斜倾厚层山体弯曲-侧滑机理分析——以重庆武隆庆口滑坡为例

重庆武隆庆口滑坡发育在斜倾厚层陡崖带上,下方数百年的煤矿开采形成了大面积的采空区。基于对地质条件、采空区现状和山体变形特征的分析,发现该滑坡既有弯曲张拉变形又有侧向滑移变形,提出了弯曲-侧滑破坏模式。根据山体变形历史,分弯曲变形和滑移变形两个阶段,分析了滑坡变形特征,研究了岩层面产状变化。并根据层面与临空面组合关系,将山体破坏分为弯曲张拉破坏、楔形体破坏和平面滑动破坏3个阶段,建立了各破坏阶段的判据,揭示了弯曲-侧滑型滑坡演变规律和形成机理,为该类滑坡防灾减灾提供了科学依据。

基于动态滑模的张拉整体结构振动控制研究

为降低动力荷载条件下张拉整体结构的振动响应,提升结构体系的主动控制效果,提出了一种适用于张拉整体结构的动态滑模控制方法。根据结构体系的动力学模型,推导出受控系统的状态空间表达,进而设计了基于趋近律的动态滑模控制器,并运用模糊规则对控制器参数进行自适应调节。采用一种基于作动器同等能量输入的对比分析方案,结合控制性能评价指标,探讨了作动器的控制效能问题,并以此评估不同控制方法对体系的控制效果。以某一跨度为5 m的空间张拉整体梁为例,对其开展了水平地震作用下的数值仿真,结果表明,动态滑模控制方法提升了作动器的控制效能,对降低结构的动态响应是切实有效的,且比常规的二次线性最优控制方法具备更加优异的控制效果,为此类结构的主动振动控制研究提供了新的策略选择。

基于模糊算法的双三相PMSM无传感器控制

针对现有高速情况下双三相永磁同步电机无传感器控制精度低,增益值固定的问题,提出一种提高精度同时可变换增益值的基于模糊离散型超螺旋滑模观测器。首先,对双三相永磁同步电机的数学模型与电流方程进行分析;其次,结合电流方程与超螺旋算法构建超螺旋滑模观测器并利用反向差分离散法进行离散化,同时加入模糊控制得到变换增益值,解决了超螺旋滑模观测器受固定增益值限制无法兼具收敛速度快和观测误差小的问题;最后,在MATLAB环境下搭建了仿真模型对所提算法进行验证,仿真结果表明了新型观测器精度高的同时也能够改变增益值从而快速收敛。

轨道运输车辆液压制动系统车轮防抱死冗余控制

为了提高轨道运输车辆制动期间的安全性、避免车辆侧翻事件的发生,提出轨道运输车辆液压制动系统车轮防抱死冗余控制方法。分析液压制动系统的制动方式,并初步建立液压制动防抱死策略,在经典卡尔曼滤波算法的基础上,结合贝叶斯法则与先验估计法,实现液压制动系统的状态跟踪,得到车辆质心实时偏移测量结果,当测量结果超出偏移量正常波动范围时,判定液压制动防抱死策略失效,即刻启动防抱死冗余控制策略。防抱死冗余控制作为液压制动系统控制失效时的备份控制方法,将抗积分饱和算法与滑模控制算法相结合,避免因滑模控制器自身控制率饱和造成的制动系统超调及振动,有效实现了车轮制动力的调节分配,保证车辆制动期间的行驶安全。实验证明,所提方法在轨道运输车辆制动过程中,能够实现车轮滑移率的稳定控制,有效避免车辆脱轨事件的发生,为轨道运输车辆的制动安全提供重要保障。

基于滑动窗口的数据流闭合频繁模式的挖掘

频繁闭合模式集惟一确定频繁模式完全集并且数量小得多,然而,如何挖掘滑动窗口中的频繁闭合模式集是一个很大的挑战.根据数据流的特点,提出了一种发现滑动窗口中频繁闭合模式的新方法DSCFI.DSCFI算法将滑动窗口分割为若干个基本窗口,以基本窗口为更新单位,利用已有的频繁闭合模式挖掘算法计算每个基本窗口的潜在频繁闭合项集,将它们及其子集存储到一种新的数据结构DSCFItree中,DSCFItree能够增量更新,利用DSCFItree可以快速地挖掘滑动窗口中的所有频繁闭合模式.最后,通过实验验证了这种方法的有效性.

网络告警序列中的频繁情景规则挖掘算法

网络告警序列中隐含着丰富的关于网络自身行为特征的模式知识,对其进行有效挖掘和利用将显著提高网络故障管理智能化程度.本文研究网络告警序列中的知识发现问题,提出并实现了一种基于滑动窗口的情景规则挖掘算法.

双排抗滑桩在三种典型滑坡的计算与受力规律分析

传统的抗滑桩计算方法存在很多问题,特别是双排抗滑桩更加无法计算,不能计算出作用在双排抗滑桩上的抗力和推力的分布规律,往往是凭借主观经验分析解决,常常会造成不合理的浪费。采用强度折减的有限元法,讨论了两排桩在3种不同类型滑坡中,在不同的折减系数下随排距的变化,两排桩的桩前抗力、桩后推力、实际承担推力等的变化规律,得出了一系列关于双排桩合理受力与设桩位置的建议。由于讨论了不同类型的情况,所以结论具有普遍性,能为工程设计提供依据。

水下机械手主从遥操作双边控制策略

水下机械手在操作过程中存在抓取对象未知、临场性差的问题,深水环境下较低的能见度限制了机械手的作业。针对此问题提出了带力觉感知的主从式遥操作双边控制系统。主手采用模糊自适应阻抗控制方法,从手采用积分滑模变结构控制方法。通过Liewellyn绝对稳定性准则分析了整体系统的稳定性。搭建了单自由度双边遥操作系统平台,在Matlab Simulink下进行了相关仿真。仿真表明:主手控制提高了透明性以及系统鲁棒性;从手控制克服了外界干扰及消除了滑模控制的抖振问题,从手具有很好的力/位移跟踪主手的能力;整体系统具有很好的稳定性和可行性。

充气滑梯风载锚固分析及仿真研究

针对充气滑梯风载下设施倾覆的情况,研究了现有国际标准中的锚固准则,介绍并推导了锚固点计算公式,定义了锚固失效"三判据",利用有限元软件Workbench,依据静态刚度理论创建了充气滑梯的整体模型,采用MPC算法模拟绳索与设备的接触。在此基础上,选择不同高度锚固点位置进行了仿真,通过对比分析得到锚固系统的初步研究成果。

改进滑模干扰控制律交通数据反步融合算法

提出一种基于滑模干扰控制律的WSN(wireless sensor network)数据反步融合算法。在常规的滑模控制律下加入一个控制干扰补偿项,结合WSN传输的交通数据多状态随机分布特征,把控制律变换到S域中。对WSN数据进行逆序排列反步融合,在数据融合中加入反步融合函数,采用可靠性分配机制使得数据融合接近真实值,实现对交通的智能调度和稳态控制。仿真实验表明,采用该算法进行交通数据融合处理和智能交通控制,能使WSN节点能耗降低,有效抑制控制稳态误差,交通通行能力有较大提高。

BP神经网络在摩擦学设计计算中的应用

用双隐层BP人工神经网络 ,建立了丝杆螺母副的磨损率与滑动速度关系的数学模型。该模型可用于准确地计算丝杆螺母副和蜗轮蜗杆副的磨损率 ,可十分方便地用于摩擦学程序设计。采用L -M规则进行神经网络学习训练可使网络收敛快 ,误差小。网络输出结果与实验结果比较有极好的吻合性。该神经网络可为工程设计人员 ,在摩擦学设计时提供有效的计算工具。

基于自适应滑模观测器的永磁同步电机无位置传感器控制研究

永磁同步电机无位置传感器控制多基于高频信号注入法或状态观测器法。文中在分析变结构系统的基础上,结合表面式永磁同步电机在α、β坐标下的数学模型提出1种自适应滑模观测器估算电机转子位置与转速,并得到观测器的收敛条件,推导和建立了估算的自适应率,利用李亚普诺夫理论证明了算法的收敛性。该方法克服了传统基于电机模型的无位置传感器控制方法对电机参数的依赖性,观测器的稳定性不受电机参数变化及负载扰动的影响,具有较强的鲁棒性。以表面式永磁同步电机为应用实例进行的仿真与实验结果验证了该方法理论分析的正确性与实现的可行性。

一种新的关联规则增量式挖掘算法

针对数据库不断更新变化及现实生活中大多只对近期数据感兴趣的特点,该文提出了一种基于滑动窗口过滤器的关联规则增量式挖掘算法(SWFAI算法)。该算法通过分组及时舍弃挖掘过程中生成的非频繁项目集,有效降低主存压力,减少对数据库的扫描次数,能够对时变数据库进行高效地关联规则挖掘。通过实验证明了该算法能够有效地进行关联规则的挖掘,并在效率上有较大提高。

基于滑动窗口的关联规则增量式更新算法

现有的关联规则算法大多都致力于解决增量式更新问题,需要多次扫描数据集,无法对海量数据进行有效处理。针对此问题,提出了基于滑动窗口的关联规则增量式更新算法(SWIUA),利用滑动窗口进行数据更新,挖掘出用户感兴趣的关联规则。该算法只需要扫描原始数据集和更新的数据各一遍,降低了I/O时间;并采用优化策略对候选项集过滤和删除,提高了关联规则的挖掘性能,能有效处理大量新增数据。

强降雨条件下花岗岩残积土滑坡模拟试验及坡体滑移细观规律研究

以花岗岩残积土为代表性土样,制作4种不同坡度的边坡模型,分别进行4种不同强降雨条件下滑坡模拟试验.利用岩土细观变化的图像采集和分析系统,采集大量细观变化图像和照片;再通过计算机编写图像处理程序,获取土体颗粒团的细观运动数据信息和滑移轨迹.经过统计分析,从细观角度研究强降雨条件下残积土边坡模型坡体细观滑移规律,揭示出坡体宏观滑塌破坏形式与细观滑移运动演变之间的关系.

全断面隧道掘进机伺服系统控制策略研究

针对全断面隧道掘进机(TBM)液压系统中存在参数非线性不确定性和外界扰动的电液伺服系统的跟踪控制问题,提出一种基于积分链式微分器的积分滑模控制器以提高控制精确性,并使用AMESIM与MATLAB软件对电液伺服控制系统进行控制器联合仿真验证.实验证明,该控制策略在电液伺服系统具有预测非线性不确定项扰动的能力,同时在控制过程中对其进行补偿,提高了系统的精确性.

竞赛规则的演变对自由式轮滑运动发展的影响

自由式轮滑竞赛规则是进行自由式轮滑竞赛的前提和基础,俗话说:"无规矩不成方圆",竞赛规则是自由式轮滑得以顺利开展和发扬的关键。自由式轮滑竞赛规则的变化将直接影响到该项目运动技术动作和技术风格的发展方向,将直接左右到裁判的评判标准,将会改变教练员的训练方法和手段。该文通过对自由式轮滑竞赛规则发展变化的研究,探索自由式轮滑运动发展的方向,针对花式绕桩、花式刹车和速度过桩三个子项目提出有利于自由式轮滑运动发展的建议。

汽车ABS滑移率的模糊滑模控制研究

汽车防抱死系统(ABS)是汽车制动过程中的一项基本安全措施,滑移率控制是汽车防抱死控制的重要部分。汽车制动时路况时时变化,汽车滑移率的动力学模型是一个时变、非线性、不确定系统。针对这一特点,将滑模控制运动到汽车防抱死制动控制中,设计了汽车滑移率的等效滑模控制器。为了消除滑模控制切换项带来的抖振,使切换控制项在保证鲁棒性能的同时尽可能小,利用模糊规则,对切换项进行模糊化,建立基于模糊切换控制的等效滑模控制器。仿真结果表明,滑模控制方法具有很好的鲁棒性能,加入模糊规则的等效滑模方法能很好的消除抖振现象。

基于小波神经网络模糊滑模控制的轮式移动机器人避障研究

轮式移动机器人避障响应速度慢,在急转弯过程中容易发生侧翻现象,对此,本文设计了小波神经网络模糊滑模控制器,对移动机器人避障效果进行仿真验证。创建了轮式移动机器人平面简图,推导出机器人运动轨迹跟踪方程式。引用滑模控制器,根据小波神经网络理论和模糊规则,设计了小波神经网络模糊滑模控制器,采用李雅普诺夫函数对小波神经网络模糊滑模控制器运动稳定性进行证明。在不同移动速度下,采用Matlab软件对移动机器人避障效果进行仿真,并与滑模控制器避障效果进行对比。结果显示:在低速移动过程中,采用滑模控制器和小波神经网络模糊滑模控制器,轮式移动机器人避障响应速度相差不大;在中速和高速移动过程中,采用滑模控制器,轮式移动机器人反应速度慢,而采用小波神经网络模糊滑模控制器,轮式移动机器人反应速度快。采用小波神经网络模糊滑模控制器,可以提前预测障碍物,迅速做出调整路径规划,从而避免轮式移动机器人急转弯而发生侧翻现象。

混联式汽车电泳涂装输送机构的时延估计自适应滑模控制

采用时延估计技术,为一种新型混联式汽车电泳涂装输送机构建立既能全面反映动力学特性,又能实现实时控制的动力学模型;为解决系统中存在的不确定性和时延估计误差的问题,引入滑模控制策略;为使系统具有较好跟踪性能的同时,有效减弱滑模控制引起的抖振,在滑模控制中引入一种既能调整滑模切换增益大小,又能改变其调整速度的自适应规则,进而提出一种无需不确定系统上界信息的时延估计自适应滑模控制,并运用Lyapunov稳定性理论证明了所提出控制算法的稳定性。利用MATLAB对时延估计自适应滑模控制和不改变滑模切换增益调整速度的自适应滑模控制进行对比仿真,并在样机上进行实验验证,结果表明:时延估计自适应滑模控制能在无需不确定系统上界信息的条件下使系统具有良好的跟踪性能,同时有效减弱滑模控制的抖振。