音频信息的有效处理以提取准确有效的旋律特征信息构造查询的研究还不充分。本文在已有的哼唱信息处理方法之上,提出了一种结合了哼唱语音信号增强技术以及时域与频域处理技术的哼唱转谱方法,包括采用了分级音符分割方法、基于规则的音高跟踪方法,并提出一种合理的旋律特征表达的中间格式,用于哼唱查询构造。实验结果证明了这种对哼唱信息转谱处理新方法的有效性和准确性。通过降低哼唱转谱过程中引入的误差,进而可以有效地提高整个音乐检索系统的性能。

滚-仰式导引头跟踪原理

研究适用于近距格斗空空导弹的滚-仰式导引头跟踪原理。根据导引头探测器上目标的位置信息,导引头稳定平台状态及导引头与弹体间的相对运动关系,导出了导引头跟踪框架角误差信号的数学模型,以实现导引头的闭环控制。然后结合导引头的控制特点,完成了导引头控制系统的设计。结合工程实际应用,研究了导引头跟踪框架角误差简化公式的适用性,研究表明,简化公式和精确公式给控制系统性能带来的主要差别在于由简化公式得到的俯仰通道控制系统较精确公式得到的俯仰通道控制系统稍慢。其造成的影响可以通过俯仰通道与滚转通道带宽比的优化设计来补偿。分析表明,实际应用中可以采用简化公式求导引头跟踪框架角增量,实现导引头的闭环控制。

基于多基音跟踪的单声道混合语音分离

针对许多计算听觉场景分析系统无法很好地解决多说话人混合语音信号分离的问题,提出了一种基于多基音跟踪的单声道混合语音分离系统。该系统充分利用了多基音跟踪研究的最新成果,通过将多基音跟踪得到的目标语音和干扰语音的基音轨迹信息结合到分离系统中,有效地改善了分离系统在包括多说话人混合在内的多种干扰情况下的分离效果,为多说话人语音分离问题的解决提供了新的思路。

基于哼唱的音乐检索应用系统

通过研究哼唱旋律基频提取和检索算法,给出了一个完整的基于哼唱的音乐检索系统框架。系统主要分析了旋律特征提取和近似旋律匹配部分。旋律特征提取部分采用基于差分Mel倒谱法求基频;旋律匹配部分对经典的动态时间弯折算法原理分析后,根据声音特征引入音长差序列的余弦相似度,提高了检索效率和精度。在340首MIDI歌曲的测试集上,前三位识别效率提高3.7%,用时降低16%,系统的性能有明显改善。

变桨距四旋翼无人飞行器航迹跟踪控制

针对传统定桨距四旋翼无人飞行器定桨距机构限制的问题,提出一种变桨距电机旋翼系统。在电机旋翼系统动力学模型的基础上,根据最小二次型最优控制方法设计了变桨距电机旋翼系统控制律,基于牛顿-欧拉方程和四元数运动学,建立了四旋翼飞行器动力学模型,推导了桨距角分配矩阵,设计了航迹跟踪控制律。仿真结果验证了变桨距技术相对定桨距技术在控制响应方面的优势,证明了提出的控制方法能够实现对变桨距四旋翼飞行器的高精度航迹跟踪控制。

光盘道间距及其信道轨迹长度的测量

基于光盘的结构,将光盘抽象为一个反射光栅的模型,从而测出了光盘的道间距及信道轨迹长度.

变速恒频变桨距风力机自抗扰控制

针对变速恒频风力发电系统结构复杂,受参数变化和外部干扰较显著,具有非线性、时变、强耦合的特点,在分析变桨距风力发电机组的动态模型基础上,提出一种基于自抗扰控制器(ADRC)的控制方法。低于额定风速时,跟踪给定转速,实现最大风能捕获;高于额定风速时,控制桨距角,限制风能吸收,保持风机转速和功率值在额定值附近。基于Matlab/Simulink环境,在全风况下对系统进行了仿真,结果表明,ADRC控制策略受系统参数变化的影响较小,动态性能好,鲁棒性较强。

变速风电机组的惯性与一次调频特性分析及综合控制

大规模风电场集中接入电网将导致系统惯性降低,调频能力不足,为解决此问题,提出了变速风电机组的频率综合控制方案。根据变速风电机组调频所需的备用容量,提出风电机组的减载控制方案,并解决惯性与一次调频控制的结合问题。通过分析风电机组的一次调频特性,利用变桨技术,进一步提出可整定风电机组静调差系数的频率控制策略,并与虚拟惯性控制有机结合,实现风电机组对系统频率的综合控制。通过仿真分析验证了在所提控制方案下,变速风电机组利用其可控的调频能力,不仅能够有效支持系统惯性,减小系统扰动初期频率的变化率,并可按照整定的静态频率特性,提高系统的静态频率稳定性。

舰艇摇摆对雷达目标跟踪精度的影响分析

舰艇的摇摆与摇摆角度测量误差和角速度测量误差会引起雷达对目标观测的偏差,进而对雷达的目标跟踪精度产生影响。针对此类问题,从误差产生的根源上进行分析,由舰艇摇摆模型建立起了目标观测误差模型,通过仿真计算,分析了舰艇摇摆对雷达目标观测造成的影响,以及由此引起对目标跟踪精度的影响,所得结论具有一定工程实践指导意义。

滚仰式红外导引头视线角速率提取方法研究

由于滚仰式导引头的结构特殊性,制导控制系统需要的视线角速率信息是不能够直接测量得到的,因此提出了一种基于跟踪微分器的视线角速率提取方法。根据滚仰式导引头的结构特点,分析了滚仰式导引头的运动学原理,并根据滚仰式导引头的结构推导出视线角与弹体姿态角、框架角和失调角的关系,然后设计了有限时间收敛跟踪微分器求解视线角速率信息。经数字仿真,对比了直接差分法和跟踪微分器法对视线角速率的提取效果,证明了利用跟踪微分器提取视线角速率的有效性。

提高风电机组发电量的转矩–变桨协调控制策略

变速恒频风电机组由于受到变速范围及变速动态响应时间的限制,无法保持以最佳叶尖速比运行。推导出了最优桨距角随叶尖速比偏离程度变化的规律,并提出一种额定风速以下的转矩–变桨协调控制策略,当机组偏离最佳叶尖速比时,使机组工作在局部最优点上,从而提升发电量。同时,针对桨叶安装角误差对发电量及协调控制的影响问题,提出一种全局最优桨距角自寻优算法;针对有效风速难以直接获取的问题,提出了一种带动态补偿的多模式有效风速观测方法。基于RTDS和Bladed联合仿真平台,验证了转矩–变桨协调控制策略的有效性;并以实测风速进行长时间仿真和评估。结果表明所提出的方法可有效提升机组发电量。