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当期目录

    2012年 第33卷 第2期    刊出日期:2012-02-01
    论文
    装甲车辆进排气格栅的气动特性试验研究与防护性能分析
    李云龙, 赵长禄, 张付军, 李欣, 王湘卿
    2012, 33(2):  129-133.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2012.02.001
    摘要 ( )   PDF (1585KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    以几种典型结构的装甲车辆进排气格栅为研究对象,进行格栅气动性能试验研究,得出其气动特性试验关联式;对比分析了我国与美军装甲车辆进排气格栅的气动性能与防护性能,结果表明:美军车辆进排气格栅的防护性能较好,但气动性能较差。以最小的节流阻力,通过足够量的冷却空气,并获得最大的防护能力为格栅设计的宗旨,本文提出了开度系数作为评价格栅防护性能的无量纲参数,分析表明,在格栅材质和叶片厚度一定的条件下,开度系数值越小表示格栅的防护能力越强。
    铰接履带车转向及俯仰性能研究
    成凯, 张俊, 曲振东
    2012, 33(2):  134-141.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2012.02.002
    摘要 ( )   PDF (2208KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    针对铰接式履带车辆的转向阻力矩求解及车辆俯仰性能计算问题,以全地形铰接履带车为实例,建立了铰接式履带车辆数学模型,采用履带车辆转向原理及Bekker理论分析了引起水平转向阻力矩的因素。给出了履带与地面摩擦力及履带侧面推土所产生力的计算方法,并通过试验进行了验证,结果表明:该方法能够合理、有效地分析该车在转向时的阻力情况。为铰接履带车辆铰接机构的设计提供了理论依据。针对铰接式履带车辆的转向阻力矩求解及车辆俯仰性能计算问题,以全地形铰接履带车为实例,建立了铰接式履带车辆数学模型,采用履带车辆转向原理及Bekker理论分析了引起水平转向阻力矩的因素。给出了履带与地面摩擦力及履带侧面推土所产生力的计算方法,并通过试验进行了验证,结果表明:该方法能够合理、有效地分析该车在转向时的阻力情况。为铰接履带车辆铰接机构的设计提供了理论依据。
    液力自动变速器换挡过程标定方法研究
    万国强, 黄英, 张付军, 李骞, 左哲
    2012, 33(2):  142-148.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2012.02.003
    摘要 ( )   PDF (1554KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    自动变速器电控系统的开发过程包括电控系统硬件开发、软件开发和参数标定三个阶段,其中参数标定过程是实现控制策略,优化控制品质的关键环节。本文针对液力自动变速器换挡品质评价指标,结合Allison 2000液力自动变速器的特点及待接合离合器和待分离离合器的控制油压变化特性,制定了换挡过程开环控制策略,详细分析了需要标定的控制参数特点,确定了控制参数标定方法和标定流程,最后在DEUTZ BF4M 1013柴油机和Allison 2000自动变速器台架上进行了不同负载条件下1-2升挡过程控制参数在线标定方法实验研究。实验结果表明本文开发的液力自动变速器换挡过程控制参数标定方法能够保证换挡过程满足换挡品质的要求。
    缸套微观形貌对缸套-活塞环振动及润滑性能的影响
    刘鹏, 袁成清, 郭智威
    2012, 33(2):  149-154.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2012.02.004
    摘要 ( )   PDF (1249KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    摩擦副表面的微观几何形貌对缸套-活塞摩擦副性能有着较大影响,而该摩擦副的润滑性能直接与机身振动相关。通过在缸套表面加工坑、槽,在专用摩擦磨损试验机上进行试验,监测柴油机机身振动信号,对比分析不同转速、不同缸套条件下的活塞横向撞击情况,同时获取不同缸套的缸套-活塞环的摩擦学信息,并分析缸套形貌对摩擦性能的影响机理。结果表明,在缸套内表面加工一定的坑和槽,可以有效改善缸套-活塞环在高转速情况下的摩擦性能。
    基于群集智能的传感器管理方法研究
    杨博, 王向华, 邵利平, 覃征, 于维虎
    2012, 33(2):  155-162.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2012.02.005
    摘要 ( )   PDF (951KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    传统传感器管理方法一般采用集中式处理,这种处理方式可能会产生中央节点负荷重和系统通讯压力过大等问题,同时也会因为局部启发式信息的引入而导致了公共悲剧问题。针对以上问题,本文将群集智能理论应用于多传感器管理研究,在以效能函数作为传感器效用函数的基础上,提出了基于群集智能的传感器管理方法。该方法为每个传感器定义个体效用函数,为整个传感器系统定义全局效用函数。群集智能理论保证了在算法迭代过程中通过优化传感器的个体效用而达到优化全局效用的目的。仿真实验表明使用群集智能理论解决传感器管理问题不仅可减轻中央节点负荷、降低系统通讯压力,在提高系统性能的方面也不逊色于其他传感器管理方法。以虚拟传感器网络数据作为实验数据的实验结果表明,本文所提出的方法在传感器的管理性能上,效果优于基于粒子群的传感器管理方法。
    面向网络实时风险预测的马尔可夫时变模型
    刘刚, 李千目, 刘凤玉, 张宏
    2012, 33(2):  163-169.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2012.02.006
    摘要 ( )   PDF (979KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    为了能实时准确地预测网络风险发生的可能性,帮助管理员对网络中的风险进行有效的管理,本文提出了一种用于实时风险概率预测的马尔可夫时变模型。基于此模型,给出了风险概率预测方法,通过实时更新模型中的状态概率转移矩阵,来预测未来时刻网络的风险概率。仿真实验将此模型应用于网络攻击环境下,结合特征提取、统计学习,来预测网络在不同风险等级下的概率。同传统的马尔可夫预测模型相比,该模型具有更高的实时性、客观性和准确性。
    少保守性网络化控制系统鲁棒保性能容错控制
    李炜, 王艳飞
    2012, 33(2):  170-178.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2012.02.007
    摘要 ( )   PDF (965KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    研究了一类具有参数不确定性网络化控制系统的鲁棒保性能容错控制问题。同时考虑时变时延和丢包的影响,基于状态多时延模型,推证出了确保闭环系统在执行器或传感器发生失效故障时具有鲁棒保性能容错的时滞依赖充分条件,并以求解线性矩阵不等式(LMIs)的方式给出了最优控制器的设计方法。由于新模型中引入了时延下界,且在证明过程中未进行模型转换和交叉项放大处理,加上适当自由权矩阵的引入,都减少了结果的保守性,提升了容错满意度。最后以一仿真示例验证了文中所述方法的有效性。研究了一类具有参数不确定性网络化控制系统的鲁棒保性能容错控制问题。同时考虑时变时延和丢包的影响,基于状态多时延模型,推证出了确保闭环系统在执行器或传感器发生失效故障时具有鲁棒保性能容错的时滞依赖充分条件,并以求解线性矩阵不等式(LMIs)的方式给出了最优控制器的设计方法。由于新模型中引入了时延下界,且在证明过程中未进行模型转换和交叉项放大处理,加上适当自由权矩阵的引入,都减少了结果的保守性,提升了容错满意度。最后以一仿真示例验证了文中所述方法的有效性。
    浅海水声信道中重复累积码性能研究
    张兰, 许肖梅, 冯玮, 陈友淦
    2012, 33(2):  179-185.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2012.02.008
    摘要 ( )   PDF (954KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    针对浅海水声信道的强多途、长时延、严重衰落等特点,需采用性能好、能够实现线性编译码便于实时处理的信道纠错码技术以提高水声通信系统可靠性的问题,提出重复累积(Repeat-Accumulate针对浅海水声信道的强多途、长时延、严重衰落等特点,需采用性能好、能够实现线性编译码便于实时处理的信道纠错码技术以提高水声通信系统可靠性的问题,提出重复累积(Repeat-AccumulateRA)码作为浅海水声信道的纠错码方案。建立RA码在浅海水声信道中的仿真模型,比较其在不同浅海水声信道模型下的性能,通过水池数据传输实验研究编译码参数对RA码性能的影响,并以水下图像传输实验进一步验证该编码方案。仿真和实验结果表明:RA码在浅海水声通信系统中具有较强的纠错能力,选择合适的参数会进一步提高编码增益。与Turbo码和LDPC码的编译码复杂度对比,RA码能够实现线性时间编译码,算法复杂度低,硬件实现简单,在水声通信中具有非常好的应用前景。
    鱼雷外形低阻、低噪和高机动性的多学科优化设计方法
    赵加鹏, 张云海, 任翀
    2012, 33(2):  186-191.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2012.02.009
    摘要 ( )   PDF (922KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    为了解决鱼雷外形低阻、低噪和高机动性综合优化设计问题,基于MDO理论,利用两级综合优化算法和并行子空间优化算法,提出了一种适用于鱼雷外形综合优化设计的多学科优化算法,建立了系统级优化模型,利用二次响应面近似技术,解决了学科级与系统级之间的耦合问题。最后,通过实际算例,对多学科分析与优化方法及模型的有效性进行了验证,获得了一种综合性能较优的方案。
    对抗条件下浮标基水声定位技术研究
    付进, 李利, 梁国龙, 马巍
    2012, 33(2):  192-196.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2012.02.010
    摘要 ( )   PDF (993KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    浮标基定位系统利用水声侦察信号对待测目标进行定位时,时延测量精度是系统定位精度的关键因素。在非水声对抗条件下,传统的信号检测手段与分群开窗相结合的方法可以准确测得直达声信号时延并对待测目标精确定位,但在水声对抗情况下,由于对抗器材模拟回波的存在,传统方法的定位精度下降,甚至不能正确定位。针对这种情况,本文提出了一种基于时延匹配及信号多普勒的侦察信号辨识方法。理论分析与仿真结果证明,该方法有效可行。
    极脉冲电解加工变截面孔研究
    李兆龙, 韦东波, 狄士春, 吕鹏翔, 孙术发
    2012, 33(2):  197-202.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2012.02.011
    摘要 ( )   PDF (1011KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    为了解决变截面孔电解加工工序繁琐,形状精度差,工具电极难加工等问题。在理论分析的基础上,进行了管状电极脉冲电解加工变截面孔研究。通过理论推导出管状电极脉冲电解加工的主要控制因素:间隙侧面电流Is,结合工艺试验,实现管状电极脉冲电解加工变截面孔,分析影响Is的工艺因素。该方法简化了变截面孔加工工序,提高加工效率,实现尺寸精度的可控性。
    基于类间距的径向基函数-支持向量机核参数评价方法分析
    宋小杉, 蒋晓瑜, 罗建华, 姚军
    2012, 33(2):  203-208.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2012.02.012
    摘要 ( )   PDF (918KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    分析了径向基函数(RBF)核参数γ对空间映射结果的影响,得出3条结论。在此基础上,找到了1种新的核参数评价方法,该方法通过计算特征空间中两类之间的平均距离(ICMD)来评价γ的优劣。文章分别从理论和实验两方面证明了ICMD最大值的存在性。为验证该方法的有效性,文中对7个样本集进行了两组参数选择实验:第一组实验通过ICMD找到最优核参数γ,再由10-折交叉验证得到最优惩罚因子C,称为“两步法”;第二组实验采用基于10-折交叉验证的网格搜索法进行参数选择。结果显示两种方法均选择出了适当的参数,但前者花费的时间比后者大大缩短,验证了ICMD方法的有效性。
    基于狄氏先验分布的机电产品主要失效模式贝叶斯分析
    谭源源, 张春华, 陈循
    2012, 33(2):  209-213.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2012.02.013
    摘要 ( )   PDF (903KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    对于具有多种失效模式的复杂机电产品,主要失效模式分析是产品可靠性设计和试验中非常重要的环节。但目前常用的基于频率分析的定量分析方法,在小样本量场合并不是最优方法。针对这一问题,提出了基于Dirichlet先验分布的Bayes分析方法,实现了小样本量场合的主要失效模式定量分析。在此基础上采用Monte Carlo仿真分析方法的性质,并通过应用算例验证方法的有效性。结果表明,在小样本量场合Bayes方法比频率分析方法的精度更高,能更有效地找出产品的主要失效模式。
    综述
    智能车辆视觉里程计算法研究进展
    江燕华, 熊光明, 姜岩, 龚建伟, 陈慧岩
    2012, 33(2):  214-220.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2012.02.014
    摘要 ( )   PDF (941KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    对智能车辆视觉里程计算法进行了综述,首先说明了视觉里程计的基本原理,然后从所使用的信息特征、相机配置、两帧或多帧计算框架等方面对视觉里程计系统进行了分类与比较,其次详细介绍了视觉里程计算法中的关键技术问题,包括特征选择与匹配、鲁棒运动估计等,最后讨论了视觉里程计未来发展方向。
    研究简报
    履带车辆模拟器转向盘系统的力特性研究
    魏春雨, 魏燕定, 周晓军, 谢明祥
    2012, 33(2):  221-226.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2012.02.015
    摘要 ( )   PDF (1246KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    建立了一种应用于履带车辆模拟器转向盘模拟系统中的力特性函数,将Vortex动力学软件中的车辆动力学参数、状态参数引入到该函数中。提出了“广义地面阻力系数”的概念,并给出了利用车辆状态角来对其进行构造的方法。在Vortex软件中虚拟驾驶履带车辆,对不同影响参数与力特性函数的变化关系进行了仿真分析,在不同路面状况下实时计算驾驶员转向盘力感,结果表明所设计的力特性函数能够很好的满足要求。
    基于iSIGHT平台的车辆动力传动系统联轴器刚度优化研究
    刘辉, 蔡仲昌, 曹华夏, 项昌乐
    2012, 33(2):  227-231.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2012.02.016
    摘要 ( )   PDF (931KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    为减小传动系统扭振响应,基于iSIGHT优化设计平台,集成自编的车辆动力传动系统扭振分析程序建立了反映系统振动的多目标优化模型。该模型以联轴器刚度为设计变量,以多个轴段的附加扭振应力最小为目标,采用Pointer全能优化器求解,实现了联轴器刚度优化设计。优化后,扭振角位移及轴段附加扭振应力都显著减小。结果表明,通过iSIGHT优化平台集成扭振分析程序,形成了一个快速有效的优化系统,对车辆动力传动系统联轴器刚度的设计具有指导意义。
    新型电传动车辆驱动控制系统设计
    颜南明,张豫南,王和源,胡国庆
    2012, 33(2):  232-236.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2012.02.017
    摘要 ( )   PDF (1485KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    为满足战场对军用车辆的特殊要求,针对一吨级军用轮式车辆,提出了一种由发动机-发电机组、电功率变换器、蓄电池、交流驱动电机组成的4×4混合电驱动方案,对方案中主要部件进行了匹配计算。在此基础上开发了基于CAN总线网络的分布式车辆驱动控制系统。驱动控制系统实现了车辆转向时的电子差速功能,且可提供多种不同制式的保障电源和三种不同的驾驶模式。试验结果表明,研究成果不仅实现了军用车辆的强动力、多功能等要求,且具有良好的稳定性。
    动态三角模糊数互反判断矩阵一致性及修正
    刘胜,张玉廷,于大泳
    2012, 33(2):  237-243.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2012.02.018
    摘要 ( )   PDF (933KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    为了克服传统层次分析法中无法表现判断模糊性和系统时变性的缺点,提出了基于遗传算法的动态三角模糊数互反判断矩阵一致性检验、矩阵元素修正和权值排序的方法。将判断矩阵的一致性检验、矩阵元素修正和权值排序作为一个整体处理。采用小生境遗传算法优化求解建立的一致性指标系数非线性函数,可在对初始判断矩阵做最小程度修正的基础上使修正后的判断矩阵满足一致性要求,给出权值排序结果。分析了算法的复杂性和稳定性,并通过算例对比验证了方法的有效性。理论分析和算例对比表明,算法可充分利用初始判断矩阵信息,满足离线评估要求,在权值排序方面表现出稳定性。在有效解决评估系统模糊性和时变性方面具有意义。
    基于复杂网络的装备维修保障协同效能优化设计
    徐玉国, 邱静,刘冠军
    2012, 33(2):  244-251.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2012.02.019
    摘要 ( )   PDF (1020KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    装备维修保障系统的网络化对保障效能分析与设计提出了新的挑战。本文针对该问题,引入复杂网络的描述与分析方法,分析了现代维修保障系统的网络化特性,建立了维修保障系统的网络模型。通过分析拓扑结构特性与动态演化对维修保障系统协同效能的影响,基于双层立体加权网络,建立了维修保障的动态演化模型,以协同效能最大为目标,提出了保障网络最优演化算法,设计了效能最大的保障网络。最后通过某型装备维修保障系统验证了该方法的可行性,比较分析结果表明,该方法可以获得较大的维修保障协同效能。
    不确定健康评估下基于状态维修的效果研究
    杨述明, 邱静, 刘冠军, 徐玉国, 王超
    2012, 33(2):  252-256.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2012.02.020
    摘要 ( )   PDF (891KB) ( )  
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    基于状态维修(CBM)已成为复杂装备的新兴保障模式,装备健康评估结果是触发CBM的依据,不确定的健康评估势必会对装备的CBM行为产生影响,进而影响装备的战备完好性。针对该问题,首先定义正确评估率、过评估率和欠评估率指标定量描述装备健康评估的不确定性,应用稳态可用度描述装备的CBM效果。然后利用状态离散马尔可夫过程和稳态平衡原理,建立稳态可用度与正确评估率、过评估率之间的关联关系,为健康评估理论的进一步研究提供依据。最后通过具体算例验证了本文所提方法的可行性和合理性。