基于ESO和动态逆的欠驱动船舶航迹跟踪控制设计

针对欠驱动船舶航迹跟踪控制问题,考虑船舶动态不确定性、未知时变外部扰动和速度不可测的情况,将输出重定义方法、扩张状态观测器(extended state observer, ESO)和动态逆控制方法相结合,设计欠驱动船舶航迹跟踪控制律。输出重定义方法用来解决系统欠驱动问题;构造ESO,估计由船舶动态不确定性、未知时变外部扰动以及船舶各自由度运动状态变量间的耦合构成的总扰动和船舶速度;基于上述,采用动态逆控制方法,设计航迹跟踪控制律,使欠驱动船舶跟踪期望航迹,并保证航迹跟踪闭环控制系统所有信号最终一致有界。以一艘欠驱动船舶为例进行仿真研究,仿真结果验证了所设计的航迹跟踪控制律的有效性和优越性。     

广州地铁7号线列客室噪声分析与整治措施

针对广州地铁7号线列车正线行驶时客室噪声较大问题,通过噪声测试,分析车辆结构和轮轨状况等因素对列车噪声的影响,并从列车密封性、钢轨打磨、列车运行速度等方面开展列车运行噪声整治措施研究。研究结果表明,列车运行时客室噪声主要为轮轨噪声,通过钢轨打磨、列车限速、侧门密封性整改等措施可改善客室噪声问题。根据研究结果,提出了地铁车辆减噪设计建议。     

无人艇工程控制课程实践教学平台开发

针对在教学环节中存在的问题,利用计算机技术和工业软件开发无人艇工程控制课程实践教学平台。该平台可进行无人水面艇（Unmanned Surface Vessel,USV）建模及运动轨迹控制。针对USV物理参数的不确定性,根据运动学和动力学模型设计控制器,分析控制器参数对USV运动性能的影响规律。无人艇工程控制课程实践教学平台的建设应用可提升学生对USV的运动操控、故障判断及维护保养能力。     

不同轨道结构地铁车内噪声影响特性分析

为研究不同轨道结构形式对地铁车内噪声的影响,测试了列车通过普通整体道床、减振扣件道床、梯形轨枕道床、中档钢弹簧浮置板道床、高档钢弹簧浮置板道床等5种轨道结构形式时的车内噪声。采用A计权声压级对车内噪声时域与频域特性进行分析,探究列车通过5种不同轨道结构时车内噪声分布规律。结果表明:普通整体道床车内噪声瞬时A计权声压级均值为76. 6 d B,减振扣件为82. 3 d B,梯形轨枕道床为77. 2 d B,中档钢弹簧浮置板道床为76. 8 d B,高档钢弹簧浮置板道床为81. 6 d B; 5种轨道结构形式车内噪声A计权声压级频谱差异明显;车内噪声总A计权声压级在空间分布上,同一水平车厢两侧近门窗处比车厢中部约高1. 5 d B,在垂向上声压级随高度的增加逐渐减小,坐高处比站高处噪声总A计权声压级高0. 5 d B。     

水下运动体横-滚控制弹道稳定性探讨

本文根据水下运动体空间运动方程与横-滚控制方程,探讨了控制参数与舵机特性对控制弹道稳定性的影响.     

北京新机场线车辆内饰CMF设计

CMF设计对于提升乘客的视觉体验具有重要意义.文章分析了轨道交通车辆CMF设计的特点,阐述了轨道交通车辆CMF设计的基本流程,并以北京新机场线车辆为例,详细介绍了车辆内饰色彩、材料及表面处理的设计过程,并提出了北京新机场线车辆内饰解决方案.     

A hybrid scheme for real‐time prediction of bus trajectories

The uncertainty associated with public transport services can be partially counteracted by developing real‐time models to predict downstream service conditions. In this study, a hybrid approach for predicting bus trajectories by integrating multiple predictors is proposed. The prediction model combines schedule, instantaneous and historical data. The contribution of each predictor as well as values of respective parameters is estimated by minimizing the prediction error using a linear regression heuristic. The hybrid method was applied to five bus routes in Stockholm, Sweden, and Brisbane, Australia. The results indicate that the hybrid method consistently outperforms the timetable and delay conservation prediction method for different route layouts, passenger demands and operation practices. Model validation confirms model transferability and real‐time applicability. Generating more accurate predictions can help service users adjust their travel plans and service providers to deploy proactive management and control strategies to mitigate the negative effects of service disturbances. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于GPS轨迹数据的不同交通状态下交通方式识别流程优化方法

基于GPS轨迹数据的交通调查技术能够有效弥补传统居民出行调查方式的不足,该技术在高峰拥堵时段的交通方式识别效果有待进一步研究.针对公交车和小汽车识别精度较低的问题,本文提出基于支持向量机(SVM)的流程优化方法,加入基于短时傅里叶变换 (STFT)的频域属性,利用遗传算法(GA)对SVM的惩罚系数和核参数进行联合优化,评估不同交通状态下交通方式和方式转换点的识别效果.结果表明：频域属性的加入能够有效提升交通方式识别精度,在道路畅通状态和一般拥堵状态下,交通方式和方式转换点的识别效果均较为理想;在严重拥堵状态下,机动化方式易与非机动化方式相混淆,方式转换点最大识别误差在13 min以内,相比于基于主观回忆的人工问卷调查方式仍具有参考性.     

受电弓区域气动激励特性及其对车内噪声的影响

基于三维可压缩黏性流体模型对350 km·h^-1速度下受电弓区域的非定常流场进行模拟,分析了受电弓底板上的脉动压力特征;利用波数滤波方法,对底板区域的脉动压力进行分离,得到了对流压力和声学压力,分析了2种压力在波数和频率域的特性;基于统计能量分析方法建立了简化的受电弓区域车内噪声预测模型,分析了2种激励对车内噪声的影响。研究结果表明：受电弓底板上的脉动压力具有显著的低频特性,随着频率升高,受电弓底板上脉动压力的幅值迅速减小;受电弓底架和绝缘子尾涡是影响受电弓底板上脉动压力幅值的主要因素;对350 km·h^-1的高速列车气动噪声问题,波数滤波方法能够较好地将2种激励分离;受电弓底板上的声学压力幅值远小于对流压力,主要的差异频段为800~3 500 Hz,最大差异接近20 dB, 随着频率增加,二者差异变小;虽然声学压力的幅值远小于对流压力,但其对车内噪声的影响却大于对流压力,当频率高于2 500 Hz后,声学压力激励导致的车内声压级响应比对流压力高约10~20 dB,这是由于2种激励在波数空间内的能量分布差异,使得声学压力具有更高的透射效率,特别是当频率高于结构的吻合频率后,声压的贡献占绝对优势,对车内噪声的影响不可忽视。     

平面二自由度冗余驱动并联机器人控制实验研究

对平面二自由度冗余驱动并联机器人进行了逆运动学分析,由末端执行器的位置计算得到主动关节角的位置.分别采用传统的PID控制方法和PID+速度前馈补偿+加速度前馈补偿的方法对并联机器人轨迹跟踪问题进行了实验研究.通过比较2种控制方法的轨迹跟踪效果和比较由连接在连杆上的加速度传感器测量的振动大小,证明了PID+速度前馈补偿+加速度前馈补偿的方法能更好地实现轨迹跟踪.