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动力调谐陀螺仪子空间辨识

光学精密工程 2015年第2期23卷 423-429页

作者：赵建远李醒飞田凌子天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072

针对传统子空间辨识法(SIM)用于动力调谐陀螺仪(DTG)建模过程中存在的结构参数复杂、干扰因素未知、建模精度不高等问题,提出了一种改进的子空间辨识方法。首先,确定辨识对象DTG的状态空间模型集,分析DTG输出信号中存在的固有有色噪声... 详细信息

针对传统子空间辨识法(SIM)用于动力调谐陀螺仪(DTG)建模过程中存在的结构参数复杂、干扰因素未知、建模精度不高等问题,提出了一种改进的子空间辨识方法。首先,确定辨识对象DTG的状态空间模型集,分析DTG输出信号中存在的固有有色噪声。然后,针对有色噪声的干扰问题,对传统SIM进行改进,通过数据Hankel矩阵的正交投影消除传统SIM的有偏性。最后,在数值仿真中引入置信椭圆,对改进算法进行统计特性分析。仿真结果表明:在不同强度有色噪声干扰下,改进算法无偏,方差特性与有色噪声强度和数据长度有关。辨识实验表明:改进SIM的辨识效果明显优于传统SIM,辨识拟合度优于90%。得到的结果显示改进算法能够应用于DTG系统建模。

关键词：动力调谐陀螺仪子空间辨识正交投影有色噪声

基于BJ辅助变量法实现动力调谐陀螺仪的闭环辨识

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光学精密工程 2014年第11期22卷 3028-3037页

作者：赵建远李醒飞田凌子天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072

为了在闭环工作条件下监测动力调谐陀螺仪的性能,研究了动力调谐陀螺仪的闭环辨识方法。首先,根据动力调谐陀螺仪闭环模型的复杂结构,对其进行化简和离散化处理,获取辨识模型集和模型阶数。接着,将辅助变量法(Ⅳ)应用于动力调谐陀螺仪... 详细信息

为了在闭环工作条件下监测动力调谐陀螺仪的性能,研究了动力调谐陀螺仪的闭环辨识方法。首先,根据动力调谐陀螺仪闭环模型的复杂结构,对其进行化简和离散化处理,获取辨识模型集和模型阶数。接着,将辅助变量法(Ⅳ)应用于动力调谐陀螺仪的闭环辨识,并根据传统Ⅳ法的不足,提出了BJIV辨识法。该方法能够应用于BJ模型,使系统模型与噪声模型不再受辨识模型的限制。然后,利用仿真分析的方法,分析BJIV法辨识结果的无偏性与渐进离散特性。最后,采用提出的方法对某型号动力调谐陀螺仪进行单次和连续闭环辨识实验。仿真结果表明:BJIV法的辨识结果在有噪声存在的条件下是一致无偏的,渐进方差能够接近最优;闭环辨识实验结果表明:辨识拟合度优于90%,连续跟踪2h,获得了可靠的辨识结果。

关键词：动力调谐陀螺仪闭环辨识辅助变量法 BJIV辨识

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基于正交分解的递推子空间闭环辨识方法

控制与决策 2015年第3期30卷 490-494页

作者：赵建远李醒飞田凌子天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072

为实现闭环系统在线辨识,提出递推正交分解闭环子空间辨识方法 (RORT).首先,根据闭环系统状态空间模型和数据间投影关系,构建确定-随机模型,并利用GIVENS变换实现投影向量的递推QR分解;然后,引入带遗忘因子的辨识算法,构建广义能观测矩... 详细信息

为实现闭环系统在线辨识,提出递推正交分解闭环子空间辨识方法 (RORT).首先,根据闭环系统状态空间模型和数据间投影关系,构建确定-随机模型,并利用GIVENS变换实现投影向量的递推QR分解;然后,引入带遗忘因子的辨识算法,构建广义能观测矩阵的递推更新形式,以减少子空间辨识算法中QR分解和SVD分解的计算量;最后,针对某型号陀螺仪闭环系统进行实验.实验结果表明,RORT法的辨识拟合度高于91%,能够对陀螺仪闭环系统模型参数进行在线监测.

关键词：正交分解子空间辨识闭环辨识陀螺仪

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基于硬件实时技术的陀螺仪性能分析系统

基于硬件实时技术的陀螺仪性能分析系统

作者：田凌子天津大学

学位级别：硕士

陀螺仪是惯性导航系统核心测量元件之一。它通过敏感载体相对于惯性系的角速度,获取偏角信息。以动力调谐陀螺仪为例,它出现于第二代惯导技术时期,在之后几十年间得到广泛研究和应用。近年来,研究重点集中于对动力调谐陀螺仪系统整体性... 详细信息

陀螺仪是惯性导航系统核心测量元件之一。它通过敏感载体相对于惯性系的角速度,获取偏角信息。以动力调谐陀螺仪为例,它出现于第二代惯导技术时期,在之后几十年间得到广泛研究和应用。近年来,研究重点集中于对动力调谐陀螺仪系统整体性能的分析和改善,因而也对性能分析系统提出了更高要求。性能分析系统包括闭环控制回路和数据处理单元两部分,本文从系统实时性角度出发,尝试性地将硬件实时技术应用于陀螺仪控制回路的设计,从陀螺仪结构模型分析、开环系统辨识、实时控制回路设计等方面展开了研究。1、为了解陀螺仪基本特性,获取实时控制回路各项参数,选取开环辨识方法对陀螺仪表头进行建模分析。首先,介绍陀螺仪结构及其动力学方程,推导陀螺仪开环及闭环模型。介绍交叉耦合现象,并推导全解耦方法。然后,结合结构特征,分析陀螺仪噪声特点。最后,介绍最小二乘类辨识方法和频域辨识法,对频域辨识法进行改进,对比三种辨识方法的辨识结果。2、针对传统性能分析系统实时性不高的问题,提出实时性能分析系统,并将硬件实时技术应用于闭环控制回路的设计。实时控制回路采用Altera公司Cyclone系列FPGA为核心控制器,由信号调理单元、数据采集单元、数字信号处理单元、模数转换单元和功率放大单元组成。根据系统要求和辨识结果,使用硬件描述语言完成数据采集、解耦、校正、控制量输出等模块的划分和设计。3、搭建实验平台,对开环辨识方法和实时控制回路做仿真和实验。仿真及实验说明,相较于最小二乘类辨识方法和传统频域辨识法,改进后的频域辨识法拟合度更高,且辨识方法一致性好,辨识结果稳定。通过系统测试,验证了实时控制回路可以完成功能要求,并有效提高了系统采样率。由此表明,实时控制回路满足性能分析系统的控制功能,设计方案可行。最后,文章对研究、设计和实验进行总结,规划后期工作重点和可能出现的难点,提出进一步提高系统性能和测试精度的改进方案。

关键词：动力调谐陀螺仪性能分析系统辨识方法硬件实时技术现场可编程门阵列

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动力调谐陀螺仪系统辨识方法

计算机应用 2014年第12期34卷 3641-3645页

作者：田凌子李醒飞赵建远王亚辉天津大学精密仪器与光电子工程学院天津300072 精密测试技术及仪器国家重点实验室(天津大学) 天津300072

针对动力调谐陀螺仪(DTG)系统辨识中,传统辨识方法(最小二乘类辨识法和频域辨识法)辨识拟合度不高的问题,提出去离群点频域辨识法。该方法结合DTG模型结构特征和固有有色噪声特点,将去离群点思想应用于DTG模型的频域辨识。实验结果表明... 详细信息

针对动力调谐陀螺仪(DTG)系统辨识中,传统辨识方法(最小二乘类辨识法和频域辨识法)辨识拟合度不高的问题,提出去离群点频域辨识法。该方法结合DTG模型结构特征和固有有色噪声特点,将去离群点思想应用于DTG模型的频域辨识。实验结果表明,去离群点频域辨识法的辨识效果优于最小二乘类辨识法和传统频域辨识法,辨识拟合度在90%以上,并且辨识结果重复性好,辨识算法稳定。在DTG系统辨识中,去离群点频域辨识法能够提高辨识拟合度。

关键词：动力调谐陀螺仪系统辨识强有色噪声频域辨识法最小二乘类辨识法

基于数据预处理和计算机VMD-LSTM-GPR的储能系统离子电池剩余寿命预测

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储能科学与技术 2024年第1期13卷 336-338页

作者：田凌浒袁炳夏中国石油新疆油田分公司新疆克拉玛依834000 惠州学院网络与信息中心广东惠州516007

离子电池剩余寿命影响储能系统运行能力,准确预测电池寿命,有助于判断系统的实时运行状态,为获得较为可靠的预测结果,提出基于数据预处理和计算机VMD-LSTM-GPR的储能系统离子电池剩余寿命预测方法。针对储能系统离子电池剩余寿命预测的... 详细信息

离子电池剩余寿命影响储能系统运行能力,准确预测电池寿命,有助于判断系统的实时运行状态,为获得较为可靠的预测结果,提出基于数据预处理和计算机VMD-LSTM-GPR的储能系统离子电池剩余寿命预测方法。针对储能系统离子电池剩余寿命预测的相关理论问题进行研究,并联合储能数据预处理标准与计算机VMDLSTM-GPR模型,计算锂离子电池的容量退化能力,从而评估剩余电池寿命,实现基于数据预处理和计算机VMD-LSTM-GPR的储能系统离子电池剩余寿命预测。

关键词：数据预处理计算机VMD-LSTM-GPR 储能系统离子电池剩余寿命

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滑动轴承磨损智能诊断与寿命预测方法研究

清华大学学报(自然科学版) 2024年

作者：代菁洲田凌韩天霖清华大学机械工程系

滑动轴承是现代机械设备的核心部件之一,在润滑不充分的情况下,轴承接触面易出现磨损退化,为设备运行带来极大安全隐患。为实现对滑动轴承磨损智能诊断与寿命预测,该文设计并建立了滑动轴承磨损试验台,开展了滑动轴承磨损退化试验和振... 详细信息

滑动轴承是现代机械设备的核心部件之一,在润滑不充分的情况下,轴承接触面易出现磨损退化,为设备运行带来极大安全隐患。为实现对滑动轴承磨损智能诊断与寿命预测,该文设计并建立了滑动轴承磨损试验台,开展了滑动轴承磨损退化试验和振动测量试验,得到不同磨损深度下的轴承振动信号,并构建了时域、频域、非线性结合的多域特征,可有效表征轴承磨损退化信息;提出了基于稀疏相关向量迭代指数退化的预测方法,对新输入的振动信号进行定量的磨损深度诊断,并基于历史数据的稀疏相关向量加权拟合退化模型,进行磨损趋势预测。试验证实了所提方法能够有效支持滑动轴承磨损状态的智能诊断与寿命预测。

关键词：滑动轴承磨损振动信号智能诊断寿命预测

经济-能源-环境系统耦合协调发展的动态演化与影响要素研究

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管理评论 2024年第1期36卷 29-41页

作者：柴建田凌钺张晓空西安电子科技大学经济与管理学院西安710126

我国经济发展、能源消耗与环境治理之间的矛盾愈发尖锐,经济-能源-环境(3E)系统耦合协调发展成为有效推动经济绿色低碳转型的必然选择。基于此,本文利用2004—2018年中国省域面板数据,使用耦合协调度与空间面板模型测算29个省份(港澳台... 详细信息

我国经济发展、能源消耗与环境治理之间的矛盾愈发尖锐,经济-能源-环境(3E)系统耦合协调发展成为有效推动经济绿色低碳转型的必然选择。基于此,本文利用2004—2018年中国省域面板数据,使用耦合协调度与空间面板模型测算29个省份(港澳台、西藏与云南除外)3E系统的耦合协调度,考察其动态演化规律与空间溢出效应,并对3E系统耦合协调发展的影响要素进行准确识别与政策讨论。结果表明:中国省域3E系统的耦合协调度虽有所提升,但“两极分化”加剧;整体呈现出空间正相关的集聚特征;绿色投资正外部性与人力资本提升能够有效促进3E系统耦合协调发展,而工业化、城镇化的快速推进,社会投资的结构性失调成为抑制3E系统耦合协调发展的重要因素。

关键词：经济-能源-环境系统耦合协调发展空间面板模型溢出效应

镁合金电弧增材技术基本工艺及工艺因素影响综述

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材料导报 2024年第7期38卷 189-197页

作者：凌子涵王利卿张震赵占勇白培康中北大学材料科学与工程学院太原030051 太原科技大学材料科学与工程学院太原030024

轻量化结构件是航空航天和交通运输领域的永恒追求,结构件的轻量化主要通过结构设计和材料选择实现。因此,具有自由成型大型复杂形状构件特点的电弧增材技术受到持续关注。镁合金密度约为1.8g/cm^(3),是实际工程应用中最轻的金属结构材... 详细信息

轻量化结构件是航空航天和交通运输领域的永恒追求,结构件的轻量化主要通过结构设计和材料选择实现。因此,具有自由成型大型复杂形状构件特点的电弧增材技术受到持续关注。镁合金密度约为1.8g/cm^(3),是实际工程应用中最轻的金属结构材料之一。这两点使电弧增材镁合金大型复杂构件的生产研究受到重视。然而,电弧增材涉及电磁、传热、流体等复杂物理变化,同时镁合金又存在易氧化、易挥发等问题,这对电弧增材的工艺控制提出严峻考验。为此本文归纳总结了镁合金电弧增材技术基本工艺类别,分析了主要工艺参数对电弧增材制造镁合金成型质量、微观组织、力学性能的影响规律和深层机理,指出了镁合金电弧增材技术的现有问题,最后对镁合金电弧增材技术的未来研究方向提出了一些建议和展望。

关键词：镁合金电弧增材制造工艺因素成型质量微观组织力学性能