基于卡尔曼滤波的高速铁路时间同步网时间补偿

LTE-R作为下一代高速铁路无线通信系统，保持时间同步对于高速铁路行车安全至关重要。针对现有时间同步方法仅考虑随机噪声，而忽略LTE-R无线信道多径衰落、多普勒频移等对时钟同步过程的影响，导致主从时钟偏移估计不准确的问题，提出一种基于卡尔曼滤波的高速铁路时间同步网时间补偿方法：建立LTE-R下主从时钟之间相位、频率偏移的状态转移方程；构建引入伯努利随机变量的时钟相位、频率偏移观测方程；利用改进的卡尔曼滤波算法得到最优时钟偏移估计值；使用本方法实现对LTE-R时间同步误差的补偿；通过实验仿真，得到LTE-R下信道多径衰落、多普勒频移、信噪比、列车车速等对高速铁路时间同步的影响，并实现对不同高铁运行场景下时间同步偏差的定量分析。结果表明：本方法能够有效消除LTE-R无线信道时钟偏差，与其他补偿方法相比，具有更好的稳定性和鲁棒性。     

高铁动车组长周期高级修计划优化方法

分析了不同类型动车组高级修计划的特点及其关联因素，讨论了高级修计划编制问题的复杂性；基于滚动迭代思想提出了编制动车组长周期高级修计划的方法，通过依次求解规划期内各计划年的动车组高级修轮廓计划，编制了完整的长周期高级修计划；设计了分别表示动车组送修时间以及动车组检修状态的0-1变量，以动车组在2次高级修间隔内走行里程最大化为优化目标，以不同时间段动车组最大检修率限制、承修单位允许的接车以及最大检修能力、计划年度内在高级修上的资金限制、动车组每月高级修允许送修数量、动车组日均控制里程、列车运行图里程等实际要求为约束条件，构建了动车组高级修计划优化的线性0-1整数规划模型；以配属中国铁路北京局集团有限公司的279列动车组历史走行数据以及相关参数为基础，通过Python编程并调用商业求解器对模型进行精确求解，首次实现了对该局所有动车组长周期高级修计划的优化编制。计算结果表明:优化后动车组长周期高级修计划较人工方案减少了19次高级修，节约资金消耗1.505亿元，延长规划期内动车组年均运用时间21 d，增加动车组年均走行里程46 080.21 km；同时避免了人工方案中动车组检修率超标及检修能力超出限制的情况，提高了动车组的运用效率以及计划编制的科学性。      

98 m高速客滚船车辆系固安全性校核系统

针对小型轿车和重载货车制订船舶装载车辆的系固方案,介绍精确计算法进行系固校核的原理,并基于该系固方案和系固校核方法开发98m高速客滚船车辆系固安全性校核系统。应用该系统,可校核系固方案的可行性和安全性,对不符合安全性的系固点可进行相关参数修改,再次计算验证,直到得出满足安全性要求的系固方案,可显著提高系固方案校核与改进的效率。     

未知扰动下的欠驱动水面无人艇区域保持控制方法

尽管水面无人艇（USV）已经应用于许多场景，但无人艇水面区域保持仍是一个极具研究意义的问题。主要原因是USV具有复杂的非线性水动力学和欠驱动特性。在实际应用中，由于不确定的环境扰动及传感器测量噪声，很难对USV产生较好的控制效果。文章建立了一个适用于USV区域保持的简化数学模型，并提出一个闭环控制方法，既简化控制器设计又能达到满意的控制性能。针对欠驱动USV的区域保持问题，提出基于环境最优位置控制（WOPC）改进后的策略，采用策略估计扰动的方向，生成考虑欠驱动特性的控制目标。试验结果表明，所提出的方法相较传统WOPC在不同环境扰动下取得了较好的效果，并能减少能耗。     

城际铁路列车自动驾驶速度控制算法优化方案

对城际铁路CTCS2+ATO车载设备运用初期偶发停车“出窗”问题进行详细分析，总结对停车精度的影响因素；针对列车制动性能波动和车站坡度对列车精确停车的影响，提出改进的速度自动控制算法。通过车站坡度补偿计算列车惰行减速度，对制动工况下的列车制动力进行在线学习，进而调整施加和缓解制动力的时机，实现停车制动距离的动态调整。车站坡度补偿优化方案已在现场应用，解决了由于坡度造成的停车出窗问题；制动力在线学习方案已通过实验室验证，后续需通过现场试验进一步验证其改进效果。     

基于电控气动AMT离合器位置精确控制技术研究

离合器控制是AMT系统控制的核心关键，实现对离合器位置的精确控制是保证离合器寿命、提高AMT换挡舒适性的重要因素，而气动离合器由于气体本身的可压缩特性，导致离合器位置控制具有非线性、滞后性和超调现象，单纯依靠PID控制无法解决位置超调问题。故本文提出一种预测性气动AMT离合器位置精确控制方法，通过扭矩控制确定离合器目标位置，基于离合器目标位置，以离合器实际位置为反馈信号通过PID控制器实现离合器位置闭环控制，对离合器目标位置和实际位置相互关系、位置变化率等参数信息进行识别，寻找恰当时机提前开启离合器相应电磁阀实现预测性控制，从而减小气动离合器超调现象，提高换挡舒适性。     

半穿甲型舰炮弹药打击舰船舷侧毁伤效果数值仿真

半穿甲型舰炮弹药在命中舰船舷侧后发生爆炸，在爆炸过程中弹丸的侵彻动能和装药产生的爆炸冲击波会对舰船舷侧结构造成毁伤。分析舰船舷侧的结构特性和弹目交会情况，采用数值仿真方法构建仿真模型，分析半穿甲型舰炮弹药在靶前炸、靶中炸、穿靶炸等工况条件下对舰船舷侧的毁伤效果。结合实尺寸舱室模型试验结果对毁伤效果进行验证，预测在实际作战时弹药起爆点位置、末端着速对舰船舷侧毁伤结果的影响。     

波纹钢板截面几何性质精确计算

为快捷、精确地计算波纹钢板截面几何性质，通过各截面几何性质的定义推导得出单位长度波纹钢板截面面积、惯性矩、截面模量、回转半径的精确计算公式，并将其编写为“波纹钢板截面几何性质计算器”程序。以两种波形为计算实例，将编写程序的计算结果与现有文献和CAD软件计算结果对比，结果表明：计算结果与CAD软件计算结果完全吻合，而现有文献中的计算结果均存在误差，为近似值。可见，推导的计算公式及编写的“波纹钢板截面几何性质计算器”程序可精确计算波纹钢板截面几何性质。