基于滑模控制的卡尔曼滤波在列车定位中的研究

为了提高城市轨道交通中轮轴速度传感器与加速度计组合定位的精度,提出一种基于滑模控制的改进卡尔曼滤波算法。对于组合定位来说,由于卡尔曼滤波不能很好地修正加减速过程中的空转打滑误差,考虑到滑模控制器的滑动模态与系统的参数及扰动无关,提出采用基于滑模控制的改进卡尔曼滤波来进一步降低误差。其基本思路是应用指数趋近律滑模变结构来改善里程计算值,然后再进行卡尔曼滤波。并利用仿真软件对上述过程进行验证,仿真结果表明:基于滑模控制的改进卡尔曼滤波算法,能够在一定程度上减小空转打滑误差,进一步提高定位的精度。最后通过与其他卡尔曼滤波改进算法对比,得出基于滑模控制的卡尔曼滤波方法结构更为简单,也能保证一定的精度。     

不同频谱特性地震动输入下的场地地震反应

对进行土-结构相互作用大比例模型试验的成层土场地,在获取各层土动力特性指标的基础上,土体采用等效线性模型,进行了不同加速度峰值和不同频谱特性地震动输入下的场地三维有限元地震反应分析,研究了场地土的地震放大效应和地基的滤波效应,为进一步研究土-结构相互作用奠定了基础.     

用于人脸识别的图像预处理方法研究与实现

提出了一种人脸图像预处理改进算法:将图片转化为灰度图像后进行去噪滤波,根据灰度投影曲线确定人脸的边界,依据确定的眼、嘴以及脸的左右边界这些参数对图像进行剪裁,根据人脸特征的几何关系确定人脸图像的缩放系数,得到标准化图像.解决了传统方法无法适用于侧脸和双眼闭上的人脸的问题.     

基于Kalman滤波和变时间窗测频的转速测量FPGA实现

利用信号与噪声状态模型的Kalman滤波,对频率进行无偏估计,适合对机车运行速度的精确测量.利用变时间窗采集脉冲信号的方法克服了常规算法中刷新时间和测量精度不稳定的缺点,同时也保证了对不同频率的测量精度.通过基于FPGA平台的算法设计与仿真,表明了上述方法对机车转速测量的实时有效性和准确性.     

轨道车辆电磁兼容性设计技术

通过分析电磁干扰产生的三要素以及抑制电磁干扰的基本原理,详细研究和介绍了提高轨道车辆电磁兼容性能的常用设计技术和措施,为轨道车辆电磁兼容性设计提供参考.     

利用声压信号基于HHT方法识别结构模态参数

文章基于结构振动声辐射的近场声压信号,结合Hilbert-Huang变换推导出声压信号和结构模态参数的关系,实现了利用声压信号对结构模态参数的识别。该方法既结合了声压信号非接触测量的优点,也结合了HHT适合处理非线性非平稳信号的优点,且只需适当一位置近场声压测量值,就可以准确地识别结构的固有频率和模态阻尼比。数值模拟实例也表明了该方法准确有效,为工程实际中结构的模态参数识别提供了一种新的简单实用方法。     

一种基于随机理论的寻北滤波噪声影响分析方法

以寻北系统 Kalman滤波器为研究对象,从滤波噪声在寻北 Kalman滤波器中传播机理的角度对其影响进行分析。基于随机可控制性和随机可观测性得到了误差协方差矩阵与噪声统计特性之间的解析表达式,并利用单轴旋转式寻北系统对所提出的基于随机理论的解析分析方法进行验证。实验结果表明,利用基于随机理论的解析分析方法分析寻北系统有效而且适用,并且所得到的解析式能够更全面地表示系统的性能。     

大跨径预应力连续刚构桥施工控制的理论与方法

运用工程控制论的思想, 将预应力连续刚构桥的施工控制视为一随机最优控制问题, 建立相应的数学模型、目标函数及物理模型, 采用卡尔曼最优一步预测, 按确定性的最优控制规律构成闭环状态反馈系统． 同时, 在现场建立计算机工作站, 使计算机对各施工阶段进行调整控制,达到控制的目的． 其成果已在重庆黄花园嘉陵江大桥的施工控制中得到了应用．     

隧道三维激光扫描测算一体化技术方案与实践北大核心CSCD

三维激光扫描技术已在隧道工程中得到广泛应用,但其内外业脱节、人工操作过多、实时性不足等问题日益凸显。文章结合工程实践,提出三维激光隧道扫描测算一体化技术方案,通过隧道设计模型录入、坐标里程解算、点云自动过滤、点云降采样与地物分离等,对点云进行特征值提取,得到兼顾规模、精度、效率的点云数据模型;通过点云与设计、点云与点云的对比解算,得到隧道工程质量安全相关成果。该技术方案在某铁路隧道工程中进行实践,可将内外业工作总时间缩短至20 min以内,自动化程度高,成果精度好,具有很好的推广价值。     

基于二阶自适应Volterra级数的船舶运动极短期预报研究

针对随机海浪作用下船舶运动的非平稳、非线性特性,文章提出了基于卡尔曼(Kalman)滤波原理的非线性二阶Volterra级数自适应预报模型.通过把Volterra级数核向量作为状态向量,利用随机游动模型建立系统的状态方程,一步Volterra级数预报模型作为系统的观测方程,从而进一步提高了Volterra级数模型的核估计的收敛速度.同时验证了利用AIC准则对Volterra级数预报模型定阶的可行性,通过迭代法实现了自适应多步预报.仿真结果表明文中提出的基于Kalman滤波算法的自适应预报模型应用于船舶运动极短期预报是可行的,该方法在理论和工程应用方面具有重要的意义.