基于ODE参数辨识的液压伺服系统灰箱建模

 针对液压伺服系统常规"白箱"建模由于参数无法精确获得导致所得模型精度不高及"黑箱"建模所得模型内部结构未知的问题,本文提出基于ODE参数辨识的液压伺服系统"灰箱"建模。首先,建立了工程上实用的系统状态空间模型, 根据系统特征确定了待辨识参数,将模型辨识问题转化为常微分方程(ODE)参数辨识问题;然后,采用正弦扫频信号作为激励信号和基于带边界约束的信赖域优化算法的初值问题方法进行参数辨识;为了和ODE参数辨识结果进行对比,本文同时采用系统的频率响应数据和最小二乘法辨识得到系统的"黑箱"传递函数模型;最后,通过大量实验验证了辨识模型的精确度。实验结果表明,本文提出的基于信赖域算法的液压伺服系统模型辨识方法可以有效处理参数的边界问题,使辨识模型既具有实际的物理意义,又与实际系统高度符合。     

IRI-2007预测TEC在广州地区的适用性分析

利用广州站(23.2°N, 113.3°E) GPS双频接收机监测的电离层TEC数据和IRI-2007模型不同电离层输入参数计算得到的TEC预测值, 对比分析了太阳活动低年(2008年)广州地区TEC的变化特征. 结果表明, TEC观测值周日变化在16:00LT左右达到最大值, 而IRI-TEC最大值出现时间较GPS-TEC提前1h左右. TEC季节变化在春秋分较高, 两至季节较低, 表现出明显的半年特性和季节依赖性, 并出现冬季异常现象. IRI-TEC与GPS-TEC在白天具有较好的一致性, 夜间偏差较大. 不同电离层输入参数得到的TEC预测值也相差较大, 选用顶部电子密度参数NeQuick、底部厚度参数B0 Table并用URSI系数计算F₂层峰值参数时, 能较好地反映TEC观测值的变化特征. 在对磁暴的响应上, 预测值无明显变化, 观测值则有比较明显的表现. 通过对比, 初步分析了利用IRI-2007模型预测TEC在广州地区的适用性, 并给出了合理的参数选择方案.      

太阳风中磁场重联离子扩散区的大尺度特征

利用ACE和WIND卫星2007年1月6日的联合探测, 在1AU附近发现了一个等离子体密度极低的Petschek-like重联喷流区. 该喷流区内部出现了非常明显的Hall双极磁场、等离子体密度下降区以及与Hall电流相符的低能段电子投掷角分布. 这些特征与重联离子扩散区的Hall效应非常吻合, 说明很可能在太阳风中观测到了一个离子扩散区. 分析表明, 与之相关的磁场重联为准稳态快速完全反向重联, 其扩散区以一对慢模波为边界, 空间尺度达到80个离子惯性长度, 表现出了大尺度重联的特征.      

Seasonal patterns of condensation and sublimation cycles in the cryptic and non-cryptic regions of the South Pole

The South Pole of Mars is characterized by an asymmetric residual ice cap composed of water ice and CO₂ ice. On the opposite side of the residual cap, there exists an area called cryptic region which is relatively free of ice during summer time. Many fan-shaped km-scale structures apparently caused by a wind-blown system of dust-laden gas jets occurred dozens degrees of Ls before the complete sublimation of the CO₂ frost layer. We have examined the seasonal cycles of condensation and sublimation in the cryptic and non-cryptic regions by using the topographic data from the MOLA/MGS measurements. Using the MOLA topography data collected over one Martian year (1999–2001), we have studied the temporal elevation change and the seasonal cycle of the carbon dioxide frost on the southern polar caps. We have produced mapping of the seasonal CO₂ frost thickness variation for seven Ls (30°, 60°, 90°, 120°, 150°, 180°, 210°, 240°, 270° and 330°). It is found that the time variations of the CO₂ frost thickness in these two regions are quite similar. The greatest thickness of the CO₂ frost layer is about 0.76–0.78 m in both places occurs at Ls = 150°.     

基于结构张量特征的机体损伤区域动态划分

为提升飞机结构损伤维修分析的智能化水平,实现飞机结构损伤模型的高效重构,提出了基于结构张量特征的动态阈值损伤区域划分方法。首先,引入结构张量理论,特征表示图像局部颜色结构纹理,完备损伤图像特征表示;其次,通过构建共性分布的结构张量特征空间,从而使不同损伤图像具有一致性损伤区域划分流程;在此基础上,定义了动态阈值划分算子,并通过对动态阈值划分算子参数的计算,实现结构张量特征空间中的动态阈值划分;最后,选用不同飞机结构损伤实例图像对方法进行了对比验证。验证结果表明,相比于传统灰度方法、固定阈值划分和其他动态阈值划分算子,椭圆算子划分得到的损伤边界连贯完整,能够有效分割微小裂纹,噪点较少,质量较优。该方法运算高效、流程统一、特征表示完备,对不同类型结构损伤的适用性好。     

Wave perturbations in the MLT at high northern latitudes in winter,observed by two SATI instruments

To investigate the Mesosphere and Lower Thermosphere (MLT) region, several ground-based instruments called SATI (Spectral Airglow Temperature Imager) were designed and built to measure airglow emission and temperature in the upper mesosphere. One SATI instrument was installed at Resolute Bay (74.7°N, 94.9°W) and has monitored the polar MLT region since November, 2001. In October 2007 another SATI instrument was installed at Eureka (80.0°N, 86.3°W) at the Polar Environment Atmospheric Research Laboratory (PEARL) as part of the Canadian Network for the Detection of Atmospheric Change (CANDAC) project. SATI is a spatial scanning Fabry–Perot spectrometer measuring column emission rates for several rotational lines of OH and O₂ airglow at 87 and 94 km height. The rotational temperatures are inferred from the ratios of these lines. The measurements are divided into 12 sectors with an annular field of view. The phase differences between the sectors yield information on the horizontal atmospheric wave direction and wavelength. Horizontal perturbations of 2–8 h period have correlatively been observed and investigated at both locations. Short-periodic oscillations identified as gravity waves with periods between 2 and 8 h propagate in southward and eastward directions, but in opposite directions in some cases. The wave propagation characteristics are often different at the two locations; the relationship with the lower mean wind is considered.     

信赖域滤子算法在航空发动机在线优化中的应用

主要研究了航空发动机在线优化问题.以非线性发动机部件级模型为优化对象,将信赖域滤子算法应用于航空发动机在线优化,相比基本信赖域算法,该算法由于采用非单调的滤子算法和松弛重置,兼顾了算法在目标函数值下降与可行性保持两方面的品质,通过松弛重置避免子问题的不可行性,滤子算法则保证了算法收敛到全局最小解.最后,基于信赖域滤子算法,以涡扇发动机最小油耗寻优控制为仿真算例,验证了该算法的优越性.      

基于边缘区域增长法的飞机图像目标分割研究

对边缘区域增长算法进行了理论分析,介绍了用边缘区域增长法对飞机图像进行目标分割的主要步骤,并将该算法对飞机图像进行目标分割的效果与Otsu算法进行了对比。结果表明,该算法所分割的图像目标边缘和实际目标边缘一致性较好,边界精确、清晰。     

空间飞行器近尾区内场的塌缩和密度空洞的形成

利用数值模拟计算的方法，研究了运行飞行器与周围等离子体，在近尾区内非稳态非线性相互作用问题，得到了场和密度扰动的分布。结果显示，由于场的塌缩效应，在飞行器的近尾区，形成了可以被探测到的密度空洞和电磁孤波，通过对这种密度空洞和电磁孤波的探测，可以跟踪探测具有陷身特性的飞行器的轨迹。