舰船水上纵向运动非线性数学控制模型

为了提高舰船水上纵向运动的控制精度,提出一种舰船水上纵向运动的非线性数学控制模型。首先对舰船水上纵向运动非线性控制的研究现状进行分析,然后采用多种模型分别对舰船水上纵向运动非线性控制进行预测,得到预测结果并确定各种模型的权值,利用证据理论确定出最优权值,最后对这些模型舰船水上纵向运动非线性控制预测结果进行加权,得到舰船水上纵向运动非线性控制精度。测试结果表明,本文模型不仅克服了当前舰船水上纵向运动非线性数学控制模型的缺陷,提高了舰船水上纵向运动的控制精度,而且舰船水上纵向运动的控制误差小于其他舰船水上纵向运动非线性数学控制模型,可以满足舰船水上纵向运动控制要求。     

建立船舶疲劳设计的P-S-N曲线的双加权最小二乘法

疲劳设计在船舶安全、船舶维护等领域发挥着越来越重要的作用。本文提出建立船舶疲劳设计的P-S-N曲线的双加权最小二乘法。首先利用成组疲劳试验数据,导出数据分布p分位点及其置信区间,并完成首次加权拟合;然后再利用疲劳强度数据,完成第二次加权拟合;最后得到任意可靠度下的P-S-N曲线。     

基于多元回归方法的海洋执法船主尺度分析

为分析海洋执法船主尺度之间的变化规律,对海洋执法船的发展趋势进行了介绍,并对其相关船型数据资料进行整理分析。采用多元回归的数学方法,建立了基于多变量的海洋执法船主尺度数学模型,有利于对海洋执法船主尺度的变化规律进行分析与掌握,为海洋执法船的报价设计与初步设计提供一定的科学依据。     

恒定束宽换能器(CBT)阵列工作频率上限分析

恒定束宽换能器(CBT)阵列可以在宽频带范围内采用不随频率变化的简单阵元权重实现恒定束宽的波束特性。传统的方法通常低估了CBT阵列的工作频率上限,因此分析了各种类型的CBT阵列的工作频率上限。首先,从理论上分析了CBT阵列的工作频率上限,结果表明延时直线形CBT阵列的工作频率上限可由阵列理论得到,而圆弧形CBT阵列的工作频率上限较为复杂。其次,采用数值方法分析了圆弧形CBT阵列的工作频率上限,并给出了具体的拟合公式。最后,讨论了二维CBT阵列的工作频率上限,以及不同条件对CBT阵列工作频率上限的影响。结果表明,圆弧形CBT阵列、球面CBT阵列和柱面CBT阵列的工作频率上限大于由阵列理论得到的结果。     

AIS系统在大型船舶锚泊半径及船间距的应用

航运业不断发展,港口的泊位资源越来越紧张,经常出现多只船舶同时锚泊的情况,船舶的安全停靠成为需要重点解决的问题。为了保障锚泊可靠性,需要计算自身船舶的水位空间占用大小及与相邻船舶的锚位距离,使船舶锚泊操控在锚泊时占用的空间误差最小。对此,本文利用自动识别系统(AIS)的动态及静态数据来描述船舶锚泊的水域空间半径及各大小不同船舶锚泊距离,通过计算机程序拟合单个船舶实际停泊的半径变化范围,最后进行仿真。     

什么让超长隧道内外“一呼百应”?

邵怀高速公路雪峰山隧道是邵怀高速公路的关键性咽喉工程。隧道为并行分离双洞,S形曲线设计,全长约7000米。由于隧道内无线信号受山体阻挡衰减严重,对讲机在隧洞内相互之间的有效通话距离仅为900米,严重影响了隧道相关的维修工作、消防演练、抢险救灾等工作。此外,此项工程中使用的对讲机     

指数函数拟合公路隧道工程沉降规律的方法研究

对于指数函数回归,只当采用乘积随机误差时才能够线性化。导出了采用乘积随机误差及采用线性化回归方法时,指数函数因变量的数学期望的表达式,该式表明,该因变量的估计值并非是其数学期望的估值。分析表明,采用线性化回归方法所求指数函数的回归系数不满足该因变量的残差平方和为最小。基于上述不合理现象,对指数函数的回归计算应采用非线性回归方法求解。文中给出了采用高斯-牛顿法或借助MATLAB软件中nlinfit函数求解指数函数非线性回归的方法。实例进一步表明,采用非线性回归方法拟合效果显著优于线性化的回归方法,且借助MATLAB软件易于实现。     

圆形隧道施工对不同深度地层沉降影响的模型试验研究

为了预测圆形隧道施工引起地表以下不同埋深地层沉降特征,首先,通过理论推导不同地层最大沉降位移与沉降槽宽度系数的函数关系;然后,建立包括试验台架、地层模型、圆形隧道开挖模型以及测量地层变形装置的平面应变模型试验系统。通过理论解析和模型试验可知:1)地表以下地层的最大沉降位移与沉降槽宽度系数成反比;2)不同深度地层的沉降位移随着地层埋深的增加而增大,且地表以下地层沉降槽曲线仍然符合正态分布;3)通过对模型试验数据进行回归分析,得到黏土地表以下不同深度地层沉降槽宽度系数的计算公式,从而为预测圆形隧道施工地表以下不同深度地层竖向位移提供了一种可靠的计算方法。     

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。     

基于支持向量机回归树的内燃机振动信号趋势预测

针对标准回归树建立在统计分析基础上所存在的缺陷,提出一种基于支持向量机的回归树预测模型。首先,根据原始振动信号趋势序列构建回归树;然后,针对回归树上包含样本数过少的节点,利用支持向量机,建立能够反映重要变量与响应变量之间映射关系的回归模型。仿真结果表明:即便由于设备出现异常,导致振动信号趋势序列出现非平稳、突变情况,该方法也能准确地预测,性能优于标准分析方法,具有一定的工程实用性。