基于数据驱动的磁浮列车悬浮系统参数整定

为了解决由于磁浮列车悬浮系统模型存在复杂非线性所带来的控制器参数整定难题,考虑仅依靠悬浮系统单次悬浮调试的输入输出数据来实现控制器参数整定,研究了基于数据驱动的磁浮列车悬浮系统快速参数整定方法. 首先,通过磁浮列车悬浮系统的建模分析了悬浮系统的开环不稳定性和复杂非线性;其次,针对虚拟参考反馈参数整定方法存在的参考模型确定问题,利用估计闭环响应方法来实现数据驱动的控制器参数整定;并且考虑到数据中存在的干扰噪声会影响控制器参数整定,提出了基于信号投影的磁悬浮系统数据噪声抑制方法;最后,以单铁磁悬浮系统为研究对象,通过单铁悬浮实验验证了本文提出的基于数据驱动的磁浮列车悬浮系统参数整定方法的有效性. 研究结果表明:悬浮系统的开环不稳定性和复杂非线性会给参数的快速整定带来较大困难;基于信号投影的噪声抑制方法能够将带噪声数据的方差降低54.1%;基于数据驱动的参数整定方法能够快速地整定好悬浮系统控制器参数,经参数整定后的系统相较于初始条件下只粗调好的PID反馈控制系统的阶跃响应超调量下降72.0%,平方误差积分 （ISE）下降79.8%,绝对误差积分 （IAE）下降54.5%.      

基于EMD的混凝土箱梁虚拟预拼装质量评估方法

针对混凝土箱梁桥上部结构虚拟预拼装时,无法系统量化评估虚拟预拼装质量的技术难题,提出一种基于EMD(earth mover’s distance,推土距离,也被称作Wasserstein距离)的混凝土组合箱梁虚拟预拼装质量评估方法。该方法借助统计概率分布的形式描述基于规范衍生的质量评估分项,全面反映各分项在混凝土构件相关区域的质量状态;通过赋予组合权重系数形成对预拼装方案整体的质量评估值,最终形成对不同拼装方案的量化评估。该方法在计算机虚拟平台中可为实现拼装方案的自动优化提供量化参考标准,对信息化和自动化施工具有一定指导意义和实用价值。     

基于虚拟试验的复合材料设计许用值的 确定及结构强度验证

总结复合材料结构积木式验证体系及设计许用值确定方法,给出了基于Digimat-VA虚拟试验模块进行设计许用值计算的流程,该虚拟试验通过模拟纤维、基体材料参数的分散度以及工艺误差带来的分散性,并利用均匀化理论及有限元方法得出CFRP(碳纤维增强塑料)强度的B基准值及刚度平均值,最后利用该方法对某型市域车复合材料司机室结构进行强度验证.     

虚拟公交卡服务系统安全技术研究

城市公交是公众出行的重要公共交通方式,公交乘车收费具有典型的乘客流量大、点位多、小额、刚需、充值和结算复杂等特点,同时还要求车载收费机具能够适应高频次应用,计费速度快并适应移动网络。新兴的支付宝、微信等离线二维码支付(简称虚拟卡)是通过公交车载POS终端扫描线下乘客APP中的公交付款二维码方式完成购票,交易资金准实时结算并打入公交账户中的一种交易方式。     

电-氢多能互补型微电网的VSG平衡电流控制方法

多能互补型微电网将具有互补性的多种能源集中于同一并网系统,可有效提高微电网的能源利用效率及供电可靠性. 虚拟同步发电机（virtual synchronous generator,VSG）技术,实现分布式电源的友好并网. 然而,在非理想运行情况下,当电网电压出现不平衡时,传统的VSG控制不具备抑制负序电流的能力,将导致微电网三相并网电流不平衡,因此提出一种基于电-氢多能互补型微电网的VSG平衡电流控制方法. 本文搭建了包含光伏及储能系统的电能系统模型,和包含电解槽-氢储能-燃料电池系统的氢能系统模型;分析了VSG的基本原理,通过VSG并网小信号模型的分析,对控制参数进行了设计,提高了系统的稳定裕度;定量分析了不平衡电流的产生原因,通过改进dq坐标系下电流指令计算方法,抑制了负序电流,保证电-氢多能互补型微电网的电能质量. 最后仿真验证了多能互补微电网能量管理策略的有效性,仿真结果证明VSG平衡电流控制方法能在电压不平衡情况下实现并网电流三相平衡,最终将冲击电流由52 A抑制至27 A,并显著减小了功率波动.      

基于虚拟驾驶环境的驾驶员反应时间采集和测算研究

针对驾驶者在分心时面临前车无预警刹车的情况进行实验,以研究前方突发事件对驾驶造成的感知反应时间。加入年龄、不同跟车距离及限速三个因子,探讨感知反应时间受到这些实验因子影响而导致的差异性,以提供驾驶员反应时间的参考,保障行车安全。     

双铰接公交客车城市道路上变换车道仿真研究

近年来,城市规模不断扩大,人口不断增加,城市道路拥挤加剧,导致城市公共交通需求增加,发展大容量快速公交成为一种必然趋势。文中运用仿真分析软件ADAMS创建某大型双铰接公交客车的多体系动力学模型,模拟了其在中国3.5m宽城市道路上变换车道时的行驶情况。结果表明,该双铰接公交客车能比较顺利地实现车道变换,具有良好的通过性,对中国现有城市道路具有较强的适应能力。     

基于仿真的公路视错觉减速标线效果对比研究

在分析目前国内外研究和应用较多的几种视错觉标线类减速设施减速机理的基础上,运用VC＋＋编程环境和DirectX技术建立了公路减速标线仿真实验系统,针对GB5768-2009《道路交通标志和标线》中推荐的行车道纵向和横向减速标线进行了减速效果验证及标线参数优化,并进行了行车道纵横向减速标线、鱼刺形减速标线和梳齿形减速标线减速效果仿真实验。结果表明,在同等道路环境条件下,各类标线中相邻标线间距相同时,鱼刺形减速标线和梳齿形减速标线能获得相对较好的减速效果。     

基于虚拟线圈的内河船舶流量检测方法

实时检测内河船舶流量对水上交通管理具有重要意义.为实时检测船舶流量,研究了一种基于虚拟线圈的船舶流量检测系统.虚拟线圈即在视频图像上设置一个封闭区域,根据该区域内图像的变化检测是否有运动目标通过.利用RGB三通道背景差分法得到视频图像的二值化图像,二值化图像的三个分割阈值由大津法求出.设置2个平行的虚拟线圈,通过虚拟线圈的船舶会被检测并计数,同时检测船舶的船长与船宽,利用BP神经网络对船舶进行分类.通过在武汉长江大桥和武汉长江二桥上不同时间段采集的视频进行实验,结果表明,船舶计数正确率达到97.1%,计数漏检率2.9%,计数错检率0%,船舶分类正确率98.6%.处理一帧图片的平均时间为7 ms,具有较好的实时性.