摘要：虚拟声音的建模与渲染是飞行模拟器虚拟环境仿真中的关键技术,结合物理、心理、建筑、室内声学以及数字音响艺术等多门学科,提出适用于分布式飞行模拟器虚拟仿真系统的离线综合声音建模与动态均衡渲染算法,经过数字压限器、扩展器以及激励器等环节,将大规模音频数据根据虚拟权重进行离线重构;运用五段等响折线法,并结合心理声学构建了基于大规模音源的动态压缩比算法;结合座舱虚拟环境的等效吸声系数算法和混响时间算法;综合功率谱密度函数与特性共振峰,总结出与一系列状态量对应的幅频特性,应用前馈(BP)网络算法对数字均衡器进行实时调参,实现了发动机推力噪声的动态数字音频实时渲染;并基于DirectSound的音频特效程序接口开发了一套基于高层体系结构(HLA)的分布式飞行模拟器实时音效系统,仿真结果验证了声音建模与渲染算法的有效性。

摘要：针对一类具有不确定性的多输入多输出(MIMO)非线性系统控制问题,提出了基于模糊神经网络的自适应解耦控制方法.根据分散控制理论和反馈线性化方法设计了MIMO非线性系统的分通道解耦控制律,然后把通道耦合项和不确定性项归结为总的系统扰动项,利用模糊神经网络观测器得到其估计值,并作为补偿信号加入到解耦控制律中.证明了所设计的解耦控制律、模糊神经网络观测器以及模糊神经网络权值向量自适应律可以保证控制误差、扰动估计误差和权值向量误差一致最终收敛.仿真中将本文的方法与传统的输出反馈控制律进行了对比,结果表明加入的补偿控制信号消除了通道耦合和不确定性带来的不利影响,验证了该方法的有效性和稳定性.

摘要：为了使动态电压恢复器(DVR)可以补偿低次谐波电压,克服数字控制对系统性能的影响,提高其电压补偿效果,提出了一种电压外环基波比例谐振(PR)控制和电感电流内环指定次谐波PR控制的双闭环数字控制策略。重点分析了虚拟LC法和阶跃响应不变法对PR控制器的离散化效果,采用了更为直接的数字设计方法,并对离散域下基波PR控制器和指定次谐波PR控制器进行了详细的参数设计,避免了采样、计算延时等对稳态误差和动态响应特性的影响。在理论分析的基础上开发了11k V·A的DVR样机,并进行了相应的测试,实验结果表明,DVR样机能够满足敏感负载对电压质量的要求,数字控制系统也具有良好的动态响应特性。

摘要：针对传统CPG控制方法无法很好地控制机器人足端轨迹的问题,提出基于中枢神经模式发生器(CPG)的控制方法.在CPG控制方法中加入用于足端轨迹控制的轨迹发生器模块,通过调节参数值可以实现机器人的全方向运动控制.为降低传统CPG控制中传感信息反馈以及参数调整的复杂程度,设计2种用于躲避前方和两侧障碍物的传感信号处理的神经网络.该模块实现多传感信号的融合,生成用以控制机器人运动行为的各个参数值,实现机器人的自主避障.设计一个仿生六足机器人样机,将其分别放置在墙角和狭窄空间中进行自主避障行走实验,结果证明了机器人全方向运动控制算法和自主避障算法的可行性.

摘要：该文基于一种直流自然换流式接触器拓扑结构,采用承载额定电流的通流支路触头和实现电路开断的灭弧支路触头相并联的形式解决航空、航天及新能源等领域向更高电压等级发展的直流开断需求。通过理论分析和相应的实验来研究该并联拓扑结构不同支路间电流的换流特性及燃弧特性。针对电路开断过程中灭弧支路串联多断口间呈电压不均匀分布现象,提出结构调控及磁场调控两种调节方式,使用动态Mayr修正模型研究不同调控方式下灭弧触头均压开断效果。定义了一种衡量动态开断过程中串联多断口电弧电压均匀系数,得到优化灭弧触头动作特性的结构调控方式,将电压均匀系数从54.1%提升到80.1%。针对灭弧触头动作的分散性,进一步采取磁场调控方式将电压均匀系数提升到98.05%,均匀的电压分布提高了串联多断口结构的开断能力及电寿命。

摘要：基于CQ2系列气缸的优化模型,设计了一种改进遗传算法,此算法中采用交叉和变异操作点数随种群多样性函数而变化,在寻优后期,采用Powell法进行加速。高维复杂函数优化结果表明:该算法有效地解决了早熟收敛问题,同时在目标函数的寻优后期快速逼近最优值,达到全局最优。依据优化方案对CQ2系列气缸实施加速寿命试验,试验结果证明:此方案在不影响参数估计精度的前提下,有效地缩短了周期,降低了成本。

摘要：对蟑螂机器人的仿生机理、基于行为控制系统、足模块设计、运动学和运动控制问题进行深入的分析。蟑螂的神经和肌肉运动系统是躯体运动及姿态实现的物质基础。通过工程模拟,研究在未知环境中蟑螂机器人如何通过行为控制方式来完成机器人的控制和步态生成。设计一种带有计算功能的足模块,最终目的是大量减少计算过程,以此保证蟑螂机器人非凡的灵活性。基于旋量理论和局部指数积公式,提出利用Paden-Kahan子问题法求解蟑螂机器人关节角位移的逆运动学方法,前向运动学的求解首先根据机体的自然约束来推导关节角之间的位置关系,然后用局部指数积公式推导机体位姿。运动控制采用分布式同步控制方式,并应用位置、速度和时间运动模式,保证了蟑螂机器人腿关节的轨迹跟踪精度与速度的平滑。仿真试验结果验证了上述仿生机制的有效性,并为进一步研究奠定了基础。

摘要：针对一类可变后掠翼的变体飞行器,研究了全包线控制器的设计与综合方法.建立了基于切换多胞系统的变体飞行器模型,所提出的框架利用Lyapunov函数方法分析系统的稳定性,能够从理论上保证变体飞行器在全包线下的飞行稳定.给出了利用小凸包算法从三维飞行包线中选取设计点的方法,并对各设计点处的线性化模型设计了最优控制律.为继承传统增益调参方法的优势,提出了一种特殊的控制器插值方法,保证变体飞行器三维包线下的控制综合过程简便实用.仿真结果表明所提出的控制方法在飞行器快速变形和参数大范围快速变化的情况下仍具有良好的控制性能.

摘要：针对目前自适应滤波算法的不足,在测量系统量测噪声方差未知的情况下,设计了一种基于冗余测量的自适应卡尔曼滤波(RMAKF)算法。通过对系统冗余测量值的一阶、二阶差分序列进行有效的统计分析,可以准确估计系统量测噪声统计特性,进而在滤波过程中自适应调节噪声方差阵R,提高滤波精度。以全球定位系统/惯性导航系统(GPS/INS)松组合导航系统为对象进行了仿真实验,结果表明该算法在测量系统噪声特性未知或发生改变时,可对其进行准确估计,在采用低精度惯性器件情况下,滤波结果较其他主要自适应卡尔曼滤波算法有较明显的改进。

摘要：依据大气散射原理,总结了晴天时太阳与天空在各个时刻的颜色及亮度特征,并在全天范围内对其进行了实时仿真.通过对纹理图采样模拟了全天不同时刻的大气Rayleigh散射,提出简化的指数公式模拟大气Mie散射,再利用自调节Key值的高动态范围光照技术实现各个时刻太阳天空及地面的高动态光照亮度.对比分析结果显示,在保证实时性的同时,采用该方法达到了更好的逼真度.