一、MATLAB的网络实现及其应用初探（论文文献综述）
许瑾[1]（2021）在《风电机组多体动力学模型及其应用研究》文中研究表明为了从环境中捕获更多风能,风电机组朝着高塔筒、长叶片、大功率的大型化方向发展,机组结构变的更加复杂;同时为了减轻质量、节约成本以及出于不同的设计需求,叶片往往被设计为柔性且具有弯、扭、掠等复杂外形的细长形式。这些都导致风电机组面临更为严重的几何非线性、气弹、共振、失稳等动力学问题,需要建立更适用大型风电机组的动力学分析工具来进行机组载荷和运行安全性评估。因此,该文建立了适用于现代大型风电叶片和机组的动态响应分析模型,搭建了仿真分析平台,并基于理论分析、数值计算和实验模拟的方法对叶片几何非线性问题、自由振动和旋转振动的振动模态问题以及风轮不平衡问题等风电叶片及机组的动力学问题进行了研究。关于模型建立,首先基于多体动力学理论中的绝对坐标方法建立了叶片快速分析模型BaMB（Blade analysis with Multi-Body）,实现了 MATLAB编程设计和模型验证。其中,叶片被离散为由球铰、弹簧和阻尼器链接而成的多刚体系统,叶片变形和内部抵抗变形所产生的弹性力分别采用球铰在空间的自由转动及三维多刚体离散元模型得到的弹簧等效弹性力等效替代。BaMB模型可以用较少的自由度准确预测叶片的变形,能够描述叶片预弯、扭角、后掠等复杂几何特征,且具备几何非线性分析能力;模型动力学方程中已包含旋转所产生的惯性力,可以进行叶片在旋转状态下的动力学分析;BaMB模型将叶片离散为多刚体系统,适用于任意多刚体系统或刚-柔耦合多体系统,改变约束方程和弹簧等效弹性力并给出合理的坐标初值和外载荷后可直接应用于整机。通过将BaMB推广到整机,并结合BEM气动模型、变速变桨控制模型、包含剪切风和湍流风在内的风模型建立了风电机组气动-结构-控制耦合模型ARC（Aero-structure-control coupling）,给出了模型气动、结构、控制以及载荷计算的详尽表达式并实现了 MATLAB编程设计。其中风电机组被简化为叶片、轮毂、机舱和塔架组成的多体系统,轮毂和机舱建模为单个刚体,叶片和塔架被离散为多个刚体。ARC模型考虑了气弹影响以及风轮和塔架的耦合振动,可以实现定常风、剪切风以及湍流风下机组的动态响应分析,同时模型三款叶片独立建模,为风轮不平衡的研究奠定了基础。对于叶片几何非线性问题,以一款100 kW小型直叶片和一款2.3 MW的大型预弯叶片为研究对象,对传统欧拉-伯努利梁模型、铁木辛柯梁模型、有限元模型以及BaMB模型在静力加载条件下的仿真结果与实验值进行了对比研究。结果表明,大型预弯叶片在加载过程中表现出更为明显的几何非线性变形行为;在大变形情况下,线性欧拉-伯努利梁和铁木辛柯梁模型对于变形的预测误差会大幅增加;BaMB模型能够准确预测叶片的小变形和大变形,且对于变形的预测精度接近有限元,但计算效率远超有限元。研究结果验证了 BaMB模型描述叶片复杂几何外形和预测叶片非线性变形的能力。对于振动模态问题,通过结合BaMB模型与模态参数识别法,充分讨论了旋转状态下动力刚化效应对叶片固有频率和运行安全性的影响以及预弯、重力等参数对旋转叶片固有频率的影响。研究发现,预弯和重力对旋转叶片各阶固有频率大小影响较小,但会加强挥舞-摆振耦合振动;动力刚化效应会明显增大叶片各阶挥舞频率且模态阶数越低影响越大,一阶挥舞频率在额定转速下可增长约20%,这导致坎贝尔图中考虑动力刚化效应影响后的一阶挥舞频率和3P的交点所对应的转速增加;挥舞频率的显着增加缩小了挥舞-摆振以及挥舞-扭转频率之间的差距,且越柔的叶片表现越明显,易引发稳定性问题。对于风轮不平衡问题,分析了不同控制区间的剪切风下一台1.5MW风电机组存在附加的集中质量和离散质量偏差,以及机组单叶片存在不同桨距角偏差时机组的动态响应,揭示了风轮质量不平衡和桨距角偏差所引起的气动不平衡对机组各项参数的影响规律,为风轮不平衡的检测和识别提供了理论指导。此外,全面分析了切入到切出的全风速湍流风下机组存在不同桨距角偏差对机组的输出功率、年发电量损失、叶片变桨角度、叶片载荷和变形以及机舱轴向加速度频谱的影响,并基于分析结果提出了一套以实测数据中平均风速、叶片平均挥舞弯矩/变形的相对大小,以及机舱轴向加速度1P与3P之比的频谱特性为判定指标的风轮角度偏差精准识别定位方法,该方法对于工程中风轮不平衡的检测识别具有重要指导意义。
张诗煜[2]（2021）在《城市区域交通信号协调优化控制策略研究及仿真》文中研究说明伴随现代化的发展,目前城市交通的管理水平已无法缓解机动车数量剧增造成的道路拥堵问题。采用智能交通控制策略是目前提高交通运行效率行之有效的方法,城市区域交通协调控制是其中重要的管控策略。本文构建了基于目标相对占优策略的区域交通信号控制模型,设计了一种基于黄金分割的双种群遗传算法,对区域内整体交叉口的信号机组进行协调优化控制,以提高区域总通行容量,降低区域内车辆的总延误时间,改善路网整体运行效率。主要研究内容如下:首先,针对非均匀交通流的城市区域信号配时优化问题,分析区域交通的地理特征和交叉口交通流量信息。以区域内总通行能力和总延误时间为目标,以区域内交叉口周期时间、相位时间和相位差为控制变量,构建区域交通信号协调控制多目标优化模型。根据多目标优化问题求解最优解的特点,提出了基于目标相对占优策略的区域交通信号控制模型,并结合遗传算法对区域路网信号灯群进行协调优化。实验结果验证了所建模型的可行性和求解该模型的遗传算法的效用性。其次,针对遗传算法自身的缺陷并结合复杂区域路网模型的特点,设计了一种基于黄金分割的双种群遗传算法。采用双种群遗传算法,并引入黄金分割法改善双种群遗传算法,主种群采用基于动态交叉变异算子的遗传算法进行全局优化,次种群基于黄金分割法进行局部寻优,同时通过两个种群之间个体迁移增加种群多样性。利用4个常用的测试函数进行验证,结果表明该算法具有全局搜索和快速收敛性能。采用该算法对区域信号进行协调优化控制,实验结果表明,该算法能够快速获得更加有效的协调优化配时方案,提高区域交通协调控制的控制性能。最后,为直观地反映智能交通控制策略下的交通运行状况,充分发挥交通仿真软件VISSIM的直观性和MATLAB的准确性优势,对VISSIM与MATLAB的接口技术和联合仿真技术进行了研究,搭建了基于MATLAB与VISSIM联合仿真的区域交叉口信号协调控制仿真平台,实现基于上述信号协调控制模型和优化算法的区域协调优化控制系统。仿真结果表明,所提的控制模型和优化算法能够有效提高路网通行能力,减少路网延误时间,改善交通运行效率。
田坤[3]（2021）在《延迟非线性系统脉冲控制及其应用》文中提出近年来,研究人员发现生活中许多现象并非单纯的连续控制过程,而是兼具连续和离散的特征。脉冲控制本质上是在脉冲时刻以离散形式对系统施加扰动量,它可以真实地反映自然界和工程领域中一些系统的不连续动态特性,打破了连续控制理论对实际系统描述的局限性,能更准确地描述实际系统。传统控制方法对受控对象产生持续作用,而脉冲控制则以离散形式在脉冲时刻发生瞬时作用,因此连续控制理论不能直接应用于脉冲控制系统的研究,脉冲控制理论分析较连续控制理论更加复杂。目前脉冲控制理论已经在肿瘤化疗,航天器燃料优化控制,化学反应和种群动力学管理等方面取得了重大突破。但由于理论分析的制约,当前脉冲控制理论多数考虑受控模型的多样性,缺乏系统的、实用的研究成果,脉冲控制理论本身和应用方面还有很多问题亟待解决。对于一些实际问题,由于客观条件限制,实际系统的可操作变量有限,不允许全部变量受控,使得非线性系统有限操作变量脉冲控制器设计更加困难。本文将围绕上述问题,研究延迟非线性系统的脉冲控制理论,脉冲控制和同步的稳定性及利用脉冲控制使系统产生复杂的动力学行为,得到了一些新结论和新算法。具体研究内容如下:（1）提出了利用脉冲控制实现延迟非线性系统同步的方法,并给出了同步稳定性理论证明。首先,以两个相同的线性延迟反馈混沌系统作为研究对象,设计全变量脉冲同步控制器,证明全变量脉冲控制同步稳定性定理,利用所提定理确定脉冲控制器参数估计范围,通过仿真和实验观察到两个系统同步状态,验证所提理论的正确性。其次,考虑实际系统操作变量受限,全变量脉冲控制无法使用问题,提出单变量脉冲控制同步稳定性定理,依据定理条件确定单变量脉冲控制器参数范围,以两个相同的延迟反馈Chen系统作为研究对象,通过仿真和实验观察到同步状态,验证了所提定理的正确性。单变量脉冲控制和全变量脉冲控制均具有结构简单,易于实现的特点。在应用方面,单变量脉冲控制可应用于操作变量受约束的混沌系统,因此在实用性上要优于全变量脉冲控制方法。由于单变量脉冲控制方案削减了控制器数量,因此响应速慢于全变量脉冲控制方案。（2）提出了利用部分观测数据辨识复杂网络局部拓扑结构和单变量脉冲牵制控制实现复杂网络同步的方法,并给出了辨识和同步理论证明。基于自适应方法辨识复杂网络局部拓扑连接关系,解决了利用较少数据准确辨识网络拓扑结构的问题。证明了单变量脉冲牵制控制同步稳定性定理,通过能控性秩条件判定网络的能控性和确定网络的牵制节点以及牵制节点中的受控变量。依据所提的稳定性定理,设计复杂网络的单变量脉冲牵制同步控制器,使得整个网络处于同步状态。所提的单变量脉冲同步控制器不仅实现了复杂网络节点的混沌系统同步,而且只用部分节点的单个变量驱动,减少了控制器使用数量和对网络的要求,具有良好的应用前景。（3）提出利用脉冲控制在非混沌系统中产生混沌的方法,对参数处于稳定区域的Chen系统施加单变量脉冲控制,使得受控系统产生混沌吸引子。这种脉冲控制产生混沌的方法与状态反馈脉冲混沌控制方法具有相同的结构,因此该方法可以根据需要通过调整参数灵活地产生和消除混沌,同时该方法摆脱了传统混沌产生方法需要连续状态反馈的局限性,具有结构简单、易于实现等特点,适用于只能间断时刻施加控制量的系统。本文对受控系统产生的混沌时间序列进行了基本动力学分析。从定性角度,分析了受控系统的混沌时间序列的功率谱、分岔图;从定量分析的角度,计算了受控系统的Lyapunov指数。以非混沌Chen系统作为应用实例,设计了 Chen系统电路和脉冲控制电路,通过所设计的模拟电路,在实验中观察到了几种混沌吸引子,实验与仿真结果基本一致,验证了方法的有效性。（4）利用Smale马蹄引理证明了脉冲控制Chen系统中存在拓扑马蹄,从理论上证明了脉冲控制Chen系统确实产生了混沌,阐明了利用脉冲控制产生混沌的机理。采用了拓扑马蹄分析手段,提出脉冲控制系统的Poincare截面上拓扑马蹄的寻找方法,克服了延迟项初值对寻找Poincare逆映射的影响。设计了针对脉冲控制延迟系统的拓扑马蹄分析算法,并利用MATLAB进行了实现,利用所设计MATLAB软件分别分析了脉冲控制Chen系统和延迟反馈控制Chen系统中的拓扑马蹄。（5）提出了参数不确定情况下的肿瘤化疗模型脉冲控制方法,并给出了脉冲控制参数不确定模型的渐近稳定性分析。化疗剂的用量和周期可以看作脉冲控制的增益和间隔。首先,考虑到个体之间存在差异或测量数据不准确,导致模型的参数具有不确定性。其次,当前化疗方案仅仅依靠医生经验制定,化疗剂的用量依据具有单一性。针对以上两点,本章提出参数不确定下的自适应脉冲控制方法,利用Lyapunov稳定性理论,分析了脉冲控制化疗模型的正定性和持久性,并推出了脉冲控制间隔的上下界。利用本文提出的状态反馈脉冲控制调节每次注射化疗剂量,最终可达到消灭肿瘤细胞,维持免疫机能的目的。
刘宝军[4]（2021）在《316L不锈钢钝化膜损伤的显色图像分级评价及其应用》文中提出316L奥氏体不锈钢因其具有优良的耐蚀性和良好的综合力学性能,广泛应用到核电,海洋工程等领域。在工程制造与应用阶段由于受到铁污染、划伤等损伤钝化膜的完整性,进而影响其耐蚀性,诱发锈蚀,奥氏体不锈钢表面钝化膜完整性现场检测是工程质检的一个环节。课题组前期提出了邻菲罗啉显色检测方法,该方法具有灵敏度高,适应性强等特点。为适应目前对于智能检测和分析技术的发展趋势要求,如何在显色检测基础上对钝化膜进行分级评估成为当今一个比较感兴趣的话题,对于本文基于红度变换的不锈钢钝化膜完整性显色检测及分级评价鲜有人报道。本文利用邻菲罗啉具有橘红色的特性,开展了钝化膜损伤的图像分析研究,对比了在铁污染和钝化膜划伤条件下显色特征,采用数字图像处理技术结合红色色度开展了铁污染与钝化膜划伤的分级,在焊接实验里面对分级评价进行了验证,建立显色与耐蚀性的关联。主要研究结果如下:（1）对于铁污染与钝化膜划伤显色特征观察,结合三维重构图与分布直方图分析发现,铁污染造成的显色值能达到a*=18以上,钝化膜划伤的显色值a*<18。对于扣除背底的色度比Cra,铁污染与钝化膜划伤的直方图均在a*=3发生急剧转折,观察a*<3的区域,表面不显色,得出a*=3为钝化不显色区与显色区分界线,a*=18为铁污染与钝化膜划伤显色区分界线。（2）对于铁污染与钝化膜划伤显色检测和分级实验,结果表明:当a*<3时为钝化合格样品,在此基础上进行铁污染分级实验,分为5级。同时对于分散与堆集条件下,它们显色积分、面积积分都具有相应的线性关系,且铁粉含量越多,对应线性关系的斜率越大。对于钝化膜而言,不仅仅需要考虑显色值的高低,还要考虑显色面积,对于显色值高低,结合铁粉显色分级实验,处当a*>18时,可以考虑包含铁污染情形;本实验分级介于a*:3-18之间,分级时需考虑显色面积比例与显色积分来分等级,分为6级。（3）对验证分级评价实验,轻微打磨条件下,存在氧化皮与铁污染的焊缝相比无污染焊缝,其钝化膜钝化质量降低。深层打磨条件下,焊缝显色时间因氧化夹杂物的存在及铁污染含量的增加而延长。对其进行分级评价验证中,可以发现其显色参数验证结果完全符合设定的分级范围。对失效不锈钢管道焊缝的显色分级验证,可以发现其表面既有铁污染、铁锈、还有摩擦划伤等现象,得到的显色参数Cra与Sra完全符合设定的分级结果。电化学交流阻抗图和动态极化曲线显示的结果与显色检测表征的结果一致,邻菲罗啉显色检测法可以一定性表征焊接样品的耐腐蚀性能。
高成路[5]（2021）在《隧道开挖卸荷作用下岩体破坏突水近场动力学模拟分析方法》文中提出突水灾害严重制约着我国隧道及地下工程建设向更高质量、更高效率迈进,成为交通强国战略目标实现道路上的一道阻碍。深入认识突水灾变演化过程及其灾变机理,是解决隧道施工安全防控难题的理论基础。近年来,随着计算机技术的飞速发展和数值分析方法的广泛应用,利用数值模拟手段解决工程建设难题、再现地质灾害演化过程、揭示灾变过程中关键信息演化规律逐渐成为了研究热点,也为科学认识隧道突水灾变演化过程提供了解决思路。本文以隧道开挖卸荷作用下岩体破坏突水近场动力学模拟分析方法为主要研究目标,针对隔水岩体在隧道开挖卸荷与地下水渗流综合作用下发生的渐进破坏过程,利用基于非局部作用思想的近场动力学方法,采用理论分析、数学推导、程序研发、算例验证以及工程应用等手段,通过将近场动力学在模拟固体材料连续-非连续变形损伤与地下水渗流两方面的优势相结合,建立了描述流体压力驱动作用下裂隙岩体流-固耦合破坏过程的近场动力学模拟分析方法,并提出了描述隧道开挖卸荷效应的物质点休眠法与三维高效求解的矩阵运算方法,构建了考虑卸荷效应的应力-渗流近场动力学模拟方法,成功应用于典型岩溶隧道突水灾变过程模拟,揭示了不同影响因素对隔水岩体渐进破坏突水灾变演化过程的影响规律,为隧道突水等相关地质灾害的预测预警及安全防控提供了重要的研究手段。（1）岩体往往是由节理裂隙等不连续结构面切割而成的岩块构成的,存在明显的不连续变形特征。据此,通过引入描述节理裂隙强度弱化效应的折减系数建立了节理裂隙岩体强度折减本构模型,通过引入反映物质点不可压缩效应的短程排斥力和反映材料非均质特性的Weibull分布函数建立了描述材料在压缩荷载作用下发生非均匀破坏的近场动力学基本控制方程,并且自主研发了基于矩阵运算的三维近场动力学高效求解方法和程序,实现了近场动力学在节理裂隙岩体压缩破坏过程中的有效模拟。（2）裂隙岩体流-固耦合破坏机制是隧道岩体破坏突水灾变演化过程模拟的关键。据此,基于近场动力学非局部作用思想,建立了模拟地下水渗流的等效连续介质、离散裂隙网络介质以及孔隙-裂隙双重介质近场动力学模拟方法,结合有效应力原理,提出了反映固体材料变形破坏与地下水渗流耦合作用的物质点双重覆盖理论模型,建立了模拟裂隙岩体水力压裂过程的近场动力学流-固耦合模拟方法,揭示了裂隙岩体水力压裂过程中应力-渗流-损伤耦合作用机制。（3）开挖卸荷是诱发隧道围岩损伤破坏及突水的主要原因,目前近场动力学方法尚未在岩土工程领域广泛应用,且缺乏描述围岩卸荷过程的理论与方法。据此,提出了模拟隧道开挖卸荷效应的物质点休眠法,通过与工程现场观测数据及前人研究结果进行对比,验证了该方法在模拟隧道开挖损伤区演化规律方面的有效性和可靠性,进而建立了考虑卸荷效应的应力-渗流近场动力学模拟方法,实现了应力-渗流耦合作用下节理地层隧道开挖损伤区分布位置及形态的有效预测,为隧道施工过程岩体破坏突水灾变模拟提供了有效的数值方法。（4）隧道岩体破坏突水是不良地质构造与地下工程活动综合作用下发生的一种典型的连续-非连续动态变化过程,对数值模型的建立和求解提出了更高的要求。据此,应用自主研发的基于矩阵运算的考虑卸荷效应的应力-渗流近场动力学模拟方法及程序,依托歇马隧道典型溶洞突水案例,实现了模型试验尺度岩溶隧道施工过程中隔水岩体在开挖卸荷与地下水渗流综合作用下,开挖损伤区与渗透损伤区接触-融合-贯通直至突水通道形成的全过程模拟。（5）岩溶隧道突水灾变机理十分复杂,正确认识突水灾变发生条件与影响规律是突水灾害防控的基础。据此,依托歇马隧道工程实例,开展了工程尺度岩溶隧道突水灾变过程模拟,通过对比分析不同影响因素条件下隔水岩体渐进破坏与突水通道形成过程,揭示了溶洞发育规模、溶洞水压力、围岩材料性能和隧道埋深等因素对突水灾变过程的影响机制,通过防突结构最小安全厚度和突水防控措施分析,为岩溶隧道突水灾害预测预警及安全防控提供了科学指导。（6）近场动力学凭借其模拟材料损伤破坏的独特优势,在岩土工程领域拥有巨大的应用潜力,但是目前尚无成熟的数值仿真软件推广应用。据此,基于自主研发的考虑卸荷效应的应力-渗流近场动力学模拟方法及程序,利用C++与Matlab混合编程技术,开发了具有自主知识产权的界面友好、操作方便、扩展性强的适用于岩土工程问题的专业数值仿真软件——近场动力学工程仿真实验室（PESL）,为近场动力学在岩土工程及其他领域的推广应用提供了借鉴。
杨名硕[6]（2021）在《基于数据驱动的机械臂人机共融控制方法》文中指出随着全球制造工艺和技术的不断进步和发展,机械臂逐渐成为了现代工业化生产中必不可缺少的元素之一,也是企业不断提高竞争力、向智能化转型升级的核心动力。机械臂是目前在制造业中最为常见的一种工业装置,被广泛地应用于切割、装配、码垛、喷涂等场合,并且在医疗手术、航天探测、军事侦查等领域也有涉及。与此同时,伴随着第四次工业革命的发展,全球制造业在未来一段时间内将迎来转型升级的巨大变革,基于大数据驱动和人工智能的制造技术将会引领未来发展,新一代智能机械臂技术也成为人们研究的重中之重。本文以六自由度协作机械臂为研究对象,分别对人机共融控制中的环境感知和柔顺控制进行研究。首先概述机械臂运动控制方法的整体框架,对其避障规划方法进行改进,然后提出了一种基于数据驱动的轨迹跟踪控制方法,并在此基础上研究了人机共融控制策略,从而实现机械臂的智能柔顺控制。首先,基于机械臂的运动学对轨迹规划方法进行分析,然后对协作机械臂在工作空间内的避障运动规划展开研究,提出了一种自适应步长的扩展随机树算法,改进了节点的扩展方法,增强了规划算法的导向性,优化了算法的规划速度,最后通过三次B样条曲线拟合得到平滑的规划路径。其次,考虑到多自由度机械臂存在强耦合、非线性的特点,提出了一种基于数据驱动的轨迹跟踪控制方法。这种方法不需要建立精确的机械臂动力学模型,利用泰勒展开的方法对动力学方程进行离散化和线性化,进而得到机械臂系统的状态空间模型,并将其应用到预测控制中。同时,为了提高系统的准确性,将智能优化算法引入到控制器的设计中,利用粒子群优化算法计算最优控制序列。最后,针对机械臂的人机共融控制方法展开研究,提出了一种人机共融的主动柔顺控制方法,将基于数据驱动的预测控制作为内环,自适应阻抗控制作为外环,使机械臂同时完成位置跟踪和力跟踪,并通过MATLAB仿真验证了此方法的可行性。
田腾[7]（2021）在《隧道掘进机时序数据聚类方法及其应用》文中研究指明隧道掘进机作为一种技术复杂、附加值高的系统化大型隧洞施工机械,其智能化运行依靠数据挖掘技术,借助数据挖掘技术分析隧道掘进机运行数据,对于提升隧道掘进机的运行、分析、维护水平具有重要意义。数据挖掘中的聚类研究对于隧道掘进机运行数据归组分类、运行状态分析十分重要,是数据分析的重要前提步骤。然而隧道掘进机时间序列数据存在维度高、参数之间关联性强的问题,传统数据挖掘方法难以有效应用,缺乏针对隧道掘进机运行数据的相关算法研究。本课题是在科学技术部国家重点研发计划（编号:2018YFB1702502）的资助下,针对隧道掘进机运行数据异常数据多、时空归类难的问题,研究了适用于隧道掘进机运行数据的异常值检测及聚类算法,并以深圳地铁11号线后亭至松岗区间隧道施工数据进行算法的验证,本文的主要工作如下:（1）针对运行数据异常值多的问题,提出基于滑动窗口的异常值检测方法,首先采用滑动窗口方法实现时间序列数据的片段分割处理,其次提取分段数据特征进行异常子序列判断,最后借助Gath-Geva聚类算法实现异常值识别,实验表明,该算法具有更高的异常识别率。（2）针对运行数据杂乱无章,以推进速度与刀盘转速为研究对象,构建基于相似性度量的时间序列聚类方法,实现运行数据的聚类划分,寻求隧道掘进机相似掘进模式。首先以动态时间规整算法计算时间序列之间的相似性数值,随后以Gath-Geva完成时间序列聚类分组。实验分析表明,本文的聚类算法具有更高的聚类精度,能够更精准的实现数据划分。（3）以隧道掘进机多参数数据为研究目标,构建多元时间序列数据的片段聚类方法,实现隧道掘进机数据分割聚类,实现隧道掘进机运行状态分析。以动态因子模型为基础求解多运行参数之间的公共因子序列,实现数据降维处理,以FCM聚类算法完成该公共因子序列的片段聚类分析,实验表明本方法能够准确识别隧道掘进机状态变化点,实现运行状态分析。（4）以片段聚类结果为研究对象,针对每一段数据建立基于最小二乘支持向量机的推进速度预测模型,与未分割聚类的结果相比,本文的预测模型具有更高的预测精度,为隧道掘进机参数预测提供了新的预测方法。
张晓连[8]（2021）在《基于神经网络组的模拟电路故障分级诊断研究》文中提出近年来,电子系统被广泛应用于各个领域,同时对其运行稳定性也提出了更严苛的要求。故障诊断技术作为保证电子系统安全可靠运行的重要手段,当电路出现故障后,通过电路故障诊断,可快速诊断故障类型,定位故障位置及评估故障程度,极大减少因电路故障导致的经济损失,提高企业效益。电子系统通常由模数混合电路组成,其中模拟电路虽然所占比例较少,但因其连续性、非线性、容差性及易受环境干扰等因素,导致模拟电路在系统电路中发生故障频率较高。因此,研究模拟电路故障诊断技术具有重要的实际工程意义。目前模拟电路故障诊断领域的研究重点在于优化特征提取和神经网络算法上,但这些方法大多数都只能定位到故障元件,不能进一步识别故障元件的参数区间,因此对模拟电路故障的分级诊断展开了研究。现有的模拟电路故障分级诊断方法主要有分级故障字典法、网络撕裂法和分层多级决策树法等,这些方法虽然能识别出故障元件参数区间,但其诊断过程较为复杂,计算量较大,工程实用性和通用性也较低。另外,通过对现有的模拟电路故障诊断方法进一步研究发现,大多数方法都是通过电路的多个测试节点对部分灵敏度较高的元件进行诊断,并且其故障特征参数也仅为电路的输出电压。针对上述问题,提出了一种基于BP神经网络组的模拟电路故障分级诊断方法,该方法通过对模拟电路输出端仅有的一个测试节点同时进行瞬态分析和交流分析,其中将瞬态分析后的信号进行FFT变换,提取信号的直流分量、基波幅值、基波相位角和失真度值作为故障特征参数,同时抽取交流分析后不同频率下的电压幅值也作为特征参数。将提取的故障特征参数送入BP神经网络组中,实现对电路所有元件的故障自动分级诊断,并识别出故障元件的具体参数区间。随后,为验证该诊断方法的可行性,通过Pspice和Matlab对模拟电路中经典的三极管放大电路进行了系统仿真分析。在仿真可行的基础上,设计了基于FPGA+DSP的系统硬件测试平台。该平台包括信号调理、高速A/D、FPGA及DSP等模块电路,主要完成故障模拟电路的参数采集、存储和处理等任务。随后,硬件平台将处理后的数据通过串口传给Matlab。Matlab利用该数据进行神经网络组训练和分级诊断,并将诊断结果显示在上位机界面。最后,通过系统硬件测试平台进行了实测。实测结果表明,该分级诊断方法确实能通过一个输出端测试节点对电路所有元件进行故障自动分级诊断,并识别出故障元件的具体参数区间,最小可识别偏离元件标称值30%的软故障。
杨朵[9]（2021）在《燃料电池空气供给系统控制与故障诊断策略研究》文中研究表明氢能作为21世纪能源变革的重点之一,具有清洁性、热值高、安全可控的优点。质子交换膜燃料电池是氢能应用的重要形式,作为新能源汽车的动力源之一,得到了政府的大力扶持和推广。在车载环境中,复杂的道路环境和频繁的加减速对燃料电池系统的动力性和安全性提出了高要求。燃料电池系统的动态性能主要由空气供给系统决定,空气进气参数控制不当会导致输出性能降低,损害电堆寿命。因此,研究燃料电池空气供给系统的管控问题,对保障燃料电池稳定运行、提升动态性能具有重要意义。本论文对燃料电池系统的外部动态特性进行建模,并提出了基于简化模型的空气供给系统控制方法和故障诊断策略,主要工作及创新点如下:1)针对多参数、多变量的燃料电池系统动态特性建模问题,分析了不同参数、环境条件对燃料电池输出性能的影响,构建了燃料电池电堆电化学模型和空气供给子系统模型,有效反映了动态工况下系统中空气在各个位置的压力、流量和组分变化以及电堆电输出性能变化;进而,针对燃料电池系统模型非线性、结构复杂、难以应用的问题,借助参数拟合和非线性系统控制等方法,建立面向控制的燃料电池系统模型。2)针对燃料电池空气供给存在的时滞性和供氧不足问题,采用过氧比为控制指标,提出了基于模糊预测控制的空气流量控制策略。首先,提出了基于T-S模糊理论的系统模型简化方法,将复杂的非线性模型通过动态小信号方法线性化,以获取过氧比与控制变量的线性模型。其次,提出了基于T-S线性模型的广义预测控制器对过氧比进行实时控制。此外,为了提升系统的输出性能和效率,提出了基于净输出功率最优原则的过氧比控制指标。最后,在全工作范围的阶跃电流工况下验证了该方法能够有效降低空气供给的超调量和提升系统的动态响应速度。3)针对燃料电池空气压力和流量控制相互耦合的问题,首先,将非线性系统模型通过输入输出反馈线性化进行解耦,得到过氧比和阴极压力与控制变量之间的直接对应关系;此外,针对电堆阴极压力的观测问题,提出了一种扩张状态观测器对阴极压力进行实时估计。进而,基于反馈线性化后的模型,提出了一种滑模预测控制进行压力和流量的联合控制。利用系统的相对阶数设计滑模面和对应的预测模型。通过仿真实验证明所提的滑模预测控制算法能够实现稳定的压力和流量协调控制,具有精度高、响应快、鲁棒性强的优点。4)针对燃料电池空气系统的流量故障诊断问题,将故障信号作为系统附加状态,构建系统的增广模型。首先,利用不同工作点的动态小信号模型进行融合形成系统全工作范围的线性变参数模型,并基于此模型设计对应的增广状态观测器。进一步,在观测器设计中考虑系统干扰和噪声的影响,利用李雅普诺夫稳定性定理设计观测器增益以最小化这些系统不确定性对故障诊断造成的影响。此外,基于增广状态观测器估计到的流量故障值设计过氧比估计器,提出了相应的过氧比容错控制器。最后,通过动态工况验证了不同故障类型下故障诊断方法的有效性,从而保障了系统的安全性,维持稳定、高效的动态输出性能。5)针对燃料电池动力系统的安全高效管控问题,设计了面向车用燃料电池系统的管控策略,为燃料电池系统的工程化应用提供了解决思路。管控策略能够有效实现系统的启停控制、供气控制、尾排、水热管理和故障诊断等功能。控制策略集成到硬件系统中,通过在环仿真平台验证了控制策略的有效性和可靠性。
王盛川[10]（2021）在《褶皱区顶板型冲击矿压“三场”监测原理及其应用》文中研究说明煤矿冲击矿压是煤岩动力灾害之一,已成为制约煤矿安全生产的关键因素。我国诸多地区存在“褶皱发育、顶板坚硬”等特殊地质条件,导致冲击矿压频发。为此研究坚硬顶板诱发褶皱巷道冲击机理,对采掘范围内的应力场、能量场及震动场进行区域、在线监测预警具有重要的理论意义及实用价值。论文综合采用理论分析、数值模拟、相似模拟、神经网络、工程实践等手段,开展了褶皱区顶板型冲击矿压“三场”监测原理及其应用研究。建立了应力、能量、震动耦合模型,提出了冲击矿压“三场”监测原理,研究了应力阈值、能量组成以及震动扰动造成煤岩动力破坏特征,分析了冲击显现过程中三个物理量需分别满足超限性、大尺度及瞬时性条件。基于耦合模型提出了“三场”监测预警技术,确定了“三场”监测预警指标。建立了褶皱区背斜、向斜及翼部围岩静载应力及其顶板断裂释能力学模型,推导出巷道围岩应力分布及顶板破断释放能量表达式。向斜、背斜轴部及翼部区域围岩静载应力依次减小,背斜轴部顶板破断能量最大;提出了最大最小主应力差冲击准则,揭示了褶皱区顶板型冲击机理,向斜轴、背斜及翼部巷道冲击类型分别为“高静载、弱扰动”、“低静载、强扰动”及“动静平衡”型。在此基础上分析了顶板厚度、顶板硬度、褶皱曲度、侧压系数、动载传播距离等因素对巷道围岩动静载应力的影响。研究了褶皱巷道动静组合加载冲击致灾过程及巷道局部应力场震动场演化特征,动载扰动增强加剧了巷道围岩的加速度、声发射等动态响应特征,得到了褶皱不同区域冲击破坏的加速度临界条件,得出向斜轴部巷道动态响应剧烈程度以及显现强度均最严重。探究了工作面回采过程中褶皱区煤岩在坚硬顶板影响下的“三场”演化及冲击孕育规律,分析了工作面向斜、背斜轴部俯采、仰采及翼部仰采时应力、能量、塑性区和震动事件分布演化特征,并分析了围岩、构造等影响因素。分析了试验及现场观测冲击时的“三场”前兆信息,筛选得到监测预警指标。用于应力场预警指标为震动波层析成像;用于能量场预警指标为冲击变形能;用于震动场监测的b值、活动度等4个预警效果较好指标及断层总面积、震中集中度等4个预警效果中等指标。基于MATLAB神经网络模型得到震动场各指标权重,模型预警准确率为87%,利用熵权法计算各场指标综合权重,建立了褶皱区顶板型冲击综合预警模型及准则。提出了褶皱区巷道坚硬顶板诱冲监测与防治思路,包括针对“三场”的综合监测预警体系以及降低褶皱区巷道及顶板煤岩动静载强度的卸压措施。研究成果在胡家河矿401111工作面进行了工程实践,减冲效果显着,取得了良好的社会经济效益。本论文有图151幅,表16个,参考文献184篇。
二、MATLAB的网络实现及其应用初探（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、MATLAB的网络实现及其应用初探（论文提纲范文）
（1）风电机组多体动力学模型及其应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号说明表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景与意义 |
| 1.2 风电机组分析模型国内外研究现状 |
| 1.2.1 多体动力学模型 |
| 1.2.2 风电机组气弹模型 |
| 1.3 风电机组动力学特性国内外研究现状 |
| 1.3.1 叶片几何非线性特性研究进展 |
| 1.3.2 叶片模态特性及分析方法研究进展 |
| 1.3.3 风轮不平衡研究进展 |
| 1.4 论文研究目的及主要工作内容 |
| 1.4.1 研究目的 |
| 1.4.2 主要工作 |
| 第2章 长柔风电叶片BaMB理论模型 |
| 2.1 数学及刚体运动学基础 |
| 2.1.1 矢量及矢量运算 |
| 2.1.2 方向余弦矩阵与欧拉四元数 |
| 2.1.3 刚体的姿态坐标 |
| 2.1.4 刚体的角速度及角加速度 |
| 2.2 叶片BaMB模型 |
| 2.2.1 BaMB离散模型 |
| 2.2.2 叶片单刚体动力学方程 |
| 2.2.3 多刚体动力学方程 |
| 2.2.4 动力学方程约束违约修正 |
| 2.3 叶片球铰约束 |
| 2.4 叶片刚体单元载荷计算 |
| 2.4.1 气动载荷与重力载荷 |
| 2.4.2 弹簧等效弹性力 |
| 2.5 叶片复杂几何外形对初值的影响 |
| 2.6 程序设计及验证 |
| 2.6.1 程序框架及计算流程 |
| 2.6.2 程序验证 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 BaMB模型在叶片动态特性分析中的应用研究 |
| 3.1 BaMB几何非线性分析机理 |
| 3.2 小型直叶片静力分析 |
| 3.2.1 实验装置及测量方法 |
| 3.2.2 分段经济化检验 |
| 3.2.3 小变形分析 |
| 3.2.4 大变形分析 |
| 3.3 大型预弯叶片静力分析 |
| 3.3.1 测试装置及测量方法 |
| 3.3.2 摆振方向静力分析 |
| 3.3.3 挥舞方向静力分析 |
| 3.4 EOG工况下气弹响应分析 |
| 3.4.1 计算数据 |
| 3.4.2 计算结果分析 |
| 3.5 自由振动及旋转振动模态分析 |
| 3.5.1 概述 |
| 3.5.2 小型直叶片固有频率分析 |
| 3.5.3 具有复杂几何外形叶片固有频率分析 |
| 3.5.4 旋转叶片固有频率验证 |
| 3.5.5 预弯和重力对旋转叶片固有频率的影响 |
| 3.5.6 动力刚化效应对叶片固有频率的影响 |
| 3.5.7 坎贝尔图分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 风电机组气动-结构-控制耦合模型 |
| 4.1 风模型 |
| 4.1.1 定常剪切风模型 |
| 4.1.2 3D湍流风模型 |
| 4.2 BEM气动模型 |
| 4.2.1 动量理论 |
| 4.2.2 叶素理论 |
| 4.2.3 动量-叶素理论 |
| 4.2.4 叶尖、轮毂损失修正 |
| 4.3 风电机组MBD模型 |
| 4.3.1 风电机组离散模型及坐标系 |
| 4.3.2 初始坐标变换及广义坐标 |
| 4.3.3 运行中坐标变换及广义坐标 |
| 4.3.4 约束方程 |
| 4.3.5 弹簧等效弹性力 |
| 4.3.6 结构阻尼比及阻尼系数计算方法 |
| 4.4 变速变桨控制模型 |
| 4.4.1 变速变桨控制目标 |
| 4.4.2 变速变桨控制方法 |
| 4.5 叶片及轮毂载荷计算 |
| 4.5.1 叶片载荷 |
| 4.5.2 轮毂载荷 |
| 4.6 程序设计 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 风轮平衡特性研究 |
| 5.1 机组信息及模型验证 |
| 5.1.1 机组信息 |
| 5.1.2 ARC模型验证 |
| 5.2 剪切风下风轮质量不平衡研究 |
| 5.2.1 风轮转速和转矩 |
| 5.2.2 输出功率 |
| 5.2.3 叶片载荷和变形 |
| 5.2.4 机舱轴向加速度频谱分析 |
| 5.3 剪切风下风轮气动不平衡研究 |
| 5.3.1 风轮转速和转矩 |
| 5.3.2 输出功率 |
| 5.3.3 叶片载荷和变形 |
| 5.3.4 机舱轴向加速度频谱分析 |
| 5.4 湍流风下机组气动不平衡研究 |
| 5.4.1 平均输出功率 |
| 5.4.2 年发电量损失 |
| 5.4.3 平均变桨角度 |
| 5.4.4 叶片平均载荷和变形 |
| 5.4.5 机舱轴向加速度频谱分析 |
| 5.4.6 桨距角偏差精准识别定位及矫正方法 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（2）城市区域交通信号协调优化控制策略研究及仿真（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 区域交通优化控制国内外研究现状 |
| 1.2.2 交通仿真技术的研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.4 文章结构及研究技术路线 |
| 2 区域交通控制的基础理论 |
| 2.1 区域交通控制的基本参数 |
| 2.1.1 信号相位 |
| 2.1.2 周期 |
| 2.1.3 绿信比 |
| 2.1.4 相位差 |
| 2.2 交通信号控制的评价指标 |
| 2.2.1 延误时间 |
| 2.2.2 通行能力 |
| 2.2.3 排队长度 |
| 2.3 交通信号的控制方式 |
| 2.3.1 单交叉口控制 |
| 2.3.2 干线协调控制 |
| 2.3.3 区域协调控制 |
| 2.4 VISSIM仿真软件简述 |
| 2.4.1 VISSIM概述 |
| 2.4.2 VISSIM应用范围 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 区域交通信号协调控制模型构建 |
| 3.1 区域交通信号多目标优化模型 |
| 3.1.1 目标函数 |
| 3.1.2 约束条件 |
| 3.1.3 优化模型的多目标函数 |
| 3.2 基于目标相对占优策略的区域交通信号控制目标函数 |
| 3.2.1 目标相对占优策略 |
| 3.2.2 基于TRDS的目标函数 |
| 3.3 区域交通信号协调优化控制 |
| 3.3.1 遗传算法 |
| 3.3.2 基于遗传算法的区域交通信号协调优化控制 |
| 3.4 实验仿真结果分析 |
| 3.4.1 实例交通基本情况 |
| 3.4.2 仿真实验与分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于黄金分割双种群遗传算法的区域交通信号优化控制 |
| 4.1 双种群遗传算法与黄金分割法 |
| 4.1.1 双种群遗传算法 |
| 4.1.2 黄金分割法 |
| 4.2 基于黄金分割的双种群遗传算法 |
| 4.2.1 基于黄金分割率的动态交叉变异算子 |
| 4.2.2 基于黄金分割的局部寻优算法 |
| 4.2.3 基于黄金分割双种群遗传算法的步骤 |
| 4.2.4 算法性能测试及分析 |
| 4.3 基于GRDPGA算法的区域交通信号优化 |
| 4.4 实验结果对比分析 |
| 4.4.1 实验参数配置 |
| 4.4.2 仿真实验与分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 基于MATLAB-VISSIM联合仿真的区域交通信号协调控制 |
| 5.1 集成MATLAB-VISSIM的仿真平台构建 |
| 5.1.1 MATLAB与 VISSIM接口技术 |
| 5.1.2 MATLAB与 VISSIM的联合仿真技术 |
| 5.1.3 基于MATLAB-VISSIM仿真平台的构建方法 |
| 5.2 仿真实验 |
| 5.2.1 实验参数配置 |
| 5.2.2 仿真实验与分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者在读期间研究成果 |
（3）延迟非线性系统脉冲控制及其应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 脉冲控制的研究现状 |
| 1.2.2 混沌控制和反控制的研究现状 |
| 1.2.3 混沌理论证明的研究现状 |
| 1.2.4 存在的问题及解决方案 |
| 1.3 本文的主要工作与结构安排 |
| 2 延迟系统的脉冲控制混沌同步 |
| 2.1 引言 |
| 2.1.1 脉冲微分方程相关概念定义及引理 |
| 2.2 延迟系统的全变量脉冲控制混沌同步 |
| 2.2.1 全变量脉冲控制同步稳定性理论分析 |
| 2.2.2 全变量脉冲控制仿真研究 |
| 2.2.3 全变量脉冲控制实验 |
| 2.3 延迟系统的单变量脉冲控制混沌同步 |
| 2.3.1 单变量脉冲控制同步稳定性理论分析 |
| 2.3.2 单变量脉冲控制同步仿真研究 |
| 2.3.3 单脉冲控制电路实验 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 复杂网络单变量脉冲牵制控制混沌同步 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于自适应同步的复杂网络局部拓扑辨识 |
| 3.2.1 复杂网络局部拓扑辨识问题描述 |
| 3.2.2 复杂网络局部拓扑辨识的方法 |
| 3.3 复杂网络的单变量脉冲牵制控制同步 |
| 3.4 仿真研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于脉冲控制的连续系统混沌反控制方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 脉冲控制产生混沌原理 |
| 4.2.1 脉冲控制产生混沌方法一般描述 |
| 4.2.2 利用单变量脉冲控制在非混沌Chen系统中产生混沌 |
| 4.3 单变量脉冲控制Chen系统产生混沌的动力学特性分析 |
| 4.3.1 时间序列和功率谱 |
| 4.3.2 分岔图 |
| 4.3.3 Lyapunov指数和Lyapunov维数 |
| 4.3.4 共存吸引子 |
| 4.4 单变量脉冲控制混沌产生方法的电路实现 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 脉冲延迟系统中混沌吸引子的拓扑马蹄 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 拓扑马蹄基本概念和理论 |
| 5.2.1 符号动力学 |
| 5.2.2 拓扑马蹄理论 |
| 5.3 混沌吸引子中的拓扑马蹄的寻找及应用 |
| 5.3.1 脉冲控制Chen系统中的拓扑马蹄 |
| 5.3.2 延迟反馈Chen系统中的拓扑马蹄 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 参数不确定的肿瘤化疗模型的脉冲控制 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 肿瘤化疗模型 |
| 6.3 参数不确定的肿瘤化疗模型的状态反馈脉冲控制 |
| 6.3.1 相关定义与引理 |
| 6.3.2 肿瘤化疗模型参数不确定性 |
| 6.3.3 仿真研究 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 本文的主要工作与结论 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士期间的主要研究成果 |
（4）316L不锈钢钝化膜损伤的显色图像分级评价及其应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 奥氏体不锈钢钝化膜完整性评估及影响因素 |
| 1.2.1 不锈钢腐蚀与钝化膜影响因素 |
| 1.2.2 不锈钢钝化膜质量检测方法 |
| 1.3 数字图像处理技术在表面检测及腐蚀中的应用现状 |
| 1.4 课题的研究目的与主要内容 |
| 2 材料与方法 |
| 2.1 实验材料及试样制备 |
| 2.2 显色检测及数字图像处理技术 |
| 2.3 动电位极化曲线与电化学阻抗谱测试 |
| 3 铁污染与钝化膜划伤显色特征及分级评价 |
| 3.1 不同损伤条件下的宏观显色照片 |
| 3.2 不同损伤条件下的显色三维重构图 |
| 3.3 不同损伤条件下的显色图像分布直方图 |
| 3.4 不同损伤条件下的显色特征参数曲线图 |
| 3.5 铁污染与钝化膜损伤定量分级对比评价 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 分级评价在316L不锈钢焊缝中的应用 |
| 4.1 预制316L不锈钢焊缝与失效管道焊缝的显色特征 |
| 4.2 316L不锈钢焊缝显微形貌特征 |
| 4.3 316L不锈钢焊缝分级评估检验 |
| 4.4 预制316L不锈钢焊缝及失效管道焊缝的电化学行为 |
| 4.5 数字图像处理的显色图像分级评定界面 |
| 4.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（5）隧道开挖卸荷作用下岩体破坏突水近场动力学模拟分析方法（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.2 选题依据与目的 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 隧道突水突变机理 |
| 1.2.2 突水灾变演化过程模拟方法 |
| 1.2.3 近场动力学在岩土工程中的应用 |
| 1.2.4 研究现状发展趋势与存在问题 |
| 1.3 主要内容与创新点 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 1.3.3 创新点 |
| 第二章 基于矩阵运算的裂隙岩体三维近场动力学模拟 |
| 2.1 近场动力学基本理论 |
| 2.1.1 连续-非连续模拟的非局部作用思想 |
| 2.1.2 常规态型近场动力学模型 |
| 2.1.3 动态/静态问题数值求解方法 |
| 2.2 节理裂隙岩体强度折减本构模型 |
| 2.2.1 基于强度折减理论的岩体本构模型 |
| 2.2.2 岩体本构模型参数确定方法 |
| 2.3 非均质岩体材料压缩破坏模拟 |
| 2.3.1 岩体材料非均质特性表征 |
| 2.3.2 岩体材料压缩破坏模拟 |
| 2.4 基于矩阵运算的高效求解策略 |
| 2.4.1 近场动力学矩阵运算基本原理 |
| 2.4.2 近场动力学矩阵运算程序开发 |
| 2.4.3 近场动力学矩阵运算效率分析 |
| 2.5 岩体破坏三维模拟算例验证 |
| 2.5.1 完整岩体破坏过程模拟 |
| 2.5.2 节理岩体破坏过程模拟 |
| 2.5.3 裂隙岩体破坏过程模拟 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 裂隙岩体应力-渗流耦合近场动力学模拟 |
| 3.1 地下水渗流近场动力学模型 |
| 3.1.1 等效连续介质渗流模型 |
| 3.1.2 离散裂隙网络渗流模型 |
| 3.1.3 孔隙-裂隙双重介质渗流模型 |
| 3.2 裂隙岩体流-固耦合模拟方法 |
| 3.2.1 物质点双重覆盖理论模型 |
| 3.2.2 流-固耦合矩阵运算与程序开发 |
| 3.3 应力状态对水力裂隙扩展路径的影响规律 |
| 3.3.1 应力状态对水力裂隙的影响机制 |
| 3.3.2 水力裂隙扩展路径模拟结果分析 |
| 3.4 天然裂隙对水力裂隙扩展路径的影响规律 |
| 3.4.1 天然裂隙与水力裂隙相互作用关系 |
| 3.4.2 水力裂隙扩展路径模拟结果分析 |
| 3.5 岩体裂隙网络水力压裂过程损伤破坏规律 |
| 3.5.1 裂隙网络对水力裂隙的影响机制 |
| 3.5.2 裂隙网络岩体水力压裂模拟结果分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 隧道开挖卸荷效应近场动力学模拟 |
| 4.1 卸荷效应模拟的物质点休眠法 |
| 4.1.1 物质点休眠法基本思想 |
| 4.1.2 开挖卸荷模拟程序设计 |
| 4.2 隧道开挖损伤区模拟分析 |
| 4.2.1 隧道开挖损伤区形成机制 |
| 4.2.2 隧道开挖损伤区演化过程 |
| 4.2.3 隧道开挖围岩位移场变化规律 |
| 4.3 渗流卸荷近场动力学模拟 |
| 4.3.1 孔隙介质渗流卸荷模拟 |
| 4.3.2 裂隙介质渗流卸荷模拟 |
| 4.3.3 双重介质渗流卸荷模拟 |
| 4.4 卸荷作用下应力-渗流耦合近场动力学模拟 |
| 4.4.1 卸荷作用下应力-渗流近场动力学模拟方法 |
| 4.4.2 卸荷作用下应力-渗流耦合模拟程序设计 |
| 4.5 隧道开挖损伤区应力-渗流耦合模拟 |
| 4.5.1 渗流对隧道开挖损伤区的影响机制 |
| 4.5.2 渗透压力对隧道开挖损伤的影响规律 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 隧道隔水岩体渐进破坏突水灾变过程模拟 |
| 5.1 歇马隧道突水灾害概述 |
| 5.1.1 依托工程概况 |
| 5.1.2 工程现场突水情况 |
| 5.2 隧道岩体破坏突水地质力学模型试验 |
| 5.2.1 地质力学模型试验概述 |
| 5.2.2 隔水岩体渐进破坏突水过程 |
| 5.3 隧道岩体破坏突水近场动力学模型 |
| 5.3.1 隧道施工过程三维模型 |
| 5.3.2 监测断面布置情况 |
| 5.4 隧道岩体破坏突水模拟结果分析 |
| 5.4.1 围岩损伤状态分析 |
| 5.4.2 围岩渗流场分析 |
| 5.4.3 围岩位移场分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 隧道隔水岩体渐进破坏突水影响因素分析 |
| 6.1 岩溶隧道突水影响因素与模型设计 |
| 6.1.1 岩溶隧道突水影响因素 |
| 6.1.2 岩溶隧道突水模拟工况设计 |
| 6.2 岩溶隧道突水灾变过程工程尺度模拟 |
| 6.2.1 工程尺度模拟三维数值模型 |
| 6.2.2 隔水岩体渐进破坏突水过程分析 |
| 6.3 岩溶隧道突水影响因素分析 |
| 6.3.1 溶洞发育规模 |
| 6.3.2 溶洞水压力 |
| 6.3.3 围岩弹性模量 |
| 6.3.4 围岩抗拉强度 |
| 6.3.5 隧道埋深 |
| 6.3.6 溶洞位置 |
| 6.4 基于数值模拟结果的隧道突水防控措施分析 |
| 6.4.1 最小安全厚度计算结果分析 |
| 6.4.2 岩溶隧道突水防控措施分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 近场动力学岩土工程数值仿真软件及应用 |
| 7.1 数值仿真软件研发 |
| 7.1.1 软件功能设计 |
| 7.1.2 软件架构设计 |
| 7.1.3 软件运行环境 |
| 7.2 数值仿真软件介绍 |
| 7.2.1 用户界面介绍 |
| 7.2.2 使用方法介绍 |
| 7.3 应用实例分析 |
| 7.3.1 模型概况 |
| 7.3.2 模拟结果分析 |
| 7.4 本章小结 |
| 第八章 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 展望 |
| 参考文献 |
| 博士期间参与的科研项目 |
| 博士期间发表的论文 |
| 博士期间申请的专利 |
| 博士期间获得的奖励 |
| 致谢 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（6）基于数据驱动的机械臂人机共融控制方法（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 协作机械臂的国内外研究现状 |
| 1.2.1 协作机械臂的国外研究现状 |
| 1.2.2 协作机械臂的国内研究现状 |
| 1.3 机械臂避障路径规划算法研究现状 |
| 1.4 数据驱动技术概述 |
| 1.4.1 模型预测控制的发展历史及研究现状 |
| 1.4.2 智能优化方法概述 |
| 1.5 人机共融控制技术概述 |
| 1.5.1 人机共融的关键技术 |
| 1.5.2 机械臂柔顺控制研究概况 |
| 1.6 本文研究的主要内容 |
| 第二章 机械臂人机共融避障轨迹规划 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 机械臂的笛卡尔空间轨迹规划 |
| 2.3 面向人机共融的机械臂避障轨迹规划方法 |
| 2.3.1 基于包围球的碰撞检测 |
| 2.3.2 基于自适应步长的RRT轨迹规划方法研究 |
| 2.3.3 基于三次B样条的路径平滑处理 |
| 2.4 机械臂的轨迹规划仿真实验 |
| 2.4.1 笛卡尔空间轨迹规划仿真 |
| 2.4.2 机械臂避障轨迹规划仿真 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 基于数据驱动的预测控制方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2. 机械臂动力学建模 |
| 3.3 基于数据驱动的预测控制器设计 |
| 3.3.1 预测控制的基本原理 |
| 3.3.2 带有积分功能的机械臂预测控制器设计 |
| 3.4 基于数据驱动的预测控制器的优化设计 |
| 3.4.1 带有惯性权重的粒子群优化算法 |
| 3.4.2 基于加权因子优化的控制器设计 |
| 3.5 基于数据驱动的预测控制系统仿真 |
| 3.5.1 机械臂动力学参数获取 |
| 3.5.2 基于数据驱动的预测控制性能仿真 |
| 3.6 小结 |
| 第四章 面向人机共融的机械臂柔顺控制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于阻抗控制的人机共融控制方法 |
| 4.2.1 阻抗控制方法研究 |
| 4.2.2 基于阻抗控制的人机共融控制器设计 |
| 4.3 人机共融阻抗控制自适应调节方法 |
| 4.4 机械臂人机共融控制系统仿真 |
| 4.4.1 不同阻抗参数的影响 |
| 4.4.2 机械臂人机共融任务仿真 |
| 4.4.3 自适应阻抗控制效果仿真对比 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 未来展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（7）隧道掘进机时序数据聚类方法及其应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 隧道掘进机简介 |
| 1.2.1 隧道掘进机的发展 |
| 1.2.2 隧道掘进机的分类 |
| 1.2.3 隧道掘进机的构造 |
| 1.3 研究现状 |
| 1.3.1 异常值检测研究现状 |
| 1.3.2 时间序列数据聚类研究现状 |
| 1.4 研究内容及技术路线 |
| 2 基于滑动窗口的隧道掘进机时序数据异常值检测方法 |
| 2.1 隧道掘进机运行数据基本情况分析 |
| 2.2 时间序列的基本定义 |
| 2.2.1 时间序列相关概念 |
| 2.2.2 时间序列异常分类 |
| 2.3 异常值检测方法 |
| 2.3.1 四分位法 |
| 2.3.2 LOF法 |
| 2.4 基于滑动窗口的异常值检测方法 |
| 2.4.1 滑动窗口数据分割 |
| 2.4.2 子序列特征提取与异常值识别 |
| 2.4.3 异常值检测算法步骤 |
| 2.5 异常值检测实验分析 |
| 2.5.1 数值案例异常值检测实验 |
| 2.5.2 推进速度异常值检测实验 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 基于相似性度量的隧道掘进机时序数据聚类方法 |
| 3.1 时间序列相似性度量方法 |
| 3.1.1 基于相似系数的相似性度量 |
| 3.1.2 基于特征的相似性度量 |
| 3.1.3 基于距离的相似性度量 |
| 3.2 时间序列聚类算法 |
| 3.2.1 k均值聚类 |
| 3.2.2 DBSCAN聚类 |
| 3.2.3 层次聚类 |
| 3.2.4 Gath-Geva聚类 |
| 3.3 聚类评价指标 |
| 3.4 聚类实验分析 |
| 3.4.1 标准时间序列数据集聚类分析 |
| 3.4.2 推进速度与刀盘转速时序数据聚类分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于动态因子模型的隧道掘进机多元时序数据片段聚类方法 |
| 4.1 问题提出 |
| 4.2 动态因子模型基本概念 |
| 4.3 动态因子模型的因子参数估计 |
| 4.3.1 最大似然和卡尔曼滤波估计 |
| 4.3.2 非参数方法估计 |
| 4.3.3 贝叶斯估计 |
| 4.4 片段聚类实验分析 |
| 4.4.1 数值案例片段聚类分析 |
| 4.4.2 隧道掘进机多元数据片段聚类分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 基于最小二乘支持向量回归机的掘进参数预测方法 |
| 5.1 支持向量回归机 |
| 5.2 最小二乘支持向量回归机 |
| 5.3 推进速度预测实验分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 基于MATLAB GUI的隧道掘进机数据分析系统设计 |
| 6.1 开发背景 |
| 6.2 GUI简介 |
| 6.3 数据分析模块 |
| 6.3.1 时间序列异常值检测模块 |
| 6.3.2 时间序列聚类模块 |
| 6.3.3 时间序列片段聚类模块 |
| 6.3.4 推进速度预测分析模块 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（8）基于神经网络组的模拟电路故障分级诊断研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景和意义 |
| 1.2 模拟电路故障诊断的发展历程 |
| 1.3 模拟电路故障诊断的研究现状 |
| 1.4 论文的研究内容及结构安排 |
| 2 基于BP神经网络组的模拟电路故障分级诊断原理 |
| 2.1 BP神经网络及其算法 |
| 2.2 基于BP神经网络组的分级诊断模型 |
| 2.3 分级诊断方案及故障特征参数提取原理 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 系统仿真分析 |
| 3.1 单级三极管放大电路故障诊断仿真分析 |
| 3.2 两级三极管放大电路故障诊断的仿真分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 模拟电路故障分级诊断系统硬件设计 |
| 4.1 系统硬件实现方案 |
| 4.2 系统硬件电路设计 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 模拟电路故障分级诊断系统软件设计 |
| 5.1 FPGA软件设计 |
| 5.2 DSP软件设计 |
| 5.3 DSP与 Matlab的串口通信设计 |
| 5.4 上位机软件设计 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 系统测试与结果分析 |
| 6.1 测试平台的搭建 |
| 6.2 硬件电路测试 |
| 6.3 软件测试 |
| 6.4 系统测试及结果分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在校期间发表的学术论文及参与的科研项目 |
（9）燃料电池空气供给系统控制与故障诊断策略研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 质子交换膜燃料电池系统概述 |
| 1.2.1 发电原理 |
| 1.2.2 燃料供给系统构成 |
| 1.3 国内外现状研究 |
| 1.3.1 燃料电池系统建模现状 |
| 1.3.2 空气供给系统控制方法现状 |
| 1.3.3 燃料电池系统故障诊断策略 |
| 1.4 本论文主要研究工作与章节安排 |
| 1.4.1 主要研究工作 |
| 1.4.2 章节安排 |
| 第2章 质子交换膜燃料电池空气供给系统建模 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 燃料电池电堆建模 |
| 2.2.1 电化学模型 |
| 2.2.2 物质模型 |
| 2.2.3 热平衡模型 |
| 2.3 空气供给系统关键部件及模型介绍 |
| 2.3.1 空气压缩机 |
| 2.3.2 供给管道 |
| 2.3.3 中冷器 |
| 2.3.4 加湿器 |
| 2.3.5 回流管道和背压阀 |
| 2.3.6 基于Matlab/Simulink平台的空气供给系统模型实现 |
| 2.3.7 空气供给系统的状态空间模型 |
| 2.4 燃料电池非线性模型简化与线性化方法 |
| 2.4.1 数据拟合 |
| 2.4.2 动态小信号模型 |
| 2.4.3 反馈线性化 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 燃料电池空气系统流量控制方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于T-S模糊理论的过氧比控制模型 |
| 3.2.1 T-S模糊理论基础 |
| 3.2.2 过氧比的局部小信号模型 |
| 3.2.3 基于T-S理论的燃料电池控制模型 |
| 3.3 基于净功率最优的控制指标设计 |
| 3.4 控制方法设计 |
| 3.4.1 广义预测控制器设计 |
| 3.4.2 FGPC算法的两种应用结构 |
| 3.4.3 算法的进一步改进 |
| 3.5 算法验证和结果分析 |
| 3.5.1 模型精度分析 |
| 3.5.2 不同控制算法下的过氧比控制结果 |
| 3.5.3 系统性能分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 燃料电池空气系统压力流量协同控制策略 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 空气系统压力和流量行为分析及描述 |
| 4.3 控制指标的数学表达 |
| 4.4 状态观测器设计 |
| 4.4.1 基于扩张状态观测器的压力估计 |
| 4.4.2 仿真结果 |
| 4.5 压力和流量联合控制方法 |
| 4.5.1 燃料电池空气模型的反馈线性化 |
| 4.5.2 基于线性控制器的压力流量协同控制器 |
| 4.5.3 基于滑模预测控制的压力流量协同控制器 |
| 4.6 仿真验证与结果分析 |
| 4.6.1 所提滑模预测控制方法的仿真结果 |
| 4.6.2 与线性控制器的对比分析 |
| 4.6.3 输出性能分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 基于状态观测器的燃料电池空气系统故障诊断 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 考虑故障信息的燃料电池空气系统模型 |
| 5.3 故障观测器设计 |
| 5.3.1 增广鲁棒状态观测器 |
| 5.3.2 稳定性证明 |
| 5.4 仿真结果分析与对比 |
| 5.4.1 LPV观测器中的关键参数设置 |
| 5.4.2 故障估计的仿真结果 |
| 5.4.3 故障估计方法的精度评估和比较 |
| 5.4.4 空气供给系统的容错控制 |
| 5.4.5 系统性能分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 燃料电池管控系统控制策略设计与实现 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 燃料电池系统结构 |
| 6.3 管控方案设计 |
| 6.3.1 系统整体架构 |
| 6.3.2 控制软件架构 |
| 6.3.3 底层软件功能描述 |
| 6.3.4 应用层软件架构与功能描述 |
| 6.3.5 空气供给系统管控方案 |
| 6.4 在环仿真平台搭建 |
| 6.5 仿真实验与结果分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 研究总结 |
| 7.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 |
（10）褶皱区顶板型冲击矿压“三场”监测原理及其应用（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究意义 |
| 1.2 褶皱顶板复合条件冲击显现特征 |
| 1.3 研究现状 |
| 1.4 主要研究内容和研究方法 |
| 2 冲击矿压“三场”耦合模型及监测预警原理 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 应力-能量-震动耦合模型 |
| 2.3 应力-能量-震动物理量耦合冲击显现过程 |
| 2.4 “三场”概念提出及其监测预警原理 |
| 2.5 小结 |
| 3 坚硬顶板诱发褶皱区冲击机理 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 褶皱区围岩应力分布力学模型 |
| 3.3 褶皱区坚硬顶板破断失稳及其动载扰动能量 |
| 3.4 顶板动载诱发褶皱巷道冲击机制 |
| 3.5 小结 |
| 4 动静组合加载褶皱区冲击破坏特征 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 相似模拟试验设计 |
| 4.3 褶皱区巷道顶板动载诱发煤岩动力破坏特征 |
| 4.4 小结 |
| 5 坚硬顶板条件下褶皱区“三场”演化规律 |
| 5.1 数值模拟目的、内容及方案 |
| 5.2 褶皱不同回采方向、位置物理量演化特征 |
| 5.3 不同影响因素应力演化特征 |
| 5.4 小结 |
| 6 褶皱区坚硬顶板诱冲“三场”预警模型及准则 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 相似模拟试验多参量指标演化规律及前兆信息识别 |
| 6.3 坚硬顶板诱发褶皱区巷道冲击显现特征及前兆信息识别 |
| 6.4 褶皱区坚硬顶板诱冲预警模型及准则 |
| 6.5 小结 |
| 7 褶皱区顶板型冲击危险监测预警工程实践 |
| 7.1 褶皱区巷道坚硬顶板诱冲监测与防治思路 |
| 7.2 胡家河煤矿401111 褶皱工作面开采监测与防冲实践 |
| 7.3 小结 |
| 8 结论与展望 |
| 8.1 研究结论 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
四、MATLAB的网络实现及其应用初探（论文参考文献）
- [1]风电机组多体动力学模型及其应用研究[D]. 许瑾. 中国科学院大学(中国科学院工程热物理研究所), 2021(02)
- [2]城市区域交通信号协调优化控制策略研究及仿真[D]. 张诗煜. 西安建筑科技大学, 2021(01)
- [3]延迟非线性系统脉冲控制及其应用[D]. 田坤. 西安理工大学, 2021(01)
- [4]316L不锈钢钝化膜损伤的显色图像分级评价及其应用[D]. 刘宝军. 大连理工大学, 2021(01)
- [5]隧道开挖卸荷作用下岩体破坏突水近场动力学模拟分析方法[D]. 高成路. 山东大学, 2021(11)
- [6]基于数据驱动的机械臂人机共融控制方法[D]. 杨名硕. 北京邮电大学, 2021(01)
- [7]隧道掘进机时序数据聚类方法及其应用[D]. 田腾. 大连理工大学, 2021(01)
- [8]基于神经网络组的模拟电路故障分级诊断研究[D]. 张晓连. 四川师范大学, 2021(12)
- [9]燃料电池空气供给系统控制与故障诊断策略研究[D]. 杨朵. 中国科学技术大学, 2021(09)
- [10]褶皱区顶板型冲击矿压“三场”监测原理及其应用[D]. 王盛川. 中国矿业大学, 2021