基于指数函数非线性反馈的船舶航向保持控制

为研究船舶航向保持控制问题,本文以“育鹏”轮为研究对象,建立了其非线性Nomoto船舶模型,设计了基于闭环增益成形算法的指数函数非线性反馈控制器,并以“育鹏”轮的非线性模型为被控制对象,用Matlab的Simulink工具箱进行系统仿真研究。系统仿真结果表明,建立的非线性Nomoto数学模型精度良好,设计的控制器进行船舶航向保持控制时效果优异,并且更节能。使用这种方法设计的控制器,可以很好地进行船舶航向保持控制,对今后的船舶运动仿真和控制器的设计具有重要意义。     

基于价值函数的城市绿色交通规划评价

为了评价城市绿色交通,建立了城市绿色交通评价体系,包括环保性指标等3个评价项目和道路绿化率等8个评价指标,文章通过案例分析发现,价值函数法适用于城市绿色交通评价。采用专家打分法确定指标权重系数,并对指标进行无量纲化、同趋向化等处理,采用价值函数法计算评价体系得分。     

锚固路堑高边坡稳定性非线性模糊评判

针对路堑高边坡锚固后的稳定性评价,基于模糊性与层次性构建锚固路堑高边坡稳定性2级模糊综合评判模型。根据不同类评价指标的取值方法及隶属度函数选取原则,建立统一的隶属度确定方法,采用三角模糊数互补判断矩阵排序方法确定权向量,以体现评价指标重要程度比较的不确定性。引入非线性模糊算子,以消除个别影响因素不利时对结果的突出影响,使评价结果能更真实地反映工程实际状况。以京新高速公路路堑高边坡稳定性评价为应用实例,验证该模型的可行性与合理性。     

重型卡车驾驶室振动传递函数分析和优化

试验测试和分析表明,驾驶室地板振动不仅会导致座椅振动,恶化驾乘舒适性,并且会产生噪声,影响车辆的NVH性能。本文对驾驶室地板的振动进行了分析,计算了某重卡驾驶室地板的传递路径响应和模态贡献量,并与试验测试结果进行了对比。基于经过校核的仿真模型,对驾驶室地板结构进行了优化,提供了改进方案。对改进方案的分析显示,在发动机怠速激励频率下,座椅导轨的振动加速度峰值降低了3.1dB,NVH性能获得了显著的改善。     

基于改进GA优化的水下机器人航向鲁棒控制

基于某型号水下机器人水平面线性化模型,针对水下机器人系统存在的多种不确定因素,工作环境复杂多变的问题,采用混合灵敏度法设计水下机器人航向鲁棒控制器。在设计中,通过罚函数小生境遗传适应度值作为桥梁建立起遗传寻优与混合灵敏度参数之间的关系,构成多目标优化问题寻优加权函数。实验结果表明,所用方法可在保证系统较强鲁棒性的同时,又能兼顾时域指标和混合灵敏度加权函数频域要求,获得综合性能指标最优的鲁棒控制器,控制效果较好。     

Reliability Analysis of Excavator Rectifier Feedback System with Multi-State Components Based on Belief Universal Generating Function Method

In view of the complexity and uncertainty of system, both the state performances and state probabilities of multi-state components can be expressed by interval numbers. The belief function theory is used to characterize the uncertainty caused by various factors. A modified Markov model is proposed to obtain the state probabilities of components at any given moment and subsequently the mass function is used to represent the precise belief degree of state probabilities. Based on the primary studies of universal generating function(UGF)method, a belief UGF(BUGF) method is utilized to analyze the reliability and the uncertainty of excavator rectifier feedback system. This paper provides an available method to evaluate the reliability of multi-state systems(MSSs) with interval state performances and state probabilities, and also avoid the interval expansion problem.     

A Fuzzy Fault Diagnosis Method for Large Radar Based on Directed Graph Model

To meet the requirement of the real-time, accuracy and multi-target diagnosis of the large radar system,a new fuzzy fault diagnosis method based on directed graph model is proposed in this paper. In this method, the large complex system model is defined using the directed graph model firstly, in which the nodes observing the fault by the hierarchical reconstruction of the directed graph are located, then the fault dependency matrix between these nodes and the fault sources are established. And then, we utilize the sensors’ alarm probabilities under different situations to build the characteristic fault observation matrix in the fault observation space. Finally,the optimized corresponding diagnosis method using a fuzzy function, which describes the similarity between the actual observation vector and the fault’s characteristic vector, is designed. The experimental results demonstrate that the proposed method can achieve high diagnosis efficiency and accuracy. It can be widely used in the real radar system.     

船舶电力系统暂态稳定性的混合分析法

针对大型船舶电力系统的特点及其日益突出的暂态稳定性问题,开展了适用于船舶电力系统的方法研究。结合船舶电网拓扑结构自身特点,建立了适用于大扰动下暂态稳定分析的船舶柴油发电机组的动态等值模型、推进电机及其螺旋桨四象限工作特性等值模型。以船舶电网轴线为界,将系统等效成两机模型进行时域仿真分析,在此基础上建立系统能量函数,提出了一种适用于船舶电力系统的暂态稳定性混合分析法。该方法即可定量描述系统暂态稳定性及其稳定裕度,又可直观地在线监测系统各状态变量的动态过程。最后通过仿真算例验证了新方法的正确性和有效性。     

斜壁结构的水动力收敛方法研究

在分析波浪中的船舶运动或者计算大型结构的水动力系数时,往往采用时域格林函数方法。时域格林函数的一个重要局限性在于它在计算具有倾斜壁面的水动力系数时,结果很容易发散。时域格林函数本身的奇异性以及高频振动特性显然是水动力发散的一个重要原因。但即使该奇异性通过增加粘性以及表面张力的方式使之消失,计算具有斜壁结构的水动力时,发散现象依然存在。因此,该文提出一种滤波方法,除去时域格林函数的高频部分,留下其低频部分,并定义滤波系数,从而使作用于斜壁结构上的水动力值收敛。通过文中结果与频域兴波格林函数法的比较来确定最优滤波系数。结果表明：最优滤波系数几乎与运动幅值无关,但会受到运动频率以及物面形状的影响。     

梯形载荷作用下功能梯度简支梁弯曲的解析解

基于应力函数法,对梯形分布载荷作用下、材料属性在厚度上任意变化的功能梯度简支梁弯曲问题的解析解进行了研究。首先引入了一个应力函数,根据平面应力问题的基本方程,得出了功能梯度梁的应力函数应满足的偏微分方程,并根据应力边界条件得出了应力函数及各向应力的表达式;进而根据功能梯度材料的本构方程和位移边界条件,得出了各向应变与位移的显式解析表达式。在算例中,分别采用文中方法和经典理论对均质各向同性梁进行求解,验证了文中方法的正确性;并求解了材料组分呈幂律分布的功能梯度梁的应力和位移分布,分析了上下表层材料的弹性模量比λ与组分材料体积分数指数 n 对应力和位移分布的影响。