增长曲线模型中共同均值参数线性估计的泛容许性特征

针对增长曲线模型中共同均值参数的估计问题进行了讨论,在二次损失下得到了其共同均值参数的线性估计,在齐次线性估计中是泛容许估计的充分和必要条件.     

一种具有鲁棒性的磁链观测器在异步电机直接转矩控制中的应用

对磁链的准确估计在异步电机直接转矩控制中具有至关重要的作用．针对参数不确定电机模型．利用Lyapunov函数方法，给出了一种基于线性矩阵不等式（LMI）的具有鲁棒性的磁链观测器设计方法．得到了磁链观测器辨识的收敛性条件：相对于基于参数辩识磁链估计方法，其计算量很小．容易满足实时性控制的要求、仿真结果表明．磁链受定转子电月且不确定性变化影响较小．具有较强的鲁捧性．     

随机效应线性模型中回归系数和参数同时估计的可容许性

对于一般的随机效应线性模型Y=Xβ+ε,E(β)=Aα,E(ε)=0,Cov(β′,ε′)=V.其中X为已知的n×p矩阵,β和ε分别为不可观测的p维和n维随机向量,Y是可观测的,V和A都已知,α∈Rk为参数.本文在一种新的矩阵损失函数下,给出了随机回归系数和参数同时估计在齐次线性估计类和非齐次线性估计类中可容许的充分必要条件.     

基于线性回归方法的铁谱诊断分析

阐述了线性回归方法和用MATLAB对回归模型的简化。线性回归分析是工程中经常采用的一种用来估计数学模型参数的方法。并且它为机器的磨损状态的变化提供了比较准确的信息。因此,线性回归分析进一步促进了铁谱诊断系统的研究、设计与发展。     

灰箱辨识在二系悬挂参数估计中的应用

介绍了灰箱辨识在铁道车辆二系悬挂参数估计中的应用,运用灰箱辨识方法估计二系悬挂的质量、阻尼和刚度参数,并比较了两种灰箱辨识软件工具MoCaVa和CTSM的辨识结果。分析辨识结果发现MoCaVa在测量噪声存在时比较精确的估计出线性模型的结构参数,且辨识结果对参数初值具有鲁棒性。该方法对监测车辆的运行状态,诊断车辆故障具有重要意义。     

基于MP分解的相干线性调频信号DOA估计

针对具有时变方向向量的相干线性调频信号,本文提出一种基于MP（Matching Pursuit）方法实现的DOA估计算法。根据线性调频信号形式和阵列结构分别建立过完备原子库,通过对阵列接收数据在原子库上的MP分解过程,寻找出每一步分解的最佳原子,进而由最佳原子的参数获得信号的DOA估计,该算法不需要采用空间平滑处理,估计性能优于传统空间时频分布（STFD）方法,尤其在欠采样、低信噪比、多信源情况下算法仍然有较高的估计精度。理论分析及计算机仿真结果验证了算法的有效性。     

带马尔可夫跳跃参数的离散随机双线性系统的稳定性

研究了一类带马尔可夫跳跃参数的离散时滞双线性系统的稳定性问题．该类系统的状态中包含范数有界的参数不确定性及未知的时间滞后；利用线性矩阵不等式的方法得到了该系统稳定的充分条件．     

基于扩展卡尔曼滤波和初等变换的结构参数和荷载识别研究

扩展卡尔曼滤波(extend Kalman filter,EKF)是一种能有效识别结构参数的时域方法,但经典的EKF需要已知外激励信息。在实际工程中,由于受各种条件限制,往往难以有效获取作用于结构的外激励信息,这大大限制了此类EKF算法的工程应用。为克服这一局限性,提出一种基于EKF的未知激励下的结构参数识别方法。通过初等行变换矩阵,变换观测方程,消除未知外激励在观测方程中的影响。利用状态方程获取先验估计,并基于变换后的观测方程,进一步获取结构状态的后验估计,从而实现结构参数的有效识别。同时,基于当前时间步的系统状态和观测信息,识别作用于结构的未知外激励。通过剪切框架结构模型和平面桁架2个数值算例,验证该方法的有效性。此外,通过进一步识别未知激励作用下含有Dahl模型的非线性结构,验证该方法在非线性系统参数识别中的可行性。研究结果表明,在考虑部分响应观测和噪声影响下,该方法能有效地对线性和非线性结构的参数及未知外激励进行识别。     

边坡稳定分析中岩土参数置信水平取值探讨

岩土工程勘察规范统一使用95%保证率单侧置信下限值作为土体强度指标标准值,用于补偿小样本抽样带来的安全风险,但在变异性较大时可能造成过盈估计。基于均值相同的小、中、大变异水平强度参数总体,采用固定容量的小样本多批次随机抽样方法,构建不同保证率的c和φ标准值分布空间,分析与之映射的均质土坡安全系数结果空间的分布特征,讨论等安全系数原则下参数保证率与土体变异水平的内在关系。研究结果表明:安全系数的离散程度与土体变异性和参数置信水平均呈正相关,采用95%置信水平统一值将导致对变异性较大土体的边坡安全程度估计过低;以安全系数结果空间的分位值相等为控制条件,提出土体变异性增大可相应降低参数置信水平的建议。     

非线性最小二乘拟合的计算方法

本文对工程中经常遇到的非线性最小二乘拟合问题提出了一个计算机算法。该方法共分两步：首先利用优选法求出非线性参数，然后计算线性参数。对于三参数曲线，利用线性回归分析求线性参数；对于多参数曲线，则利用广义逆矩阵理论求出线性参数。在这些算法中，迭代初值可以任意选取，而迭代总是收敛的。     

高速铁路CP0基线解算中天顶对流层参数估计研究

对流层延迟是GPS测量的重要误差源之一,对模糊度解算及基线精度均有较大影响。高速铁路CP0框架控制网基线解算中采用PWL分段线性法估计天顶对流层湿延迟参数的方法提高对流层折射改正精度,因此研究PWL分段线性法中参数估计的时间间隔对CP0基线解算的影响是十分必要的。介绍GPS对流层延迟的改正原理,通过设计不同解算方案采用工程测量数据对天顶对流层湿延迟参数估计的合理时间间隔进行研究。结果表明,每4~6 h估计一个天顶对流层湿延迟参数效果较好,能真实反映出对流层折射影响随时间变化的趋势,从而提高基线解的精度。     

窗口长度对隐性信号估计的影响

在通信系统的快速信道数字信号处理中，常采用加移动窗技术的直接信号估计方法，窗口长度对信号估计精确度有很大的影响。通过理论分析得出：范数条件估计比线性条件估计具有更高的精确度，因此在进行信号处理时，应使用范数条件或将线性条件转换为范数条件；并通过仿真得到最佳的窗口长度K=N3(N为信道输出采样点数)时，估计误差最小。     

基于GPD理论和百分位数阈值法的轮轨力极值估计与动力系数研究

在高速铁路无砟轨道结构设计和检算时,列车荷载设计值是关键的设计参数之一。基于GPD理论,研究全波段不平顺激励下的轮轨力极值估计方法,并与脉冲激励下的结果对比,为无砟轨道结构设计和相关规范的完善提供依据。结果表明：采用百分位数法选取阈值时,应对样本分簇以提高样本之间的独立性和轮轨力极值估计的精度;提出结合百分位数阈值的形状参数筛选法进行轮轨力极值估计,确定了每簇样本量大小和形状参数区间;样本量宜取3×10⁵～5×10⁵个,百分位数阈值宜取50%～98%,且以轮轨力极值估计值的均值作为最终的轮轨力极值估计值;列车速度为250～400 km/h的列车荷载设计值动力系数分别为2.2、2.4、2.6和2.8。     

连续运行GPS观测网络的对流层天顶延迟估计

对基于连续运行GPS观测网络的对流层天顶延迟估算模型和参数的选择,及其对估计结果的影响进行研究。在选用相同的对流层改正模型、卫星截止高度角和相同的对流层天顶延迟参数个数的条件下,分段线性方法比分段常数法和单参数方法更能客观反映对流层随时间的变化趋势。在选择相同的天顶延迟模型的条件下,观测时间越长,用于对流层天顶延迟估算的数据越多,对天顶方向的对流层折射估计越有利。天顶延迟参数个数的选择对对流层折射有较大影响。参数过少,则不能充分反映对流层随时间的变化;参数过多,则降低了解的强度。一般对中长基线而言,选择每2～4h一个天顶延迟参数,能较真实地反映对流层的变化,提高基线解的精度。     

基于双响应面的地铁车辆底架稳健优化设计

为了减少地铁车辆底架优化过程中由于不确定性因素引起的目标响应分散性问题,利用双响应面模型对其进行稳健优化设计。首先利用Monte Carlo方法筛选出对目标响应影响较大的设计变量,进行拉丁超立方抽样得到设计变量及目标响应的样本点;再运用最小二乘法对样本点进行拟合,求得目标响应的多项式响应面函数,对其进行均值估计和方差估计,得出均值和方差的响应面函数;最后以方差函数最小为优化目标,以均值函数为约束条件建立稳健优化模型,采用内点法对其进行优化求解。研究结果表明,通过双响应面模型进行稳健优化后底架结构的抗外界因素干扰能力提高,并且强度得到改善,质量减小。     

轨道车辆系统信息估计技术的容错性

建立考虑传感器噪声和估计系统参数偏差的独立车轮轮对模型,并根据状态观测器理论,设计轨道车辆信息估计技术流程,仿真研究传感器噪声强度及估计系统参数(车轮踏面等效锥度、轮轨接触蠕滑系数、车轮半径和一系纵向刚度)偏差对轮对状态(轮对冲角、左右车轮相对转速)及线路曲率估计结果的影响,以验证估计系统的容错性。结果表明:轮对状态估计系统对传感器噪声表现出极强的容错性,偏差率不超过3%,而传感器噪声强度的增加对线路曲率的估计精度影响基本不变,线路曲率的估计误差主要源于轨道不平顺;轮对冲角的估计精度始终较高,对估计系统参数偏差具有较好的鲁棒性,左右车轮相对转速的估计偏差在一系纵向刚度存在偏差时必须修正,估计系统其他参数偏差的影响可以忽略,线路曲率的估计偏差与估计系统的参数偏差存在比例关系,便于修正。     

多余观测数对方差分量估计结果的影响分析

通过模拟边角网实验数据,分析多余观测数对方差分量估计结果的影响,引入一种评定多余观测数对方差分量估计结果影响的参数k。结果表明,方差分量估计结果在一次解算中具有随机性,多余观测数越大,方位角和距离中误差的估值与模拟精度越接近;多余观测数越少,估计结果就越离散;多余观测数从13减少到5时,方位角观测值方差估值评定参数由0. 54附近变化到1. 41附近,距离观测值方差估值的评定参数由0. 58附近变化到1. 40附近,即随着多余观测数的减少,k值逐渐增大,k值较好地反映出多余观测数对方差分量估计结果的影响。     

岩体力学参数Bayes推断中验前信息的数量与融合技术研究

针对岩体力学参数Bayes统计推断时存在的多源验前信息问题,将验前信息分为数值模拟信息、相似材料信息、专家意见和历史信息四类。对验前信息属同一总体或不同总体的情况进行均值和方差估计的推导;在试验样本数量一定的情况下对验前信息的最优数据量进行探讨,得出试验样本为6的情况下,仿真验前信息量在46～150之间最好,建议取50。用实例进行验前信息的加权融合计算,结果表明加权信息融合技术为Bayes推断提供了方便。     

适应高速铁路场景的新型基扩展信道估计模型

时变信道估计是高速铁路无线通信系统的关键技术,通常利用基扩展模型来逼近时变信道并简化估计参数。经实践表明,现有基扩展模型并不能够满足高速铁路场景中信道估计精度的要求。因此,本文研究了高速铁路场景下快时变信道的信道估计方法,提出一种新型基扩展模型。与现有基扩展模型对比,新型基扩展模型通过挖掘历史测量数据,有效地利用了高速铁路在不同时刻经过同一地点的信道之间具有相关性的特点。基于Jakes模型和高架桥场景中的实测数据,对新型基扩展模型的信道估计性能进行仿真,验证了新型基扩展模型对时变信道的估计更为准确,能够较好应用到高速铁路场景中。     

盾构机换刀机械手误差补偿研究

针对换刀机械手在盾构机内部狭小空间中、重载工况下难以实现精准更换滚刀的问题,提出换刀机械手末端位姿误差补偿方法。换刀机械手的末端位姿误差由刚性误差与柔性误差2个部分组成,分别针对这2种误差进行理论分析。以MDH参数法为基础建立换刀机械手的刚性误差模型,基于材料力学理论,采用奇异函数以及拉普拉斯变换的方法计算伸缩臂柔性变形,进而建立换刀机械手柔性误差模型,并分别利用Matlab与Workbench仿真软件完成对刚性误差模型与柔性误差模型的正确性检验。结合二者的误差模型,通过刚性误差与柔性误差线性叠加的方式推导得到换刀机械手刚柔耦合误差模型。基于所提出的刚柔耦合误差模型,还需对模型中的冗余参数进行剔除,并通过L-M算法实现对换刀机械手几何参数识别,进而完成换刀机械手标定实验。经过标定后,换刀机械手末端位置误差在X方向上的误差均值相对于未标定前减少21.02 mm,在Y方向上的误差均值相对于未标定前减少18.44 mm,在Z方向上的误差均值相对于未标定前减少3.79 mm。标定实验结果表明,标定后换刀机械手各方向的末端误差均得到大幅度的减小,进而说明提出的换刀机械手误差补偿方法是科学有效的。