2012, 35(6):1-8. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2012.06.001 CSTR:
摘要:采用GPS/GPRS的数据传输单元DTU(data transfer unit)和CAN总线数据采集模块,集成为车载远程数据采集终端,借助无线手机基站网络、Internet网络、并集成上层的数据监控软件,构建了混合动力汽车实时远程监控系统。车载终端采用内置CAN控制器模块的PIC18F4580和工业级DTU MD610G,通过GPRS(general packet radio service)和Internet网络将数据及GPS信息传输到远程控制端,并以VC++为开发工具,编制了上位机的监控软件。软件系统不仅具有车载终端、服务器、客户端三者的数据交互和数据处理功能,并且具有CANoe数据回放及协议解析功能,增强了系统的通用性。通过实车实验表明,系统可以完成车辆状态和GPS位置信息的采集与显示。
2012, 35(6):9-14. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2012.06.002 CSTR:
摘要:针对随机干扰环境下的车辆座椅悬架系统,给出鲁棒H控制器设计方法。首先建立座椅悬架系统的动力学模型,在建模过程中同时考虑了系统中存在的参数不确定(质量、刚度、阻尼)和座椅随机振动因素。其次,基于随机微分方程理论和Lyapunov泛函理论设计出半主动控制器,给出控制器参数线性矩阵不等式解的形式,并保证系统的H性能指标。最后,随机输入下的时域和频域仿真结果表明,所提方法在参数不确定和随机干扰下能够有效衰减座椅悬架垂直加速度,提高人体乘坐舒适性。
2012, 35(6):15-20. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2012.06.003 CSTR:
摘要:针对产品的三维表面用三角网格来表示时,三角形数量巨大的问题,提出了一种基于顶点预测的三角形折叠简化方法。首先根据网格模型的每一个顶点与其周边元素之间的几何拓扑关系,运用投影预测方法来预测三角形折叠的折叠点坐标,然后运用线性插值算子对折叠点坐标进行调整。为进一步保证简化后模型的质量,在采用距离误差控制的同时,引入了角度误差控制方法。实验结果表明,该简化算法在减少模型的三角形数量的同时,有效地保持模型特征,保证了模型表面的光顺。
2012, 35(6):21-27. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2012.06.004 CSTR:
摘要:深入研究企业协同生产网络的拓扑结构与功能特征的关系,是提升协同生产效率、系统鲁棒性的重要途径。针对国内外典型企业协同生产模式的特点,建立了企业协同生产网络的拓扑学模型,并应用图论中复杂网络方法,分析讨论了典型的重化工企业协同生产系统网络结构和功能特征。研究结论表明:企业协同生产网络具备小世界特性、无标度特性、节点中心性,复杂网络拓扑结构特性对实际系统的效率和功能存在影响。
2012, 35(6):28-37. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2012.06.005 CSTR:
摘要:考虑横向坡度、纵向坡度与合成坡度道路特征参数对车辆动力学与轮胎垂直载荷变化的影响,基于15自由度车辆动力学模型,建立横向坡度、纵向坡度与合成坡度车辆动力学与轮胎垂直载荷变化模型,联立转向系、制动系、动力传动系、车轮与悬架模型,构建整车行驶动力学仿真模型,并在不同横向、纵向、合成坡度以及车速下进行仿真分析比较。结果表明:横摆角速度受纵向坡度的变化影响很小,但随横向与合成坡度的增大而逐渐减小,且在相同坡度下,随着车速的增大,波动幅度增大,峰值增大;前轮侧偏角受纵向与合成坡度的变化影响很小,但随横向坡度的增大而增大;侧倾角速度随横向与合成坡度的增大而先减小后增大,且在相同纵向坡度下,随车速的增大,波动幅度增大,峰值增大。
2012, 35(6):38-42. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2012.06.006 CSTR:
摘要:分析了支持向量机的基本原理及算法,确定了航空兵部队油料消耗量预测模型的样本输入量,构造了航空兵部队作战油料消耗量预测函数,采用LibSVM Matlab工具箱对模型进行编程求解,选用3个指标对预测结果进行评价。并以某空军航空兵部队油料消耗量为例,运用基于SVM的航空兵部队油料消耗量预测模型,对2009年演习的油料消耗量进行了预测,预测结果与实际值进行比较,预测精度高,为科学预测战场油料消耗量提供了科学定量的分析方法。
2012, 35(6):43-47. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2012.06.007 CSTR:
摘要:在弹性范围内对速度相关摩擦力条件下的曲面接触问题进行研究,给出有限元混合求解方法,用FORTRAN编制计算程序,并以直齿圆柱单齿对啮合模型为例在平面应力和准静态条件下进行求解,计算结果表明:速度对摩擦力的作用影响到接触力的分布与啮合节点对的接触状态,考虑速度对摩擦的影响对于接触的准确求解是必要的。用Ansys对所给算例进行验证,结果表明本文算法和编制程序的正确性。
李永明 , 杨娜 , 郑亚利 , 汪泉弟 , 俞集辉 , 郑春旭
2012, 35(6):48-52. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2012.06.008 CSTR:
摘要:针对线束的不均匀性及线束中导线间距的随机性,提出了一种采用统计学理论来预测不均匀线束串扰的方法。在弱耦合和电小尺寸的假设条件下,基于集总电路近似模型运用统计方法推导出了串扰电压比的期望值和方差,预测了最坏情况下的串扰。与273RDSI模拟仿真对比,验证了方法的合理性和可行性。最后分析了不同的导线数目和线束距地面高度的情况,结果表明:串扰的期望值和方差都会随导线数目的增加而降低;增大线束距地高度,期望值变大,而方差的变化不是很明显,说明方差对线束距地高度不是很敏感;随着导线数目的增加,期望对高度的变化更加敏感。
2012, 35(6):53-57. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2012.06.009 CSTR:
摘要:建立了过冷流动沸腾汽泡凝结质量及能量传递模型,采用VOF多相流模型,对汽泡凝结过程进行了数值模拟。得到了不同工况下汽泡变形过程及其内部和周围流场变化,与前人研究结果吻合较好。结果表明:汽泡凝结过程中,其形貌将发生变化且受汽泡初始直径和过冷度等影响显著。过冷度越高或初始直径越大,汽泡变形越剧烈。当初始直径和过冷度都达到一定数值时,汽泡在凝结后期将发生破裂。
2012, 35(6):58-62. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2012.06.010 CSTR:
摘要:运用数值方法对均质压燃条件下二异丁烯(Diisobutylene ,DIB)的着火与燃烧特性进行了研究。数值计算结果与相应实验结果吻合较好,说明数值计算合理可靠。分析了初始压力、当量比、燃料组分对二异丁烯着火特性的影响,以及二异丁烯在HCCI发动机条件下的燃烧特征。结果表明,随着初始压力、当量比的增加,二异丁烯着火延迟期缩短;燃烧达到的最高温度随着当量比增加而提高,但不受初始压力变化的影响。在均质压燃条件下,二异丁烯同分异构体DIB 1着火先于DIB 2,二异丁烯混合物燃料着火延迟时间依赖于二异丁烯同分异构体组分的比例关系。二异丁烯是单阶段着火燃料,DIB 2最大放热率低于DIB 1,但仍能提供良好的动力性能。
杨程 , 郭劲松 , Belinda S.M. Sturm , Rachael F. Lane , Craig D. Adams , Ray E. Carter
2012, 35(6):63-71. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2012.06.011 CSTR:
摘要:为了研究污泥龄对活性污泥系统处理微量磺胺类药物(5 μg/L)的影响,共运行了4个试验室规模(3L)的序批式活性污泥反应器(SBR),其污泥龄分别为2、8、14、20 d。批次摇瓶试验通过设置3个工况(正常运行,加入生物抑制剂,无微生物)来讨论在1个运行周期(8 h)中对浓度惟5 μg/L磺胺甲恶唑的吸附作用、生物降解作用和挥发损失。试验结果显示对磺胺甲恶唑的总去除量为2.14 ± 0.60 μg/g SS,吸附作用占总去除量的63%;磺胺嘧啶为1.14 ± 0.63 μg/g SS,83%;磺胺间二甲氧为2.33± 0.67 μg/g SS, 35%;磺胺甲基嘧啶为2.45 ± 0.85 μg/g SS,55%;磺胺类药物的去除效果与污泥的污泥龄有着非常显著的关系(p<0.02)。通过运行加入磺胺甲恶唑(进水5 μg/L)的反应器60 d,4个反应器对磺胺甲恶唑的平均去除率分别为10%、41%、51%、58%,处理效果随着污泥龄的增加而变好,同时单位污泥去除率随着污泥龄的增加而降低,SRT=2 d的反应器由于存在大量的丝状菌,使得单位污泥对磺胺甲恶唑去除率大大高于其他3个反应器。通过分子生物学分析,发现微生物群落结构的变化不大,从而说明了影响磺胺类药物处理效果的主要因素在于更强的吸附能力,更高的污泥浓度。
2012, 35(6):72-79. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2012.06.012 CSTR:
摘要:高地应力下脆性岩体工程开挖变形机理、稳定性评价及灾害控制技术研究一直是岩石力学和工程地质研究的难点问题。基于高应力下脆性岩石卸荷力学试验分析,明确了卸荷过程中的岩石力学参数及变形破坏演化规律,发现高应力下脆性岩石的破坏具有较明显的应变强度特征。分析了高应力下脆性岩石卸荷破坏采用张拉屈服的Griffith应变强度准则的合理性,建立了考虑卸荷屈服引起岩体力学参数变化的弹脆塑性数值计算方法,并在实际工程中得以验证。
2012, 35(6):80-84. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2012.06.013 CSTR:
摘要:采用环氧粘贴法对21个100 mm×100 mm×250 mm混凝土和聚丙烯纤维混凝土试块进行单轴抗拉试验,研究不同尺度聚丙烯纤维及其混杂对混凝土单轴抗拉性能的影响,分析不同尺度聚丙烯纤维混凝土的单轴拉伸应力应变全曲线。试验结果表明:单掺及混掺粗细聚丙烯纤维对混凝土抗拉强提高幅度为11%~27%;单掺粗聚丙烯纤维混凝土及粗细混掺聚丙烯纤维混凝土在单轴拉伸过程中出现了低应力应变硬化现象,单掺及混掺粗细聚丙烯纤维混凝土应力应变曲线下降段所包围面积大于素混凝土应力应变曲线下包面积。不同尺度聚丙烯纤维混凝土抗拉韧性增强效果排序:混掺粗细纤维混凝土>单掺粗纤维混凝土>单掺细纤维混凝土>素混凝土。
2012, 35(6):85-91. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2012.06.014 CSTR:
摘要:将燃煤链条炉改烧低浓度煤层气,运用数值模拟方法并结合实验对改造后的低浓度煤层气锅炉炉膛内的流动、燃烧及NOx排放特性进行了研究。结果表明,速度约在炉膛轴向距喷口0.5 m处达到最大值,在炉膛宽度方向-0.4 m
2012, 35(6):92-98. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2012.06.015 CSTR:
摘要:考虑地震荷载特征及隧道特点,运用多点同时激振的动力时程分析方法,采用结构面单元与实体单元组合模拟断层带的方法,研究了某穿越断层破碎带铁路隧道在未支护条件下的动力响应特性。分析了沿隧道横向、纵向和竖向激振地震动工况下与断层破碎带接触部位所产生的位移差、加速度放大倍率和屈服单元等。结果表明:结构面单元与实体单元组合合理模拟了断层破碎带的地震响应特性;地震运动引起断层破碎带接触部位产生明显的位移差,横向输入地震动时位移差值最大,达到51.8 mm,而沿纵向和竖向输入时,位移差值仅为横向输入的44.3%和23.1%;同一高程处断裂带的加速度放大倍率明显大于混合花岗岩;断裂带与混合花岗岩过渡段出现明显的剪切屈服区域,且横向、竖向输入地震动时尤其突出;断层破碎带对隧道在地震动作用下的响应规律影响显著,穿越断裂带隧道的断裂带部位与过渡段为抗震设计控制性区域,应深入加强抗震措施研究。
2012, 35(6):99-104. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2012.06.016 CSTR:
摘要:针对山区地形地貌特点及山区路网形态特征,提出了山区特征工字型路网的基本概念;采用时间成本分析方法,对山区特征工字型路网的关键通道在相邻两端的周边路网影响范围进行了边界界定;运用图论及流体网络理论,对山区特征工字型路网进行了通路分析,采用引入虚节点和虚分支的方法,提出了山区特征工字型路网的通路求解方法。通过算例对山区特征工字型路网进行了通路分析及其求解。
2012, 35(6):105-111. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2012.06.017 CSTR:
摘要:针对城市电气化交通车辆的供电解决方案,提出一种感应耦合电能接入模式,并从电源技术方案、电源布局等方面对该供电模式展开研究。为了以最低的成本实现城市电气化交通车辆的感应耦合供电,提出了一种基于变尺度混沌机制混合蛙跳算法的城市电气化交通车辆的供电系统优化规划,该算法拥有混合蛙跳算法局部搜索和全局信息交换的平衡搜索策略与快速收敛的优点,同时还具有变尺度混沌优化算法能够通过变尺度不断缩小优化变量的搜索范围来实现局部深化寻优的特性。应用该算法得出的最小年综合费用相比混合蛙跳算法优化结果节约2.39%,验证了所提算法的优越性。
2012, 35(6):112-116. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2012.06.018 CSTR:
摘要:经典的C V模型分割算法在处理较大尺寸图像时存在需多次迭代、运算时间长的缺点。在分析图像尺寸和初始逼近图像与获得稳定解的迭代次数与运算时间的关系的基础上,提出了一种改进的基于阈值分割及快速连通域标记算法的局部C V图像分割算法,对大尺寸图像进行处理。采用OTSU算法对图像进行初步的阈值分割,再利用快速非递归连通域标记算法进行连通域的标记及图像的局部分片。对分片后的小块图像以其阈值分割的结果作为初始逼近图像采用C V算法进行分割处理。算法分析及仿真结果证实,与经典C V算法相比较,改进的算法能够以很少的迭代次数和很短的运算时间达到稳定解,能够对含有丰富轮廓细节的大尺寸图像进行快速有效的处理。
2012, 35(6):117-124. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2012.06.019 CSTR:
摘要:提出了一种结合页面视觉信息和标签信息来提取页面内容结构的方法——DVS。DVS首先通过分析页面的CSS样式信息、DOM树以获得页面的视觉信息和标签信息,初步得到页面的视觉树;然后利用树的路径相似算法,既考虑标签信息又考虑视觉信息来计算树中模块的相似性,对模块进行聚类,最终得到页面的视觉树,即页面的内容结构。DVS主要的特色在于从视觉信息和标签信息两方面来提取页面的内容结构;采用树形结构表示视觉信息,将分析视觉信息转换成分析“视觉属性”树。实验采用UIUC的TEL数据集,分别与WTS算法、VIPS算法进行了比较,文中算法可以获得更高的准确性。
2012, 35(6):125-128. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2012.06.020 CSTR:
摘要:针对现有的支持向量机多类分类方法的不足之处,提出了一种基于超球体支持向量机的不完全二叉树多类分类算法。该算法首先采用超球体SVM算法,计算各类样本群的分布范围。再利用距离公式,计算各类样本间的距离,基于将最容易分离出来的类最先分割出来的原则,设计二叉树结构,从而提高分类精度。通过仿真实验,分析比较各种方法的性能,从而验证了该算法的有效性。
2012, 35(6):129-133. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2012.06.021 CSTR:
摘要:为抑制小区内同道干扰,提高系统性能,首先通过波达方向估计把一个小区内的多个用户分成若干组,每组用户一个DBF支路,主瓣对准该组的用户,零陷对准其他组的用户。权矢量与各组用户角度的平均值相对应。各支路DBF输出分别进行MUD,消除组内各用户间的干扰。性能分析和仿真结果证明该方法简化了DBF权值求解,克服了用户空间非正交性,有效降低了系统的误码率。
2012, 35(6):134-140. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2012.06.022 CSTR:
摘要:二级倒立摆的两根摆杆可构成4个平衡点(down down,down up,up down,up up), 4个平衡点之间可构成12个转换动作与8个自旋动作。 针对平衡点间转换动作中up down到up up(UD2UU)的非线性欠驱动控制问题,应用基于动觉智能图式的仿人智能控制方法,设计出具有多控制器和多控制模态结构的控制系统。以开闭环结合及正负反馈结合的方法设计出各控制模态的控制律,以基于特征模型的关联图式实现各控制模态之间的有序切换。详细介绍了仿人智能控制器设计的过程,实时控制的实例证明了控制理论与方法的有效性。
2012, 35(6):141-146. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2012.06.023 CSTR:
摘要:针对基于单一模型建立的软测量模型存在着预测精度需要进一步提高的问题,在分析目前常用的2种多模型组合框架的基础上,提出了一种基于贝叶斯模型比较的多模型组合框架。该框架以通过模糊c 均值聚类分析获得的生产过程状态变化知识为基础,对每种状态下各子模型的预测性能采用贝叶斯模型比较方法进行比较,并以此为基础在不同状态下采用了不同的子模型加权策略。在进行模型比较时,基于交叉检验分布,使用子模型训练所得采样序列,有效地减少了计算量。将该框架用于工程应用,取得了较好效果。
2012, 35(6):147-154. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2012.06.024 CSTR:
摘要:以GB/T20274信息系统安全保障评估框架为基础,介绍了信息系统安全保障模型及其评估指标体系,给出了评估方法的形式化描述和评估流程,提出了一种基于粗糙集(rough set,RS)和未确知测度(unascertained measure,UM)理论的信息安全评估模型。在标准处理阶段,模型采用粗糙集理论获取关键指标,简化评估指标体系;在综合评估阶段,采用未确知测度模型分析客观数据,实现了对信息系统安全保障能力的定量化综合评价。