五路交叉口交通改善方法及其应用

五路交叉口通常用环岛来组织交通,随着交通量的迅猛增长,现在成了道路上的主要拥堵点,是交通界公认的比较棘手的问题,探讨五路交叉口的改善方案显得尤为必要。结合城市多路交叉口的常见问题,探讨了五路交叉口设计中的五路环形交叉、五路信号控制、五路环岛加信号控制、五路改四路等方法,分析了各方法的优缺点并提出其适用条件。以实际五路交叉口改造为例,对各个方案进行仿真,并对仿真结果进行对比分析,提出了五路环行交叉口的最优解决方案。     

基于FPGA的多通道自适应频率测量方法

在大型试验系统中,为满足实时控制要求,需要快速、精确地测量出多个通道信号的频率值。本文对多周期同步测频法加以修改,提出了自适应测频法,对于被测信号采用上升沿和下降沿一起计数,对于标准频率信号通过判断计数时间是否超过门限时间且包含被测信号至少一个周期来停止计数,该方法可通过FPGA芯片编程实现。新方法包含更多的测量样本,避免产生无效的测量时间,使得测量更加高效,速度更快,并能在很宽的频率范围内保证测量精度,而且可以通过FPGA芯片物理多线程并行工作模式来保证多通道同步采集。通过理论分析和实验验证,证明了采用改进的自适应测频法优于传统的多周期同步测频法,并能应用于多通道频率测量系统中。     

飞机和舰艇编队合同反舰时间协同问题研究

飞机编队和舰艇编队合同对海导弹突击是海上反舰作战的重要方式之一,协同突击时间差对合同突击效果有较大影响.在分析合同对海导弹突击过程的基础上建立了飞机编队和舰艇编队齐射模型,并进一步建立了合同突击模型;给出了反舰导弹到达目标杀伤区远界时间和入射强度的准确计算方法,仿真结果反应了反舰导弹入射强度与协同突击时间差的关系.     

水下航行器通信网络信号抗电磁干扰传输方法

为在提升水下通信网络信号覆盖强度的基础上,抵御电磁波的干扰作用,实现航行器间通信信号的稳定传输,提出水下航行器通信网络信号的抗电磁干扰传输方法。利用位置误差系数计算结果,建立标准的误差角微分方程,根据通信网络信号的协同定位原理,总结极大似然估计条件,得到准确的干扰系数校正值结果,完成水下航行器通信网络信号抗电磁干扰传输。实验结果表明,应用所提方法后,航行器间通信信号的稳定传输不断增强,能够实现对水下航行通信环境的有效保障。     

水下航行器电源电流滞环PWM控制方法

现有的电源电流滞环控制方法中经常出现开关频率会超出上限的情况,导致电流波形受到影响。因此设计一种电流滞环PWM协同控制方法。根据航行器电源的结构推导器件的开关函数公式,将开关状态转换成相应的空间矢量,得到支路平衡矩阵完成数学模型的建立,使用电流滞环PWM协同控制,根据PI调节器的传递函数设置内部参数来放宽开关频率的限制,设定电感斜率与滞环宽度,确定空占比与开关周期,至此完成电流滞环PWM协同控制方法的研究。通过仿真实验结果表明,设计方法控制的电源定子相电流波形曲线更好,谐波分布均匀没有震荡,验证设计的方法的有效性。     

协同优化理论在多破损模式结构分析中的应用

探讨如何运用协同优化方法解决多破损模式下船舶结构设计的优化问题。在协同优化方法的基本理论框架下,研究多破损模式条件下的结构并行设计和优化,建立相应的优化模型。以多破损模式下的船体结构静力学优化为例,运用协同优化方法进行优化计算,获得较好的破损残余强度。算例表明,协同优化方法能有效地解决多破损模式下的结构优化问题。     

基于领导跟随的船舶航迹控制

无人艇协同编队控制具有重要的军事和商船应用前景。利用多智能体聚集模型,基于leader-follower的目标跟踪,实现了含有模型不确定性与未知海浪流干扰项的多无人艇协同编队控制。采用单隐层神经网络逼近船舶整体未知项和环境干扰,引入一阶滤波器代替反步计算中的微分项,显著减少了计算量。利用时-空解耦方法,各船舶通过交互航迹参数信息,间接实现分散协同编队控制。利用Lyapunov稳定性分析方法,证明闭环系统所有状态和信号收敛于一有界集。通过选择合适参数,可使控制精度误差范围为任意小,仿真结果验证了控制算法的有效性。     

基于人机交互-蚁群算法的船舶交通多航道调度优化

传统基于纯蚁群算法的船舶交通多航道调度优化无法根据实际情况调整船舶优先级,船舶占港时间较长,经济效益差,因此设计一种基于人机交互-蚁群算法的船舶交通多航道调度优化方法。建立多航道调度优化模型,明确各船舶调度策略,确定调度时间、等待时间最小的目标函数,建立避免调度过程中产生混乱和协调船舶交叉的约束条件;在调度优化中引入人机交互-蚁群算法,采用人工设置临时改变船舶工作的优先级,以此来提高港口工作效率,并设置算法的搜索顺序,完成船舶交通多航道调度优化的研究。在算例仿真中,为验证传统方法与设计方法的调度结果,设置港口参数并分析两方法的调度方案,结果表明设计的方法得到的方案能有效缩短船舶平均在港口的停留时间和恢复正常生产所需要的时间。     

无人水面艇航向航速协同控制方法

针对无人水面艇(USV)在未知干扰环境下的自主运动控制问题,研究基于模糊自适应算法的USV航向、航速协同控制方法。设计以航向角偏差量和直线距离偏差量为输入量,以及以舵角偏转控制量和油门开度控制量为输出量的模糊控制算法,并通过以航向角偏差率为输入量及以控制周期为输出量的自适应控制,使系统响应外部环境的变化。以抵达目标点的时间和舵角变化次数的加权最小值作为优化目标函数,分析论域、控制周期等参数对控制效果的影响。优化分析的结果表明:此方法在不同海面风、浪、流随机干扰的条件下,均能使无人艇抵达目标点,实现点对点的自主航行。     

壁面展向周期振动减阻机理及其二维波谱分析

利用直接数值模拟(DNS)对壁面作展向周期运动的槽道湍流进行研究,建立了槽道湍流数据库.通过改变振幅大小和振动周期,可以使壁面摩擦阻力明显减少.随着平均减阻率的增加,壁面阻力随时间的变化也更加稳定并呈现出较大周期的变化.将一个典型的阻力变化周期分成三个不同区域进行讨论,对湍流脉动能的二维波谱进行了定量分析,进一步揭示出壁面展向周期振动抑制湍流、实现减阻的内在机理.     

多智能体技术的舰船机电设备协同控制

舰船机电设备协同控制方法所用算法容易陷入局部最优解,导致无法得到最优化控制策略。基于此,利用多智能体技术,设计一种对舰船机电设备协同控制方法。采用集中式结构布置多智能体,根据集中式结构,建立多智能体学习模型,在模型基础上,采用协同遗传算法,先对初始种群作精英分组,再开展遗传操作,最终得到最优化控制策略。通过实验,与2种传统算法作对比。实验结果表明,传统算法1在114代后开始收敛,传统算法2在120代后开始收敛,提出的算法在72代后开始收敛。通过对比发现,提出的算法的搜索速度更快,不易陷入局部极值,可得到最优控制策略。     

基于LoRa技术的船舶交通信号控制

传统船舶交通信号控制方法采用的控制技术,存在信号间数据流调控相位差较大,导致传输信道内信号流拥堵,出现信号交替延迟,降低信号控制精度的问题。因此,提出基于LoRa技术的船舶交通信号控制。基于LoRa技术对船舶交通信号网络控制结构进行优化,建立基于LoRa的信号传输模式。在建立模式中,优化信号交替数据流间的相位量,梳理信号控制的逻辑,提升信号控制精度。仿真数据对比结果表明,基于LoRa技术的船舶交通信号控制方法,具有大流量下信号控制精准、控制信号稳定的优点,相较传统船舶交通信号控制方法的控制精度整体提升58.6%,具有一定的推广价值。     

交叉口信号控制理论研究及案例分析

交叉口作为城市交通的主要集散点,是容易产生交通拥堵的关键节点,对其交通流进行合理分析和控制,是缓解城市交通拥堵的重要途径。首先分析交叉口的信号控制基本理论和配时方案;其次,分析了交叉口的信号控制的交通现状,对其不足,以使车辆的总延误减小和提高交通效益为目标,给出了单个交叉口的最佳渠化方案;最后,对原有的单个交叉口的信号控制与渠化后的方案进行了对比分析,证明了本文所提方法的有效性及可行性。     

复杂周期信号的等间隔序列分选

分析各种周期信号在直方图上的规律,提出一种等间隔序列方法来分选复杂周期信号,利用等间隔序列比原序列含有更丰富的周期信息,减小了直方图方法在复杂信号环境中判别信号周期的级数和复杂性,从而提高了分选"周期性信号"的速度.     

海南环岛游公路昌化江大桥通航水流条件分析

海南省环岛旅游公路是国家《"十三五"旅游发展规划》国家风景道之一,昌化江大桥位于海南西部昌化江上,距北部湾13.5km,是海南环岛旅游公路建设的重要组成部分。研究分析了昌化江出海口潮流特征,明确了昌化江大桥河段为径流,针对大桥拟建设方案,分析了桥区河段现状、内河Ⅶ级航道和建桥后通航水流条件及建对通航水流条件的影响,为大桥建设相关工作提供了技术支撑。同时,上述研究方法也为类似研究提供了科学参考。     

一种水下目标回波模拟器的设计研究

宽带信号的目标回波携有的目标信息量大,混响背景相关性弱,有利于目标检测和特征提取.本文研究宽带水声信号目标回波特性,建立宽带多亮点目标回波模型,并进行了计算机仿真.设计开发了宽带多亮点目标的回波模拟器,该系统能对目标回波强度、多普勒效应、脉冲展宽等参数进行精确模拟,并且能实时完成对信号参数及信噪比的控制,具有实时性好、控制精度高、动态范围大和人机交互性强等特点,能较好地实现宽带多亮点回波的模拟.     

雷达模拟器的目标运动数据算法研究

建立了雷达模拟器海战场态势中的本舰与目标相对运动数据算法模型,并按时间流程存储在对应的数据表中,同时还根据相对运动关系解算出各目标信号的强度,从而信号源将产生相应强度的信号注入雷达模拟台。通过模型仿真软件在雷达训练模拟器中的功能测试,实现了雷达模拟器的仿真效果,满足了雷达模拟训练的要求。     

多机超视距协同空战协同力学模型研究

在理解超视距空战系统协同性的基础上,分析超视距协同空战中的自组织与被组织,建立自组织模型和协同力学模型,用理论力学的方法阐述舰载战斗机协同空战过程中协同运作机理,为采取有效的指挥控制和协同空战管理手段提供依据。     

基于一种滤波-误差算法的主动隔振技术

针对船载动力机械隔振降噪问题,本文将多通道的滤波-误差信号主动控制算法应用于主动隔振系统,采用子结构导纳方法建立基于导纳矩阵的双层隔振系统主动控制的次级通道模型。在一种改进的滤波-误差信号算法的基础上,利用实验得到的双层隔振系统的次级通道辨识数据构建出新的误差滤波器,并进行主动控制算法仿真。仿真结果表明,通过合理的构建误差滤波器,采用改进的滤波-误差信号主动控制算法的主动隔振系统对于周期激励具有较好的隔振效果。     

基于FTO的船舶分布式编队的有限时间控制方法

[目的]由于速度测量值不可直接使用,因此针对有界环境干扰下的船舶编队控制问题,提出一种基于有限时间观测器(FTO)分布式编队的有限时间控制方法。[方法]首先,仅根据船舶的位置信息,设计一种FTO以观测其速度状态;然后,在领航信息仅局部已知的通信结构下,利用观测值和齐次法设计多船分布式编队的有限时间控制律,实现多艘船舶在有限时间内跟踪期望航迹并同时保持期望队形;最后,根据齐次性理论和李雅普诺夫稳定性判据,证明整个闭环系统的误差信号在有限时间内收敛。[结果]仿真结果验证了所提出的有限时间编队控制方法相比于传统渐近收敛的编队控制方法,可以为多船编队提供更快的收敛速度、更高的控制精度以及更强的抗干扰能力。[结论]研究结果可为多船编队的控制提供借鉴。