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水文系统非线性响应模型的研制

人民珠江 1995年第1期16卷 11-13,34页

作者：赖万安郑祖振珠江水利委员会

从总迳流响应理论出发，提出一种非线性水文预报方法，并结合广州市防洪的要求，制作了北江石角站的大洪水预报方案，预见期为三天。根据预报结果，便可制定相应的防洪措施。

关键词：水文预报非线性响应模型防洪

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黄河头道拐水沙变化多元驱动因子贡献率分析

水科学进展 2015年第6期26卷 769-778页

作者：冉大川姚文艺申震洲倪用鑫董飞飞黄河水利委员会黄河水利科学研究院河南郑州450003 水利部黄土高原水土流失过程与控制重点实验室河南郑州450003

根据1950—2010年水沙实测资料,采用统计分析方法,通过构建非线性响应模型,辨识了水沙变化主导驱动因子,定量评估了多因子对黄河上游头道拐水沙变化的贡献率。结果表明:头道拐1950—2010年多年平均径流量减少速率为2.23亿m3/a,多年平均... 详细信息

根据1950—2010年水沙实测资料,采用统计分析方法,通过构建非线性响应模型,辨识了水沙变化主导驱动因子,定量评估了多因子对黄河上游头道拐水沙变化的贡献率。结果表明:头道拐1950—2010年多年平均径流量减少速率为2.23亿m3/a,多年平均输沙量减少速率为0.027亿t/a,1987—2010年径流泥沙减少趋势更为明显,同期输沙量减幅明显大于径流量减幅;1969—2010年气候因子和下垫面因子对头道拐站年径流模数和年输沙模数变化的贡献率均约为2∶8,下垫面因子明显占主导地位,其中宁蒙灌区年引水量对年径流模数变化的贡献率最大,达到42%,龙羊峡和刘家峡等水库运用对年输沙模数变化的贡献率最大,达到34%。预计今后兰州以上径流变化和兰州至头道拐区间主要支流来沙变化两大自然因素将是头道拐水沙变化的主导因子;灌区引水和支流水土保持综合治理减沙对头道拐水沙变化的贡献率将居主导地位。

关键词：非线性响应模型驱动因子贡献率水沙变化黄河上游

一种基于S曲线模型的红外焦平面阵列非均匀性自适应校正算法

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光学学报 2009年第4期29卷 927-931页

作者：赖睿杨银堂王炳健周慧鑫刘上乾西安电子科技大学微电子学院陕西西安710071 西安电子科技大学技术物理学院陕西西安710071

针对红外焦平面阵列(IRFPA)中探测元的非线性响应以及响应特性的漂移引起的校正误差,提出了一种基于S曲线模型的场景自适应校正算法。该算法利用对数运算将IRFPA的输出信号线性化,并运用自适应滤波技术对线性信号实施非均匀性校正,并采... 详细信息

针对红外焦平面阵列(IRFPA)中探测元的非线性响应以及响应特性的漂移引起的校正误差,提出了一种基于S曲线模型的场景自适应校正算法。该算法利用对数运算将IRFPA的输出信号线性化,并运用自适应滤波技术对线性信号实施非均匀性校正,并采用指数变换还原出实际的校正输出信号。基于人造黑体图像和实景红外视频的仿真实验结果表明,该算法在校正精度和大动态范围信号响应特性方面均优于传统的场景自适应校正算法。

关键词：红外焦平面阵列非均匀性校正非线性响应模型自适应滤波

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多股簧非典型损伤建模研究

兵器装备工程学报 2020年第9期41卷 198-203,220页

作者：丁传俊尹强高焓吴永国长安工业集团公司重庆400023

多股簧作为小口径自动武器的缓冲复进簧,多次发射之后其性能会发生退化和损伤。基于多股簧多次使用前后的静态和动态测试结果,分析了多股簧多次使用后的动态响应特性,提出了多股簧非典型损伤量的分离方法;在基于Bouc-Wen-Baber-Noori模... 详细信息

多股簧作为小口径自动武器的缓冲复进簧,多次发射之后其性能会发生退化和损伤。基于多股簧多次使用前后的静态和动态测试结果,分析了多股簧多次使用后的动态响应特性,提出了多股簧非典型损伤量的分离方法;在基于Bouc-Wen-Baber-Noori模型的Slip-Lock损伤单元基础之上,提出了构造非典型迟滞模型方法,构造两个多股簧损伤单元模型,并采用反向差分演进算法对其进行了参数识别。计算结果表明,所提出的10参数模型精度高、损伤曲线过渡光滑,基于BWBN模型的Slip-Lock损伤单元精度次之;5参数简化损伤模型比较对称,整体上具有很好的匹配性。

关键词：多股簧非线性响应模型损伤迟滞参数辨识

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多股簧性能退化模型及其影响分析

兵器装备工程学报 2019年第12期40卷 153-159页

作者：丁传俊杨勇张朋俊长安工业集团公司

对比和分析多股簧多次使用后的动态响应特性;通过采用差分演进算法对多股簧的试验数据进行参数辨识,获得不同退化程度下的多股簧非线性响应模型参数并建立拨弹板簧和复进簧的性能退化模型。通过搭建考虑内弹道和导气装置耦合过程的火炮... 详细信息

对比和分析多股簧多次使用后的动态响应特性;通过采用差分演进算法对多股簧的试验数据进行参数辨识,获得不同退化程度下的多股簧非线性响应模型参数并建立拨弹板簧和复进簧的性能退化模型。通过搭建考虑内弹道和导气装置耦合过程的火炮自动机有限元模型,将弹簧退化模型应用于自动机动力学仿真计算。结果显示,在自动炮寿命末期,多股簧性能退化导致火炮自动机理论射速降低约10%。

关键词：兵器科学与技术多股簧非线性响应模型性能退化参数辨识自动机有限元分析

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自动操舵仪航向控制器设计与系统仿真

自动操舵仪航向控制器设计与系统仿真

作者：郭光涛哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

经济发展与海洋资源开发共同促进了航运业的快速繁荣,随之而来的是航行密度增大,事故增多。此外,人们对于大吨位、高航速船舶的需求日益增多,同时如何安全、快速、高效地完成航海任务,不仅是缩短航程,减少燃油消耗,还要求能以更少的船... 详细信息

经济发展与海洋资源开发共同促进了航运业的快速繁荣,随之而来的是航行密度增大,事故增多。此外,人们对于大吨位、高航速船舶的需求日益增多,同时如何安全、快速、高效地完成航海任务,不仅是缩短航程,减少燃油消耗,还要求能以更少的船员和人力完成更多的航海操纵任务。所有的这些要求最终归结为:人们需要一个高效、精确、自动化程度高的船舶运动控制系统。自动操舵仪是船舶操纵控制的主要设备,航向控制又是其最基本最重要的功能。因此,本文以船舶航向控制作为研究重点。本文首先对船舶航向控制的原理和模式作了一些说明。针对船舶航行过程中面对复杂扰动,同时又由于自身航行状态导致模型不确定性的问题进行了分析研究。最终决定,采用具有非线性特性的Norrbin响应型船舶运动模型作为控制对象。同时为了仿真需求,对建立的风浪流扰动模型进行等效模拟。控制算法方面,首先以经典PID方法设计航向控制器,发现其对非线性Norrbin模型的控制效果较差。为此,使用MATLAB提供的非线性控制系统优化工具对其控制器参数进行了优化,优化后的控制器取得了较为满意的控制效果。然后对PID控制存在的不足之处进行分析,对应给出自抗扰控制技术(Active disturbance rejection controller,ADRC)的跟踪微分器(Tracking System,TD)环节、扩张状态观测器(Extended state observer,ESO)环节和非线性状态误差反馈(Nonlinear state error feedback,NLSEF)等环节。并对部分环节的原理进行了仿真验证。本文主要部分为ADRC航向控制系统设计,应用ADRC技术设计航向控制器,控制算法以s函数编写,封装为SIMULINK模块以供控制系统调用,控制系统模型也用SIMULINK仿真工具搭建。对ADRC中ESO和NLSEF环节的非线性反馈增益系数进行遗传算法整定,大大简化了人工整定的难度。控制器设计完成后,对设计的优化PID控制器和ADRC控制器进行了仿真研究。结果表明,基于ADRC的船舶航向控制系统在扰动抑制方面具有较大优势,同时ADRC船舶航向控制器舵角响应幅值较小,操舵平缓,航向无超调,控制性能较为优越。对两种控制器参数摄动时的控制效果进行仿真,结果也表明ADRC控制具备更好的鲁棒性

关键词：航向控制非线性响应模型自抗扰控制遗传算法

Modeling and designing for ship steering integrated simulator

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Journal of Harbin Institute of Technology(New Series) 2008年第4期15卷 586-592页

作者：李文魁田蔚风陈永冰周岗张博 Dept.of Instrumentation Engineering Shanghai Jiaotong University School of Electrical and Information Engineering Navy Engineering University

The modeling of a ship steering integrated simulator(SSIS)applied to the design,debugging and maintenance of an autopilot is discussed.A nonlinear responsive model is proposed and applied to the design of SSIS.The SSIS generates real signals of the ship heading,the rudder angle,the ship position and the output to the autopilot.A variety of factors,such as ship speed variety,shallow water effect,nonlinearity of yaw and actuator,and environmental disturbances like wind,wave and current are considered carefully.Detailed formulas for calculating relevant parameters are provided.Taken a naval ship as an example,the physical-digital simulations on SSIS and the digital simulation on a Marine System Simulator(MSS)were conducted separately in various sailing conditions.Simulation results show that the simple nonlinear responsive model can be applied to ship motion control and simulation with sufficient accuracy and effectiveness.

关键词：运动模型信息处理模拟技术非线性响应模型