车站联锁系统行为验证与数据确认的形式化方法

车站联锁系统是一种典型的基于数据驱动的安全苛求系统,开发过程中需要对系统行为进行验证并需确认数据的正确性. 为此,通过分析联锁系统的设计规范,基于RODIN平台并使用Event-B语言,辅助使用UML （unified modeling language）图工具快速建立系统的初始模型,以自动生成模型文件并描述出各系统属性与事件流程;基于精化策略分层建模,对各层模型的证明义务进行定理证明,验证了系统的各项属性,得出可靠的通用功能模型;基于实例车站,对模型的公理进行了验证,同时实现了对联锁数据的确认;通过形式化验证过程,结合给定场景联锁数据的有效性确认,发现并纠正系统需求及分析过程中造成的潜在行为缺陷;通过功能仿真与验收测试,进一步确认了通用模型与联锁数据的正确性. 结果表明:本文方法提高了基于模型开发过程的准确性与层次性,验证了系统通用行为状态,且结合公理验证,实现了联锁数据的确认,并能基于模型进行功能场景仿真与测试,从而可进一步提高系统通用功能原型的可靠性.      

一种基于键合图模型的未知输入观测器设计

针对观测器匹配条件满足情况下的线性定常和时变系统未知输入重构问题,利用系统键合图模型提出了一种未知输入观测器设计方法.首先,利用系统未知输入广义逆矩阵构建线性系统状态与未知输入观测器以对未知输入进行重构.该观测器设计方法可分别应用于线性定常与时变系统.选取一直流电机为研究对象,分别建立线性定常与时变系统键合图模型并利用MATLAB对所设计的未知输入观测器进行仿真研究.仿真结果表明,所设计的未知输入观测器可以实现对匹配条件满足情况下的线性定常和时变系统未知输入进行有效的观测.     

一个新混沌系统的非线性反馈同步控制

提出三维连续自治混沌系统,该系统含有4个参数,3个非线性乘积项,并且每个方程均具有不同的非线性乘积项.利用理论推导、数值仿真、分岔图等对系统的基本动力学特性进行了分析.研究表明,该系统存在着复杂的混沌吸引子,系统具有5个平衡点,与以往研究的Lorenz,Chen等混沌系统足非拓扑等价的;在不同的参数范围下系统可以由混沌态转为稳定的周期轨道,系统由倍周期序列通向混沌.基于Lyapunov稳定性理论,采用非线性反馈控制方法,给出系统在不同初值下实现自同步的充分必要条件及控制律参数的选取范围,数值仿真证明了该方法的有效性.     

车桥回转体零件CAPP系统研究

本文介绍了一个车桥回转类零件CAPP系统-CQCAP,该系统实现了工序内容和工序图的自动生成。文中说明了CQCAP系统的结构、功能及特点,重点讨论了零件信息输入、工艺文件生成等关键技术问题。     

高速公路电子不停车收费系统仿真测试实践

为测试验证高速公路电子不停车收费系统是否满足用户需求,提出了一种新的仿真测试方法和工具.对高速公路电子不停车收费系统运行环境进行建模,通过交通仿真模拟测试用例场景行为,基于传感器仿真模型生成测试数据,对部署在等效虚拟机环境上的被测系统实施测试.以某省真实高速公路不停车收费系统作为应用案例进行测试,试验结果表明,仿真测试有效地验证了被测高速公路电子不停车收费系统的功能和性能指标,且测试过程无需使用任何传感器及车辆等设备,有效降低了测试成本,测试工具操作便捷易用,可实现自动或半自动化测试,提高了测试效率.     

基于CPN高铁临时限速数据融合方案验证

高速铁路列控系统中C3单元和C2单元相对独立控车,两套系统中的列控数据在系统层之间缺乏共享和约束机制.本文在分析系统结构和数据传输特性的基础上,提出一种基于数据融合,提升高速铁路临时限速安全性的方案,并利用有色Petri网（CPN）对融合方案进行建模.通过仿真软件分层和赋时功能构造系统顶层模型、临时限速生成子模型、故障子模型、融合子模型和时间序列,模拟临时限速信息传输过程中的系统状态和行为.仿真结果表明：在故障注入情况下,数据融合方案在一定程度降低了错误数据的输出,提高了系统的安全性.     

汽车车身CAD中数据自动输入的研究

论述汽车车身ＣＡＤ中有关数据输入的问题，实现了前挡风窗玻璃的数据自动输入及图形生成等功能，从而为该ＣＡＤ系统解决了一道难题。     

工程数据库技术在振动环境工程仿真中的应用

振动环境工程仿真系统平台是对振动试验件进行振动数字仿真分析的集成平台.介绍了工程数据库与元数据技术的基本概念及其在仿真系统平台中的应用.数据库与元数据技术在整个仿真平台系统中起到至关重要的作用,是集成平台过程流、数据流的联系纽带.数据库管理系统存储各种振动试验的工程数据的元数据,安全电子仓库存储振动试验数字仿真分析过程的各种工程数据图文档.通过工程数据库及其元数据技术能有效地将各种工程设计、分析处理软件有效地集成起来,使仿真过程实现自动化.     

铁路快捷货车约束复杂性及其处理技术对策

针对铁路快捷货车研发的系统内力分析需求,提出了复杂约束简化及其拓扑关系图两项处理技术对策.根据拉氏第二类方程及其约束的双重属性,即非线性和拓扑属性,利用动力学模型仿真来进行大型复杂系统的约束内力分析,从而实现产品研发与信息化技术的深度融合.以驮背运输2车组系统作为研究对象,动态仿真表明:复杂接触摩擦问题不仅能够简化处理,且可实现特定的功能要求.同时拓扑关系图应当作为全面认知约束复杂性的有效手段之一,抓住主要问题,逐步深化研究.利用上述处理技术对策,可以探索解决诸如滚道支承超静定等技术难题,进而实现降本降费、减亏增效的经营目标.     

有限元网格自动生成研究及程序设计

在有限元程序系统中,有限元网格自动生成技术是十分有用的.本文的主要工作是如何使用等参插值技术自动生成有限元网格以及如何使用数化仪板输入有限元网格数据.     

基于LabVIEW的柴油机振动信号测试与分析

文中介绍了基于LabVIEW开发平台的柴油机缸盖振动信号采集与分析,结合PCI-4472开发了数据采集系统。利用LabVIEW和Matlab的强大功能,编写信号分析与模式识别程序,模拟柴油机气阀漏气和气门间隙异常等故障,获取3110柴油机缸盖振动信号并建立AR与RBF神经网络结合的诊断模型进行了故障识别,这对于实现故障诊断的数字化与智能化有重要的意义。     

基于LabVIEW的振动主动控制试验研究

在振动主动控制技术中,为了对控制系统以及作动机构的时滞进行有效补偿,开发了基于脉冲激励的时滞测试系统,对测控系统的时滞进行了试验研究.在此基础上.应用LabVIEW编写移相控制算法对振动系统的行为进行主动控制,仿真结果表明了该方法是可行的.试验研究中,由于反馈信号中含有多谐波成分,应用低通滤波算法进行处理后再实施控制,取得了良好的控制效果.     

内燃机曲轴的弯扭耦合非线性振动分析

以内燃机曲轴单位曲柄为研究对象,着重考虑刚度不对称和质量偏心的影响,建立了系统的非线性运动微分方程,利用数值方法对曲轴的非线性动力学特性进行了仿真.结果表明:随着质量偏心的增加,弯扭耦合区的范围增大,系统运动由周期运动变为概周期运动;随着刚度不对称系数的增加,系统出现环面倍化分岔,并转变为混沌运动;随着扭转刚度的增加,系统的运动趋于稳定.     

基于LabVIEW的车轮动平衡检测系统设计

搭建基于LabVIEW的轮胎动平衡检测系统,通过研华数据采集模块PCI-1712-AE采集振动信号,通过LabVIEW的Matlab Script程序节点联合Matlab对采集数据进行VMD滤波,并标定测控系统,最后解算车轮不平衡质量的大小与相位,采集数据以TDMS方式保存并对解算数据进行Excel报表生成。该检测系统检测可靠,具有成本低、检测精度高等优点。     

机车传动系统扭转与轮对纵向耦合振动稳定性

为研究机车打滑时传动系统扭转与轮对纵向耦合运动作用下传动系统的稳定性,建立了机车单轮对传动系统动力学模型,考虑了轮对回转与纵向振动自由度,对非线性系统微分方程在平衡点附近线性化,并根据线性化系统在状态空间中的特征值判断系统的稳定性,绘制了振动系统临界稳定曲线.分析结果表明:由于轮轨粘着系数的负斜率,传动系统的扭转振动与轮对的纵向振动为不稳定的自激振动,两者与轮对运行速度和轴重有关,速度越大,轴重越小,振动越稳定,因此,传动系统的扭转与轮对的纵向阻尼能很好抑制这种自激振动.     

单轮荷载对轮轨系统变形及应力影响范围分析

根据结构动力学原理和有限元理论,建立了轮轨系统三维非线性有限元模型,用接触单元模拟轮轨实际的接触行为,计算了在不同行车速度下系统的振动特性沿轨道长度方向的变化规律.计算结果表明:系统的振动在距离轮轨接触中心点2.1m的范围内很快衰减,在2.1m之外其值变化很小;并且当速度达到350km·h-1时,系统的振动将会加剧,同时根据系统的振动情况和边界条件对计算结果的影响,建议钢轨计算长度取4.8~6m.     

碰撞振动系统动力学分析

针对混沌线谱控制研究中如何在小振幅下实现隔振系统在较宽频带内的混沌运动这一难题,通过在线性隔振系统中附加碰撞子系统,提出了基于碰撞振动的隔振系统混沌化方法,并对碰撞振动系统进行了分岔分析和振动特性分析,得到系统在不同参数条件下的运动规律.结果表明利用所设计的子系统,可以实现小幅值范围的混沌运动.     

基于神经网络的振动压路机土壤压实度数据处理

应用BP神经网络数据处理,研究在振动压路机振动加速度实时检测中,振动加速度与土壤压实度之间的关系。研究结果表明:振动加速度与土壤压实度之间是正相关的,但并不是线性关系;通过BP神经网络的非线性映射可以很好的映射二者之间的关系。     

考虑桩土作用的铁路曲线梁桥车桥耦合振动分析

以某铁路曲线多跨简支梁桥为例,讨论了考虑桩土作用的铁路曲线梁桥车桥耦合振动. 在对曲线梁桥车桥耦合振动的分析中,建立了具有35个自由度的铁路车辆曲线通过模型和动力方程,建立了曲线梁的动力模型及其动力方程;建立了一种基于激励非线性振动的数值方法,并在Windows9X/2000/XP工作环境下利用PowerStation和VisualC++完成了计算程序的编制,取得了较好的计算结果. 分析中将曲线通过的车辆和曲线梁桥分为两个由非线性轮轨接触力所联系的振动子系统,通过迭代法进行求解这两个子系统;轨道不平顺采用在给定轨道条件下的人工模拟不平顺,在分析过程中计入了不同车速对曲线通过的车辆及曲线连续梁桥振动的影响,得到一些有益的结论.     

广东金马大桥空间耦合自由振动分析的理论研究

基于大位移非线性弹性理论的广义变分原理,考虑了加劲梁轴向压缩应变能和剪切应变能的影响,建立了斜拉桥与T构协作体系空间耦合自由振动的大位移不完全广义势能泛函,通过约束变分导出了协作体系斜拉桥的加劲主梁的纵向振动、竖向挠曲振动、横向挠曲振动、扭转振动及加劲主塔的纵向振动及扭转振动的基础微分方程,并以数值计算验证推导的有效性.