潜艇自航模控制系统设计

  目的  为了在三维空间宽航速段内实现大尺度高速水下无人艇（UUV）的路径跟踪,在考虑无人艇的试验动作要求、控制精度要求及水动力特性的情况下,设计了基于模糊控制理论的自适应制导方法。  方法  基于解耦控制方法,首先将水下无人艇的航行控制分解为航速、航向、纵倾和深度控制问题;然后分别设计积分分离比例—积分—微分控制器（PID控制器）,并引入指令及状态滤波器,以改善该水下无人艇动态响应特性;最后,通过湖试验证水下无人艇在不同航速下的控制性能。  结果  结果表明,在6,9,13 kn等试验航速下,水下无人艇跟随目标路径和深度的误差均在合理范围内,验证了该控制体系及控制方法的有效性。  结论  所得结果对新一代试验艇的运动控制技术研究具有一定参考价值。     

海水侵入条件下泥水盾构泥浆及泥膜性质变化试验研究

为探究采用泥水盾构进行海底隧道建设时,海水易从开挖面进入泥水舱并与泥浆混合,导致泥浆泌水率等参数发生变化,进而影响泥膜的性质和开挖面的稳定性问题,配制不同海水添加量的泥浆,测试泥浆的泌水率、黏度和ζ电位等参数变化,并对泥膜的孔隙比、渗透系数等参数进行测试。试验表明： 1）海水的侵入明显增大了泥浆的泌水率,降低了泥浆的黏度和ζ电位。 2）随着海水添加量的增加,泥膜的孔隙比降低,渗透系数由10-9 cm/s增大到10-7 cm/s。 3）导致泥浆泌水率及泥膜渗透系数变化的根本原因是随着海水的添加,泥浆的ζ电位逐渐降低,泥浆颗粒间斥力减弱,宏观上表现为快速沉淀、析水; 同时,由于泥浆颗粒吸引的阳离子增多,结合水膜变薄,形成泥膜的有效孔隙变大,宏观上表现为渗透系数增大。     

基于小波和Kalman滤波的交叉口流量组合预测

为更准确地预测动态变化的道路交叉口流量，根据城市道路流量分布的特点，提出了在小波分析和离散Kalman滤波的基础上进行组合预测的方法．这种方法将路口的流量数据构造成几个相关序列，对每个序列分别进行小波变换和Kalman预测，然后将各序列的预测值组合成最终结果．这种预测方法可用于其他动态流量预测，如路段流量预测、路口流量分配预测等．实验表明，该方法可以有效地减少预测误差，并具有较好的鲁棒性。     

隧道交通事故自动检测仿真研究

采用VISSIM交通仿真软件,对城市隧道内的物理环境进行仿真,可设计出一种基于交通流参数的交通事故自动检测方法。该方法可以方便、快捷、准确地判断隧道内的交通运行状况,因而具有一定的实用价值。     

基于列车运行安全的青藏铁路大风预测优化模型与算法

为减轻青藏铁路恶劣大风天气对列车行车安全的影响、对沿线风速进行准确地预测预报,运用时间序列法对格尔木-拉萨段16号测风站实测风速建立时序预测模型,并进行多步预测仿真计算.为提高时序预测模型精度,通过改进时间序列法建模流程,引进卡尔曼滤波智能算法,提出了2种适合于不同预测步长和精度的优化算法.预测实例表明:优化算法将时序模型的超前1步预测平均相对误差从4.89%降低为2.51%,超前5步预测平均相对误差从9.77%降低为5.62%,并明显改善了时序模型的预测延时现象.     

强干扰下无源雷达弱目标探测

当存在大型目标、近地机群或欺骗干扰时,无源雷达难以检测弱小目标.基于强信号与照射源发射信号之间的关系,导出了幅度-距离-多普勒曲面与照射源信号自模糊函数的关系,进而提出了在二维FIR(finiteimpulse response)系统辨识基础上抑制强回波以检测弱目标的方法.仿真结果表明,该方法对强信号的抑制超过60 dB;即使弱目标回波信噪比在-24 dB的情况下,也能实现弱目标检测.     

单相SAPF系统谐波电压检测与控制的仿真

为了改善用户侧电压质量与谐波问题,通过分析单相串联型有源电力滤波器（SAPF）的结构、原理及特点,提出了单相SAPF系统谐波检测的方法;同时借鉴单相SVPWM技术原理,将开关模式优化的SVPWM技术应用于单相SAPF系统中,提高了系统波形控制精度;利用Matlab软件,建立了基于上述谐波检测和系统波形控制的单相SAPF系统的仿真模型,并利用该模型对动态电压跌落与闪变等电压故障状态进行了动态补偿的仿真.仿真结果显示：本文提出的SAPF滤波系统不但具有良好的滤波性能,而且可以保障负载不受系统电压故障的影响,具有良好的工程应用前景.     

基于Matlab/Simulink的并联有源电力滤波器的仿真研究

介绍了并联电力有源滤波器的结构和工作原理,给出了基于Matlab/Simulink并联有源电力滤波器的仿真模型,并进行了仿真实验,结果显示搭建的并联电力有源滤波器的仿真模型有很好的滤波效果。     

MATLAB在数字信号处理中的应用

根据FIR数字滤波器设计的基本原理,利用MATLAB实现数学逼近理论,采用窗函数设计FIR数字滤波器的设计方法进行模拟仿真。分析结果发现,在同样阶数下,优化设计可以获得最佳的频率特性和衰耗特性,具有通带和阻带平坦、过渡带窄等优点。双线性变换法设计IIR滤波器可应用于图像处理等方面。     

固液分离过滤器流场的数值模拟与分析

采用计算流体动力学（简称CFD）方法对过滤器的过滤单元——滤柱内的流场进行了模拟和分析,并改变边界条件和模型的结构,分析了其对流场的影响．结果表明,减小入口水流速度有利于颗粒在滤柱表面的均匀沉积;将出水口设置到罐体最上部,可以基本消除滤柱内的死水区,同时也增大了有效过滤面积,提高了过滤效率．