车辆主动悬架系统的随机控制及计算机仿真研究

首先设计随机最优LQ控制器，通过幅频响应分析，详细研究悬架二次型性能指标权重系数对车辆平顺性和操纵稳定性的影响，得出全状态LO控制对车辆性能影响的规律性结论。结合工程应用背景，在最优LQ控制的基础上，进一步研究随机次优控制器的设计。幅频响应仿真结果表明，随机次优控制主动悬架在改善车辆的平顺性上和最优控制相当或接近，且优于被动悬架。并且，在较高频率(约大于8Hz)范围内，主动悬架在改善车辆操纵稳定性方面也优于被动悬架。文章最后总结提出，选择适当的测量变量，设计的次优控制器可以代替最优控制器，具有一定的工程应用价值。     

五模点阵环状结构在碰撞冲击作用下的动态响应特性

基于坐标变换理论和五模特征参数设计，采用增材制造技术制作五模点阵环状试验模型。通过落锤冲击试验发现，模型内环迎冲面的应变峰值远小于背冲面，这与传统环状结构明显不同。进一步仿真发现，五模点阵环状结构可将迎冲面的应力波向两侧“疏导”，从而表现出显著的绕射效果。与等质量的实心圆环相比，试验模型内环迎冲面的应变峰值最大可减小65.7%，应力峰值可减小70%以上。通过绘制五模点阵胞元的频散曲线，获得表征冲击能流特征的群速度分布规律。在此基础上，研究等效力学参数圆环的群速度各向异性程度对能流矢量的影响，为潜艇结构抗冲击防护提供参考。     

周期性有砟轨道结构垂向弯曲振动波复频散分析

轨道结构的周期性特征对于其内振动波的传播具有滤波特性，开展频散分析对于了解轨道结构的振动传递特性具有重要意义。鉴于此，以有砟轨道结构为研究对象，基于虚拟弹簧模型和能量泛函变分原理提出了能够考虑阻尼因素与材料频变效应的轨道周期结构复频散计算新方法。通过与既有文献结果对比验证了文章方法的准确性，并利用该方法分析了扣件刚度频变效应、扣件阻尼和道砟阻尼对轨道结构振动波复频散特性的影响规律。研究结果表明，刚度频变效应及扣件、道砟阻尼对于振动的衰减域及衰减速率有着较大的影响，轨道结构振动传递分析中必须予以考虑。     

基于Blackman窗四谱线插值FFT的轨道电路信号分析

为了更好地对具有移频特征的轨道电路信号进行高精度解析，在分析轨道电路信号特点基础上，提出一种基于Blackman窗四谱线插值算法模型，采用模拟仿真的方式，对ZPW-2000A轨道电路信号载频、调制频率及幅值等特征量进行了解析研究。结果表明：该算法模型可显著降低常规频谱分析中频谱泄漏及栅栏效应的影响，大幅提高轨道电路信号载频、调制频率以及幅值的解析精准度，其中载频误差控制在0.006 Hz，解析结果显著优于常规快速傅里叶变换处理结果，具有一定的工程应用价值。     

基于船型与区域等级的舰船轴频电场计算

在利用等效点电荷对舰船轴频电场换算时，存在着因等效源位置不够合理而造成误差较大的问题。通过目标船的船型系数与尺度比来确定等效源在各个方向上的布置位置和间距，并根据结构布置特点对目标船的各部分进行分区和分级，确定区域等级权值。有针对性地在各区域内调整等效源布置，提出基于船型与区域等级的等效源位置确定方法，并引入粒子群算法对计算模型进行优化。利用模型实验对所述方法的有效性进行检验，结果表明，基于船型与区域等级的等效源位置确定方法能够较精确地实现对轴频电场信号包络的模拟计算，经粒子群算法优化后误差进一步下降，为轴频电场的预测与仿真计算提供了新的途径。     

基于轨道倾角积分的长波高低轨道不平顺测量方法

高效且准确地对长波轨道不平顺进行监测是轨道几何测量领域的难点。分析两类惯性基准动态检测方法的测量误差来源，认为转向架与轨道间的“冲角”是造成长波不平顺测量精度损失的重要因素；为此，重新设计检测系统硬件结构，引入点头陀螺仪传感器和测距组件，在轨道平面建立“短弦”测量模型，推导基于误差状态扩展卡尔曼滤波估计的俯仰轨道倾角测量算法；通过补偿滤波与空间域积分等信号处理方法，计算长波高低轨道不平顺。现场试验表明：该方法有效复原7～200 m以内的长波高低不平顺；当截止波长为200 m时，相比传统的惯性基准法，平均精度增加了81%～88%,且受检测速度影响小；统计系统重复检测误差的95%分位数在1.5 mm以内，在大跨度桥梁形变与路基沉降监测等领域具有较好的应用前景。     

整车怠速间歇性抖动优化及控制方法

为提升怠速NVH性能,本文对整车怠速间歇性抖动问题进行了详细研究,同时提出控制方法并进行试验研究。通过整车怠速振动试验及动力总成模态测试,明确了整车怠速间歇性抖动问题产生机理,并从激励源及传递路径两方面进行优化,提出改善方案。通过与原状态的对比测试,采用最终综合优化方案后座椅导轨抖动幅值降低71%,抖动问题消失,对怠速抖动问题的解决具有一定参考意义。     

移频轨道电路发码装置的研究与设计

为提高移频轨道电路发码装置输出信号的质量及装置的可靠性，设计一种基于直接数字频率合成器（DDS,Direct Digital Synthesizer）芯片的发码装置。该装置由单片机直接控制DDS芯片产生移频信号，经过后级电路放大滤波后，输出到测试环线上，供车载天线接收；单片机提供RS-485通信电路用来接收上位机的控制数据、有机发光二极管（OLED,Organic Light-Emitting Diode）显示屏和按键，作为便携式设备的人员操作接口。通过测试验证，该装置可精确输出ZPW-2000和FTGS这2种移频轨道电路的移频键控（FSK,Frequency-Shift Keying）调制信号，提高了输出信号的分辨率和精度，从而减小相邻轨道区段间的干扰，便于机车信号设备的解调。与既有的移频轨道电路发码装置相比，该装置具有信号质量高、结构简单、可靠性高、方便操作的优点。