测量船舶垂向感应磁场的新方法

针对用感固比法或两地测量法获取船舶磁场垂向感应分量Ziz的弊端,提出用地磁补偿线圈模拟地磁场,通过改变补偿线圈的层数和各层之间安匝量之比的方法来提高模拟的准确度.提出了测量船舶磁场Ziz的具体方法,在不同的磁环境下研究了Ziz的变化规律,分析了船舶磁场Ziz分量与地磁场和自身磁化状态的关系,同时给出了准确测量Ziz时地磁补偿线圈磁场和补偿电源必须满足的要求.     

基于VR船舶磁罗经自差校正训练系统的设计

为提高船舶磁罗经校正项目的培训水平,利用VR技术开发设计船舶磁罗经自差校正训练系统.通过合理设置船舶软硬件参数和系数预置磁罗经自差,建立各种磁罗经自差校正模型,再利用对所构建的数学模型进行仿真验证的方法,使所开发的系统能够贴合磁罗经实际校正工作过程.     

改进型感应电机电压模型磁链观测器设计

针对传统电压模型磁链观测器中引入低通滤波器后,带来幅值相位误差及滤波最佳截止频率选择问题,本文提出了一种高通滤波器和低通滤波器串联,且对电压模型中的电压项和电流项分别积分的改进型电压模型转子磁链观测器.文中分析了该改进型磁链观测器性能提高的原因,推导了高通滤波器和低通滤波器引起的幅值和相位误差补偿算法.仿真和实验验证了补偿算法的有效性,并且新的改进型转子磁链观测器在电机全速范围内具有优良的稳态和动态性能,具有较高的工程实践价值.     

方腔内热磁致空气自然对流数值研究

建立了处于空间中的孤立永磁体产生的永磁场中的二维方腔热磁自然对流模型,并通过数值计算的方法研究了方腔内空气在重力和磁化力驱动下的自然对流现象.在瑞利数105和磁场强度0.5~3.5T范围内,研究了梯度磁场对自然对流的抑制作用,给出了方腔内磁浮升力场,温度场、流场的变化以及方腔内壁面的换热特性.结果表明:高剩磁钕铁硼永磁体磁场可以明显的抑制方腔内自然对流,与重力场自然对流相比,方腔内流场和温度场发生了明显的变化,剩磁3.5T时Nu减小达47%.     

智能汽车两阶段UWB定位算法

为了提高智能汽车行驶的可靠性，以超宽带(UWB)为研究对象，研究了智能汽车两阶段UWB定位算法；分析了智能汽车UWB定位算法的基本原理与误差来源；建立了测距值筛选与加权位置解算两阶段UWB定位算法，在测距值筛选阶段，采用高斯筛选剔除小概率、大干扰事件，在加权位置解算过程中，根据多测距点的位置坐标加权计算得到最终的位置坐标，以有效减小非视距、多径效应所带来的误差，通过使用抗多径天线以有效减小多径效应所带来的误差，并分别建立了静态补偿和运动补偿策略，以有效减小设备晶振偏差等硬件问题造成的误差；在MATLAB/Simulink仿真平台中搭建一定测距方差约束下的UWB随机测距值仿真环境，对算法进行了仿真测试并与三边定位算法、三边质心定位算法进行仿真比较，分析基站数量对定位精度的影响；搭建实物UWB测试系统，对UWB设备定位精度进行了评估与误差补偿，并对两阶段UWB定位算法进行了实车测试。仿真结果表明:东向和北向的定位误差均值最小分别可达0.382 3、0.447 0 m；补偿后的UWB定位轨迹更接近RT3002所示的轨迹，东向和北向轨迹误差的平均值分别为0.049 2、0.017 8 m，均方根误差分别为0.069 8、0.0264 m。可见，提出的智能汽车两阶段UWB定位算法能够满足智能汽车的定位需求，具有高精度、低成本、稳定性好等优点。      

y+值对MIRA模型气动参数计算精度的影响

为研究量纲为1的参数y+值对车辆气动参数计算精度的影响, 以阶梯背MIRA模型为基础, 在保证模型网格数量与质量相近的情况下调整近壁网格尺寸, 构建不同y+值的流场仿真模型; 考虑到不同的湍流模型对车辆外流场仿真的y+值具有不同的适用范围, 选取SST κ-ω和LES两种常用的湍流模型对阶梯背MIRA模型外流场进行稳态和非稳态仿真分析; 将气动参数仿真结果与试验结果进行对比分析, 得出合适的y+值取值范围; 结合仿真速度云图和车身表面受力曲线分析了边界层首层网格厚度对仿真精度的影响; 建立了方背MIRA模型在2种湍流模型下的外流场仿真模型, 进行不同流速下气动参数的计算, 从而对y+值取值范围进行验证。研究结果表明: 针对车辆外流场数值仿真, 采用SST κ-ω模型时对应的合适平均y+值取值范围为20~50, 而采用LES模型时对应的合适平均y+值取值范围为5~10;当边界层首层近壁网格厚度过大时, 数值仿真无法准确捕捉边界层中速度梯度的变化, 造成边界层流场流动信息丢失, 而当边界层首层近壁网格厚度过小时, 边界层网格会严重畸变, 2种情况下气动参数计算误差都超过5%, 从而影响车辆外流场数值仿真精度; 根据所获得的y+值取值范围, 方背MIRA模型计算的气动参数误差小于5%, 说明了2种湍流模型平均y+值取值范围的正确性。      

异步电机矢量控制温度补偿技术研究

异步电机转子磁场定向矢量控制系统中常采用固定转子时间常数进行计算,转子时间常数易受温度和磁饱和影响而偏离其初值,由此产生磁场定位不准的问题。从理论上分析了转子时间常数对定子电流励磁分量、转矩分量、转子磁链和电磁转矩的影响,提出了一种转子时间常数温度补偿技术,利用定子绕组温度的变化来修正转子时间常数的补偿值。仿真实验结果证明,该方法有效可行,具有一定的工程实践意义。     

含随机干扰的车辆跟随系统滑模控制

为验证滑模控制用于含随机干扰的车辆跟随系统的可行性,建立了车辆跟随系统模型和相应的随机车辆动力学模型.用滑模控制法设计了随机车辆跟随系统的控制器.用向量Lyapunov函数法研究了控制系统稳定性,并得到系统指数均方稳定的充分条件.仿真中设置的随机因素为车辆的阻力.仿真结果表明,在5 s内跟随车辆的加速度和速度已接近领头车辆,车间距误差小于0.05 m.      

舰船磁场测量真值的一种估算方法

针对手提式三分量测磁仪磁探头入水后由于水平坐标与舰船水平坐标关系未知而导致无法测量舰船磁场水平分量的情况,采用遗传算法,通过使舰船磁场建模误差最小来寻找最优的磁探头偏转角度,从而可以根据手提式测磁仪所测得的三分量磁场对舰船的真实三分量磁场进行估计.这改变了以往仅依靠测得的舰船磁场垂直分量来估计舰船磁场的做法,充分利用了所测得的水平分量,提高了对舰船磁场估计的准确度.仿真的结果表明,该方法具有一定的精度和稳定性.     

基于差分磁罗盘的动态干扰识别技术

为解决城市交通中低频动态磁场对磁罗盘的干扰问题,设计了基于差分磁罗盘和速率陀螺的组合航向系统.其基本原理是,当差分磁罗盘检测出动态低频干扰时,系统切换至陀螺工作方式.将磁场强度误差及其变化率、差分磁罗盘相对航向差及其变化率作为特征参数,提出了基于阈值判断-模糊c-均值分类的两级差分磁罗盘动态罗差识别技术.实验结果表明,系统的航向误差小于6,°动态干扰识别率超过70%.