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王犇, 王晓力, 张小青, 张玉言

2016, 36(3): 221-225,288. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.03.001

摘要(1378) PDF(1380)

摘要:
对用于微小型涡轮发动机的圆锥气体静压轴承的特性开展了理论及实验研究.设计了圆锥气体静压轴承的结构型式,提出了圆锥气体静压轴承的润滑模型及其数值解法,获得了圆锥气体轴承承载力和气体质量流量性能,考察了气膜厚度、供气压力和节流孔数目对轴承性能的影响.建立了圆锥气体轴承测试平台,获得了轴承的质量流量-供气压力曲线,为理论模型的验证提供了实验手段.结果表明,增加供气压力和节流孔数目可提高承载力和气体质量流量;圆锥轴承测试结果与理论结果趋势一致,数据吻合.

履带张紧力及其在履带环上的分布

黄雪涛, 顾亮, 朱兴高, 吕唯唯, 王海霞

2016, 36(3): 226-230. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.03.002

摘要(797) PDF(1401)

摘要:
针对履带环上复杂的履带张紧力问题,研究了张紧力在履带环上的分布情况,并分别以诱导轮、上支履带、主动轮及负重轮为隔离体,分析履带张紧力与外部载荷的关系.在此基础上,建立了履带环张紧力分布的理论估算模型.利用多体动力学模型,对不同路面障碍下的履带张紧力进行了理论估算和动力学仿真,通过对理论估算与仿真结果的对比分析,检验了履带环张紧力估算模型的合理性.

表面形貌对应力集中系数的影响研究

程正坤, 廖日东, 李玉婷, 侯世远

2016, 36(3): 231-236. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.03.003

摘要(1048) PDF(1851)

摘要:
基于线弹性力学计算了机加工试样表面各点的应力分布,提出了等效应力集中系数的概念,该参量可以反映机加工表面的总体应力集中水平.采用谐波叠加的方式模拟表面形貌,提出了表面形貌有限元建模的新方法.分析了粗糙度的各表征参数对有效应力集中系数的影响.结果表明表面形貌各粗糙度表征参数对有效应力集中系数均具有明显的影响,各粗糙度表征参数与有效应力集中系数之间具有二次曲线拟合关系式.

基于LBE方法的驾驶室防护仿真

周云波, 郭启涛, 佘磊, 王显会, 魏然

2016, 36(3): 237-241. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.03.004

摘要(1437) PDF(1091)

摘要:
利用LS-DYNA动力有限元软件,分别用ALE(arbitary Lagrangian Eulerian)方法和LBE(load blast enhanced)方法模拟5种不同装药量下四边约束靶板的动态响应,并与试验进行对比验证LBE方法的正确性及优越性.基于LBE方法对某型车辆驾驶室在3种不同装药量产生的爆炸冲击波作用下的动态响应进行仿真模拟,得到驾驶室应力和节点位移云图,并与试验结果进行对比.结果表明采用LBE方法对驾驶室进行仿真所得结果与试验结果吻合较好,可应用于爆炸冲击波对车辆驾驶室的损伤仿真研究.

四足机器人坡面运动时的姿态调整技术

韩宝玲, 贾燕, 李华师, 罗庆生, 周晨阳

2016, 36(3): 242-246. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.03.005

摘要(1591) PDF(1670)

摘要:
提出了一种四足机器人对脚小跑步态下的坡面运动姿态调整策略.采用复合摆线对机器人足端轨迹进行规划,以减小足端在换相点处与地面间的瞬时冲击;以机器人质心在斜面上的落点到支撑线的距离为判据进行四足机器人坡面运动稳定性分析,得到其姿态调整的确定值.在Adams中建立了四足机器人的虚拟样机模型并进行了仿真试验,试验结果证实所提出的姿态调整策略对提高四足机器人坡面运动稳定性有效.

基于实验观测的分域湍流模型在通气超空化中的评价

刘涛涛, 王国玉, 段磊

2016, 36(3): 247-251. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.03.006

摘要(1131) PDF(1124)

摘要:
为建立一种可以准确高效预测通气超空化流动的湍流模型,结合数值计算和实验结果,对绕锥头回转体通气超空化流动特性进行研究.实验采用高速录像观察了通气空化随时间的流场变化;数值计算中,分别应用标准k-ε湍流模型和密度分域的湍流模型计算了绕锥头回转体通气空化流动.其中,密度分域的湍流模型是在实验观测的基础上建立,即在空泡的前端含气量较大的区域应用DCM模型,以体现附着型空穴的可压缩性;在空泡尾部含气量较大的雾状空泡区域应用FBM湍流模型,以捕捉多尺度的空泡涡团结构.研究结果表明:与标准k-ε湍流模型相比,基于密度分域的湍流模型计算的结果与实验观测的现象基本吻合,有效减小了通气空化空泡区域内的湍流黏性,可以捕捉空泡区域内多尺度旋涡结构的演化过程,进而可以准确地预测通气超空化空泡断裂脱落的非定常流动细节.

基于混合控制策略的馈能悬架半主动控制

陈龙, 施德华, 汪若尘, 周华伟

2016, 36(3): 252-257. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.03.007

摘要(925) PDF(1011)

摘要:
为使馈能悬架在一定范围内实现半主动控制,基于混合控制策略,确定了电机电磁阻尼力的控制算法.探讨了电机不同电磁阻尼力对悬架性能的影响及馈能悬架实现半主动控制的条件.在此基础上,以整车舒适性为目标,采用粒子群优化算法确定了电机阻尼力控制参数,并设计了直接电流控制器,使直线电机产生所需的电磁阻尼力.最后,对采用基于混合控制策略的馈能悬架进行了随机路面激励下的仿真分析.结果表明,优化的电机阻尼力控制参数能使馈能悬架实现半主动控制,显著改善馈能悬架的舒适性和平顺性,并能回收悬架部分振动能量.

活塞环开口位置对窜气特性影响的研究

郝志勇, 丁加岑, 朱君亮, 曹向阳

2016, 36(3): 258-263. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.03.008

摘要(859) PDF(1672)

摘要:
在不改变活塞环组结构参数的情况下,为寻求降低活塞环组窜气量的优化方法,建立某柴油机活塞环组窜气特性模型,计算在1800 r/min全负荷工况下的窜气量.结合正交设计,在窜气特性模型中对活塞环组开口位置进行优化布置,并分别从活塞环开口、环槽与工作表面三条窜气途径对优化结果进行对比分析.优化方案将原方案的窜气量降低了10.3%,进一步分析表明环岸压力导致的油环震颤是原方案窜气量较高的主要原因.环岸压力对三条窜气途径的气体流量均有较大影响.通过调整环组开口位置合理分配环岸压力能有效降低窜气量,通过调整油环状态对压力的影响间接影响活塞环组的窜气特性.

基于模糊在线识别的并联混合动力客车自适应控制策略

连静, 常静, 李琳辉, 周雅夫, 吕仁志, 黄海洋, 郑宁安

2016, 36(3): 264-270. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.03.009

摘要(1011) PDF(1084)

摘要:
针对一款并联混合动力客车提出了一种基于模糊在线识别的自适应控制策略.基于自主研发的混合动力车数据采集监控系统构建符合本地车辆实际行驶道路特点的典型工况,设计模糊工况识别算法对车辆实际行驶的工况类型进行在线识别.根据最小等效燃油消耗控制算法和电池电量平衡控制方法,结合工况识别的结果调用相应最优控制参数,对发动机和电池的功率分配进行实时优化计算,实现对整车的控制.实验结果表明,所设计的模糊识别方法能够较好地完成行驶工况类型的识别.基于此所提出的自适应控制方法能够在满足车辆需求功率和电池SOC维持在有效工作区间内的前提下完成发动机和电池的最优功率分配,显著提高整车的燃油经济性.

基于相空间重构和核主分量的水声信号增强

党华, 仇异, 郭军强, 王卫江

2016, 36(3): 271-276. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.03.010

摘要(1033) PDF(1374)

摘要:
多径衰落是水声信道的主要特征,利用多径衰落信道具有的混沌行为,提出一种新的抗多径干扰的方法.建立基于混沌相空间的水声信道模型,利用核技巧φ(x)·φ(y)=k(x,y),通过核主分量分析提取相空间数据中累积贡献率达到90%的非线性核主分量,然后利用核主分量逆向投影回原相空间,通过去掉噪声干扰等次分量,提高水声衰落信号的信噪比.基于实测水声数据的仿真实验结果表明,该方法能将chirp水声信号信噪比提高7.76 dB,达到对多径衰落水声信号增强的目的.

基于带符号残差加权的手机定位方法

赵胜辉, 赵情恩, 王迪, 翟迎灿, 王迎雪

2016, 36(3): 277-281. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.03.011

摘要(958) PDF(1371)

摘要:
在蜂窝网的移动终端定位中,非视距(NLOS)环境造成的误差是导致定位精度下降的主要原因.为降低NLOS误差的影响,本文提出了一种基于带符号残差加权的定位方法.该方法采用Chan算法算出移动台的初始位置,用带符号残差加权模型进行修正,再应用带符号残差辅助的泰勒级数展开法进行迭代,得到移动台的最终估计位置.仿真实验结果表明,与基于平方残差加权的方法相比,基于带符号残差加权的方法的定位精度平均提高约14.82%,可更加有效地抑制NLOS的影响.

基于Kalman滤波的分布式全相参雷达相参参数估计方法

殷丕磊, 张洪纲, 翟腾普, 祁海明, 刘泉华, 曾涛

2016, 36(3): 282-288. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.03.012

摘要(1135) PDF(1246)

摘要:
针对运动目标,提出了基于Kalman滤波的相参参数(时间差和相位差)估计方法,建立了雷达本地坐标系及目标本体坐标系,给出了目标的运动模型及相参参数的数学模型;提出了利用正交信号对相参参数进行估计的方法,通过对待估参数进行推导分析,建立了状态方程和量测方程,提出了利用Kalman滤波算法对相参参数测量值进行滤波以提高参数的估计精度;仿真分析验证了基于Kalman滤波的相参参数估计方法的有效性.

基于二次编码的北斗信号二次捕获算法

李灯熬, 牛文慧, 赵菊敏, 李帅, 刘金强

2016, 36(3): 289-294,307. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.03.013

摘要(1002) PDF(1912)

摘要:
针对恶劣环境中微弱北斗卫星导航系统(BeiDou navigation satellite system,BDS)信号捕获难度大的问题,结合北斗采用的二次编码与主码的分层结构,提出北斗信号二次捕获算法.在主码层面进行并行捕获,而后在整个二次编码周期上进行二次捕获,以去除二次编码对积分时间的限制延长积分时间,达到提高接收机灵敏度的目的.实验仿真证明该算法提高了捕获能力4 dB,同时降低约30%的运算量.

2D-Haar声学特征超向量快速生成方法

谢尔曼, 罗森林, 潘丽敏

2016, 36(3): 295-301. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.03.014

摘要(996) PDF(1196)

摘要:
针对大数据量音频的高速处理,提出一种快速的声学特征超向量生成方法,有效提高音频识别系统的识别速度和精度.所提方法首先将多个连续音频帧的常用声学特征构成声学特征图,进而使用低复杂度的运算方法在其中快速提取维数达数十万的Haar-like声学特征;然后使用AdaBoost.MH算法,筛选出具有较高代表性的Haar-like声学特征模式组合,用以构成声学特征超向量;进而提出Random AdaBoost特征筛选方法,进一步提高特征筛选速度.实验结果表明,在音频事件识别、说话人识别、说话人性别识别3种场合下,使用Haar-like声学特征可以使SVM、C5.0、AdaBoost等识别算法获得比MFCC、PLP、LPCC等常用声学特征更高的识别准确率,同时可以获得7~20倍的训练速度提升和5~10倍的识别速度提升.

基于非局部全变差和部分支撑已知的CS-MR图像重建方法

赵地, 杜慧茜, 韩宇, 梅文博

2016, 36(3): 308-313. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.03.016

摘要(1042) PDF(1152)

摘要:
提出一种基于压缩感知(CS)的磁共振(MR)图像重建方法.利用参考图像和目标图像结构的相似性,提取参考图像在小波域中L个大系数的索引集作为目标图像的已知支撑集,约束已知支撑集补集中小波系数的l₁范数.此外,采用非局部全变差(NLTV)作为规整化项构造目标函数,通过快速合成分离算法(FCSA)重建目标图像.仿真结果证明,该方法能有效保留图像的边缘和细节信息,抑制噪声干扰,在相同采样数据量下,重建性能优于经典CS-MRI和其他同类方法.

基于非递归迭代投影的实时深空目标检测算法

吴京辉, 唐林波, 赵保军, 邓宸伟, 蔡晓芳

2016, 36(3): 314-319. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.03.017

摘要(982) PDF(909)

摘要:
针对深空目标信噪比低、干扰多、传统方法无法检测准确性低的问题,提出一种基于非递归迭代投影的快速实时深空目标检测算法.该算法采用由粗到细的检测流程,首先根据图像特征自适应确定迭代投影次数提取所有疑似目标,然后通过邻域判决对目标进行轨迹关联剔除虚假目标,从而实现目标的准确检测.此外,为了提高算法的实时性,针对FPGA并行流水的特点,利用非递归编程架构对算法进行优化,提高了算法的并行度和运行效率.在SOPC硬件平台上的实验表明,该算法能够准确实时检测深空目标,对悬浮实验的圆满成功起到了决定的作用.

一种结合边缘区域和互相关的图像配准方法

陈亮, 周孟哲, 陈禾

2016, 36(3): 320-325. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.03.018

摘要(1002) PDF(2010)

摘要:
针对灰度差异较大的红外图像和可见光图像,提出了一种基于互相关系数和Canny边缘区域相结合的配准算法,以改进的互相关系数作为相似性度量函数,只提取图像的边缘及其附近的区域,剔除其他互相关性低的部分,采用粒子群优化算法搜索使得度量函数达到最值时的空间变换参数的值.实验结果表明,克服了红外和可见光图像相关性较差的缺点,能够避免由灰度差异带来的多源图像配准不精确的情况,可以实现红外和可见光的配准,并且能够保证误差在较小的范围之内.

压电合成射流激励器LEM方法研究

严阳阳, 周凌峰, 丁英涛, 王士伟, 苏日娜

2016, 36(3): 326-330. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2016.03.019

摘要(1272) PDF(1485)

摘要:
基于线性复合平板理论,将机-电-声等效方法应用于压电合成射流激励器,建立了激励器的集总参数模型(LEM).借助ANSYS软件和Matlab软件提取等效模型的关键参数,并使用Matlab软件对合成射流激励器的LEM模型进行了仿真.仿真结果与实验测试值进行了对比,两者吻合得较好.与传统仿真方法相比,所提出的LEM方法具有操作简单、耗时短、占用资源少和效率高等优点.

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2016年第36卷第3期

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