基于模型预测的主动式减摇水舱约束控制

由于边舱高度有限,减摇水舱中的流体在水舱内运动时会引起饱和非线性,给舱内流体运动的估计与控制带来困难.针对饱和非线性所带来的控制问题,建立船舶-水舱系统模型,同时基于约束条件设计了模型预测控制(MPC)策略.仿真结果表明,该控制策略在减少主动式水舱高能耗的同时,增强了对水舱内流体的控制,有效提高了水舱系统的减摇效果.     

某车型冷却系统加注真空失败问题研究

真空失败是冷却液加注工艺的常见失败现象之一,引起真空失败的原因较多,包括零件质量、装配质量、装配方法、天气因素、设备故障、设备参数等多方面。针对某车型的批量真空失败问题,从人、机、料、法、环、测等多方面进行分析,根据饱和蒸汽压与温度的关系,找到了引起真空失败的根本原因,为同类问题的分析解决提供参考。     

舵机幅度与速率受限的船舶转向抗饱和控制

为了解决船舶转向控制中存在的实际问题—舵机幅度与速率饱和、模型不确定性、流体动力非线性,提出了转向抗饱和控制算法。在模型有效性的前提下,化不确定非线性船舶动力学模型为线性微分包含模型,应用线性系统理论求出静态无约束控制规律;在控制器中加入幅度与速率饱和模型,以最小化扰动到被调输出的非线性L2增益为目标,控制问题转化为具有线性矩阵不等式约束的凸优化问题,进而求出静态抗饱和补偿增益。仿真结果满足实际转向控制要求。     

隧道软弱下卧地基注浆加固试验

注浆法是提高软土地基承载力和控制其压缩沉降的传统加固方法,由于其过程不可控性与加固效果的不确定性,在应用于加固运营地铁隧道下卧土时,须考虑加固过程的扰动及长期效果。通过现场试验,研究注浆加固的工艺参数对饱和软土扰动和加固效果的影响,以获得安全合理的精细化注浆工艺参数,对处理软土地铁隧道长期沉降问题具有现实意义。     

许可相位下饱和流率修正系数研究

为了分析信号相位设置对交叉口交通设计的影响,揭示许可相位条件下交通流的运行规律,以许可相位条件下左转车流对饱和流率的修正系数为研究对象,将许可相位条件下的车道分为3类:左转专用车道、直左共用车道和一般直行车道。采用微观交通仿真软件为研究工具,对各种交通条件下的交通运行特征进行了仿真分析,在大量仿真实验数据的基础上,采用回归分析的方法,得到了许可相位条件下左转车流对饱和流率的修正系数的计算模型。该模型无需事先输入信号配时参数,适宜于交通设计阶段进行信号配时时饱和流率的估算。最后通过若干组数据验证了该模型的有效性。。     

移动荷载与土体中孔洞相互作用的2.5D边界元法分析

为了研究具有复杂表面的饱和土体与移动荷载相互作用机理,根据饱和土Biot理论,采用Fourier变换和势函数分解法,推导了饱和土体频域-波数内的Green函数;建立了移动荷载作用下,饱和土体中孔洞动力响应的频域-波数域内边界元法方程(2.5D boundary element methods);利用快速Fourier逆变换法,得到了时间-空间域内饱和土体的动力响应.研究结果表明:在频域内,利用移动荷载方向的一致性建立的频域-波数域内边界积分方程,可将3D空间问题转化为频域-波数域的2D平面问题, 3D边界元简化为2D边界元,使得计算面转换为计算线,减小了计算规模.      

地下水位下降饱和—非饱和土沉降简化计算

地下水位下降导致土体有效应力变化,发生饱和—非饱和固结沉降。基于单相流假设和Bishop有效应力原理,结合简化的直线型土水特征曲线,建立了反映地下水位下降土层饱和—非饱和沉降的数学模型。计算分析了不同水位降深饱和、非饱和区域的沉降量,结果表明,地面沉降随着地下水位降低不断增大,非饱和区土体沉降量占总沉降量的比例增加。     

IGBT结温与饱和压降耦合机理研究

绝缘栅双极型晶体管（IGBT）结温是影响变流器系统寿命、评估其可靠性的重要参数,而集-射极饱和压降是实现结温在线监测的关键热敏电参数。为深入研究IGBT结温与集-射极饱和压降间的耦合关系,本文从物理结构层面构建了IGBT饱和压降温度特性模型,分析了不同电流面密度下饱和压降与结温的关系机理,通过搭建IGBT静态特性测试平台,进一步探究了饱和压降与结温之间存在近似线性关系,进而基于动态特性测试平台,验证了理论分析的正确性。实验结果表明,在一定集电极电流条件下,IGBT饱和压降与结温呈现近似线性关系。在此基础上,对IGBT结温在线监测方法提出了建议。     

甲醇和基础汽油对混合燃料蒸发特性的影响

为了明确甲醇和基础汽油对混合燃料蒸发性能的影响,选用甲醇、市售93号无铅汽油和4种基础汽油作为试验燃料,研究了不同配比和温度下甲醇汽油的饱和蒸气压（ ps ）和蒸馏曲线。结果表明,甲醇汽油混合燃料饱和蒸气压呈现强烈的拉乌尔正偏差,包括M 0和M 100;同一比例甲醇汽油的蒸气压随温度的升高迅速上升。不同体积分数甲醇汽油的饱和蒸气压对数（ln ps ）与温度的倒数之间有很好的线性规律,拟合出了饱和蒸气压（ ps ）与甲醇体积分数之间的关系式。与M 0相比,M 10和M 15的10％馏出温度均有较大程度的降低,甲醇与汽油中的某些组分产生共沸。4种基础汽油中,重汽油与甲醇组成混合燃料具有最高的馏出温度。     

基于自动车牌识别数据的混合交通流饱和流率实时估计

为解决混合交通流饱和流率测算的实时性和时变性问题,实时获得混合交通流的饱和流率用以信号配时,本文提出基于自动车牌识别数据(Automatic License Plate Recognition,ALPR)的混合交通流饱和流率实时自动估计方法。首先,分信号周期提取车头时距数据,在当前车和后车车辆类型确定时车头时距满足同一正态分布的假设基础上,构建车头时距的高斯混合模型并应用 EM(Expectation Maximization) 算 法 求 解 ;其 次 ,基 于 赤 池 信 息 准 则 (Akaike Information Criterion,AIC)选取高斯混合模型的最优个数,拟合数据得到高斯混合模型参数;最后,根据车头时距的高斯混合模型推算出混合交通流饱和流率。以杭州城市道路3条路段的ALPR数据为例,分析基于 ALPR 数据获取车头时距的采样误差,对模型进行验证,并与传统的 HCM(Highway Capacity Manual)方法进行对比。结果表明：基于ALPR数据的车头时距采样误差满足精度要求; 与HCM的实测法相比,模型所得的混合饱和交通流率相对误差小,结果准确;该方法与传统的标准车流饱和流率折算法效果相近,并考虑混合交通流时变特性,能自动部署实时计算,鲁棒性良好,有实际应用意义。