基于反步控制和神经动力学模型的带缆水下潜器航迹跟踪

为实现带缆水下潜器的航迹跟踪控制,对带缆水下潜器设计了运动学反步控制器和动力学滑模控制器,并引入生物启发神经动力学模型来平滑反步控制器中因跟踪误差较大,引起的输出速度跳变。对水下潜器折线路径跟踪进行仿真,并分析脐带缆对跟踪效果的影响。结果显示,所设计控制器的路径跟踪误差小,跟踪速度在初始阶段以及折线路径拐点处过渡平滑;脐带缆使跟踪效果变差。对带缆潜器这一刚性和柔性部件相互连接的水下运载设备而言,神经动力学反步滑模控制器能够较好地实现航迹跟踪,并有效克服传统反步控制器速度跳变的问题。     

拖缆水动力学的正问题与反问题研究

基于不可压缩流体中受到水动力曳力作用下的不可伸长的挠性缆索的二维运动模型,研究了在海洋地震勘探中重构与流线型拖缆冲击的海流速度的问题。首先介绍了正问题模型,并在已知拖船运动和水动力载荷的条件下对拖缆的速度、曲率和张力进行了求解。然后,通过离散缆索形状和张力的样本值,提出了推断到海流速度的反问题,并发现这个反问题是缺秩和不适定的。在鲁棒离散噪声信号的背景下,解决逆问题数值稳定问题,采用了基于广义Tikhonov正则化算法。为了验证该方案的实用性,给出了一些用模拟噪声数据重建海流的例子。     

基于反分析法的均质路堑滑坡治理技术研究

反分析方法与计算机技术的结合使其功能越来越强,在实际工程中得到越来越多的应用与研究。采用反分析法确定边坡岩土体抗剪强度参数从而得出对滑坡治理的设计参数。基于简化Bishop法建立反分析极限平衡方程,并采用计算剖面多组单参数反演与统计比较分析相结合的方法,优化反算岩土抗剪强度参数值。该方法应用于某均值路堑滑坡治理工程并得以论证,表明了反分析法应用于滑坡治理的可行性与正确性。     

基于变形监测的边坡稳定性及加固方案探讨

通过对某高速公路的高边坡滑移变形进行地表位移监测,分析坡体不同区域的变形特征、临空面与滑面变化趋势,以及岩体结构对坡体稳定性的影响.结合降雨量和监测数据,探讨降雨与边坡位移的影响规律,从而得出反倾软质岩边坡的稳定性影响因素.监测数据表明,受降雨、临空面开挖及岩体结构的影响,边坡出现牵引区和变形区2种变形特征区域;变形区...     

线控转向系统转角反步控制算法研究

为实现商用车线控转向,设计一套新的线控转向系统架构及其转角跟踪控制算法。新的线控转向系统采用丝杠螺母结构中的丝杠直接控制纵拉杆,螺母通过带轮机构被电机驱动。对线控转向系统结构进行运动学分析,推导转向系统可变传动比,采用前轮转角为状态变量,建立线控转向系统二阶动力学模型。基于转角跟踪目标,采用反步控制算法,设计线控转向系统转角跟踪控制器,通过反馈系统线性化处理系统参数不确定和环境干扰问题,实现准确的目标转角跟踪,并建立李雅普诺夫函数,证明了采用反步控制的线控转向系统是渐进稳定的。搭建采用“丝杠螺母+带轮机构”架构的线控转向实车底盘测试台架,选取蛇形和混合工况进行控制算法验证。研究结果表明：与滑模控制算法的测试结果对比可知,反步控制算法绝对平均跟踪误差值降低了71.88%~79.57%,跟踪误差标准偏差值降低了71.32%~78.50%;线控转向系统反步控制转角跟踪算法能够减少系统收敛到原点的时间,抑制系统的抖振,提高车辆线控转向系统转角跟踪的操纵灵活性。     

基于改进遗传算法的大体积混凝土温度场预测模型

针对大体积混凝土温度场的预测问题,在传统遗传算法中嵌入精英策略、动态变异概率、扰动公式和状态接受概率准则,形成了改进遗传算法,建立了温度场预测模型.以某大吨位超宽V形墩为例,选取对预测精度影响较大的混凝土热力学参数,引入非绝热温升试验建立算法的目标函数进行参数反分析,并输入有限元模型.对比基于改进遗传算法的预测模型和基...     

摄影测量与激光扫描融合技术研究

基于提高激光扫描和摄影测量在三维建模和信息提取上优势互补效果的目的,采用了一种激光扫描技术在摄影建模基础上进行平差融合的方法,通过对建筑物进行摄影测量和地面摆站激光扫描相结合的数据处理试验,得出了通过两者技术融合在统一坐标系点云构建具备可行性的结论,并在试验结论中提出了进一步研究的意见.     

无砂混凝土作反滤层的试验研究

反滤层是防止土体渗透破坏的有效措施,无砂混凝土具有良好的透水性、过滤性和稳定性.由于无砂混凝土具有自身的稳定性,用作反滤结构时不需要设置多层;还可以起到支撑作用,替代部分沟壁、井壁和挡墙等结构,可用于公路、铁路、水工建筑物中作反滤层.对无砂混凝土保护不同类型土料进行反滤试验研究,提出了无砂混凝土作反滤层的设计准则.     

蒙华铁路三荆段深埋软弱围岩隧道荷载研究

《铁路隧道设计规范》中的深埋围岩压力公式没有考虑隧道拱部围岩本身的承载作用以及超前预支护作用,荷载计算结果偏大。为验证深埋隧道初期支护结构实际承受的围岩压力荷载,以蒙华铁路三门峡至荆门段现场监测数据为依托,通过分析围岩变形监测资料,探讨蒙华铁路隧道围岩及结构在隧道开挖过程中的变形行为,并采用拱顶沉降与水平收敛相结合的位移反分析法,建立荷载-结构法平面有限元模型,反演推导围岩压力荷载。分析结果表明:双线隧道反分析得出的围岩荷载为同级别按规范计算值的70.7%~76.5%;单线隧道反分析得出的围岩荷载为同级别按规范计算值的88.8%~93.1%。研究成果对蒙华铁路隧道现场施工和优化支护结构设计起到了很好的指导作用,希望能对以后类似隧道工程的设计和施工提供参考。