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期刊信息

吉林大学学报(工学版)
ISSN 1671-5497
CN 22-1341/T
主 任:张祥合
编 辑:曹 敏 程仲基
    赵莹莹 赵浩宇
电 话:0431-85095297
E-mail:xbgxb@jlu.edu.cn
地 址:长春市吉林大学南岭校区
    逸夫教育大楼B823室
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2010年, 第40卷, 第03期 刊出日期:2010-05-01
论文
吉林大学学报(工学版)2010年第3期目录
吉林大学学报(工学版)编辑部
吉林大学学报(工学版). 2010 (03):  1-0004. 
摘要 ( 1098 )   PDF(237KB) ( 7807 )  
相关文章 | 计量指标
汽车稳定性控制中横摆力矩决策的LQR方法
丁海涛,郭孔辉,陈虹
吉林大学学报(工学版). 2010 (03):  597-0601. 
摘要 ( 3160 )   PDF(474KB) ( 1251 )  

综合跟随理想横摆角速度的方法和抑制汽车质心侧偏角的汽车稳定性控制方法,提出了一种新的最优控制方法。以线性二自由度车辆操纵特性模型为控制目标,基于汽车横摆力矩与车辆状态偏差之间的动力学关系建立了控制系统模型。采用线性二次型调节器(LQR)方法进行了汽车横摆力矩的决策,实现了汽车稳定性控制。在硬件与驾驶员在环仿真试验台上的试验验证了LQR方法的控制性能。

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基于“概念悬架”的某微型车的建模与仿真
郭孔辉,章新杰,王爽,孙胜利,房策
吉林大学学报(工学版). 2010 (03):  602-0606. 
摘要 ( 3014 )   PDF(483KB) ( 768 )  

在ADAMS/Car下,基于“概念悬架”模块搭建了14自由度整车动力学模型,模型的动力学仿真结果与实车试验数据有较好的一致性。利用该模型分析了前悬架中的各项特性对该车不足转向度的贡献;该车的前悬架的C特性对不足转向特性的影响最为突出。最后文章进行了前悬架K&C特性改变对整车操纵稳定性影响的分析,介绍了一种由整车性能分解到悬架性能的思路。

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基于电液制动系统的车辆稳定性控制
麦莉,张继红,宗长富,郑宏宇,郭立书
吉林大学学报(工学版). 2010 (03):  607-0613. 
摘要 ( 2328 )   PDF(666KB) ( 851 )  

简述了电液制动系统(EHB)的基本结构,建立了EHB正常工作时制动回路的液压系统模型。提出了基于单控制变量横摆角速度的稳定性控制策略。最后进行了典型工况下的稳定性控制仿真。仿真结果表明,EHB稳定性控制算法能有效控制车辆在高速低附着路面工况下的稳定性。

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无级变速器锥轮刚度与楔入损失分析
张晓冰,张友坤,李幼德,梁进城,张树培
吉林大学学报(工学版). 2010 (03):  614-0618. 
摘要 ( 2136 )   PDF(424KB) ( 628 )  

为了减少由金属带式无级变速器(CVT)金属锥轮变形所导致的CVT传动效率损失,利用瞬态动力学理论分析了金属带运行轨迹变化造成的传动损失与楔入变形量之间的关系,提出了金属带轮的材料刚度影响CVT传动效率的理论,建立了ANSYS/LSDYNA有限元传动系统仿真模型,利用损失机理分析结合不同刚度下的模型仿真,获取了带轮刚度对进出口位置变化和径向楔入变形造成的传动损失的影响规律。结果表明,利用这一方法可以获得最佳的材料刚度,使总的楔入变形损失减至最小,提高CVT的传动效率。

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电控高压共轨柴油机燃用生物柴油的排放特性
谭满志,金文华,张淑华,桃春生,孙万臣,郭英男,张珂
吉林大学学报(工学版). 2010 (03):  619-0624. 
摘要 ( 1821 )   PDF(644KB) ( 634 )  

针对一台大排量电控高压共轨柴油机,在发动机的结构和参数不作变动和调整的条件下,使用5种生物柴油混合燃料进行ESC稳态排放测试,研究了不同生物柴油含量的混合燃料对柴油机排放特性的影响。结果表明,随着混合燃料中生物柴油含量的增加,CO、PM和DS比排放量逐渐减少,同时HC和SOF比排放量稍有降低,NOx比排放量逐渐增加。B30燃料与B0相比,CO、PM和DS十三工况加权平均比排放量分别减少了46.0%、27.5%和44.2%,但NOx比排放量增加了10.9%。CO、PM和DS加权比排放量在大负荷工况下减少的幅度较大。

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发动机可变组分进气系统的膜气体分离特性
刘成材,高青,马纯强,金英爱,李玥
吉林大学学报(工学版). 2010 (03):  625-0629. 
摘要 ( 1628 )   PDF(428KB) ( 626 )  

研制了一种膜气体分离装置,分别进行压力模式和真空模式实验,研究了富氧气流和富氮气流的分离特性。研究表明,压力模式具有气体成分浓度与流量反比关系,利于富氮气流制备调节;真空模式具有富氧气流浓度与流量正比关系,富氮气流的流量和浓度基本不变,利于富氧气流制备调节。其中,供气压力、吸气真空度和分离膜两侧压差起到决定性作用,温度具有重要影响。因此,需要多项因素融合,实现流量与浓度协同,才能满足发动机进气工况要求。

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考虑驾驶技术的半挂汽车列车设计方法
李显生, 张建国,刘宏飞,张浩
吉林大学学报(工学版). 2010 (03):  630-0635. 
摘要 ( 2412 )   PDF(671KB) ( 612 )  

建立了六自由度半挂汽车列车模型,并将该列车模型与驾驶员模型结合,分析与不同驾驶技术相匹配的列车设计参数。应用高斯牛顿法确定了列车设计参数的范围。分析得出:通过调整列车的参数可以提高车辆在不同驾驶员驾驶下的安全性;具有较高驾驶技能的驾驶员更能适应尺寸较大、悬架较软、高过度转向的列车;驾驶员与列车相匹配可以大幅减小驾驶员转向动作和车辆侧倾角度和横摆率。

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精确细分式汽车底盘测功机惯性系统
徐观,苏建,李晓韬,苏丽俐,朱俊兰
吉林大学学报(工学版). 2010 (03):  636-0639. 
摘要 ( 2746 )   PDF(401KB) ( 585 )  

为提高汽车底盘测功机的检测精度,分析了惯性系统中飞轮组的选配原理。提出了基于质量倍增法的飞轮组分级原则,设计了9级飞轮组惯性系统,将模拟的质量区间500~10 000 kg分为512等级,精度达到±10 kg,实现了飞轮模拟质量与汽车质量的精确匹配。对飞轮进行了优化设计。研究了飞轮的制动方法,消除了检测过程中非工作飞轮的附加转动惯量,保证了检测结果的准确性。研发了惯性系统的试验样机,并通过对比试验验证了精确细分式惯性模拟系统的可行性和准确性。

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基于侧倾的运输液态危险化学品的罐式半挂汽车危险状态辨识
王云鹏,孙文财,隗海林,李世武,杨志发,李谷楠
吉林大学学报(工学版). 2010 (03):  640-0644. 
摘要 ( 1962 )   PDF(518KB) ( 651 )  

针对运输液态危险化学品的罐式半挂汽车列车,建立了用以反映其运动响应特性的整车侧倾数学模型;基于实车参数在ADAMS虚拟环境下建立了整车多体系统动力学模型;通过对移线和转向两种典型工况下整车动力学仿真,系统地分析了变装载条件、变车速条件下车辆发生侧翻的规律,得到了列车侧翻阈值。

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基于立体视觉的轴距左右差检测新方法
单红梅,苏建,张立斌,苏丽俐,田永军
吉林大学学报(工学版). 2010 (03):  645-0649. 
摘要 ( 2564 )   PDF(500KB) ( 630 )  

针对国标中规定的轴距差检测要求,提出了基于立体视觉的轴距左右差检测新方法。建立了轴距差检测数学模型。根据图像处理技术,确定了车轮图像中心坐标的识别方案。建立了轴距左右差检测的实验系统,标定了双摄像机的内外参数,并对检测系统进行了系统误差分析。建立了车轮坐标三维重建理论模型,论述了轮毂中心坐标的计算过程。应用实验系统进行实车检测,结果表明,本文建立的理论模型正确,实验系统具有很高的检测精度。

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基于BP神经网络的车道保持控制系统
金立生,方文平,候海晶,孙玉芹
吉林大学学报(工学版). 2010 (03):  650-0654. 
摘要 ( 1740 )   PDF(509KB) ( 662 )  

利用机械动力学仿真软件ADAMS/CAR建立了主要包括用于进行自主控制的转向系统及可输出状态变量车身模型的整车动力学模型,在MATLAB/Simulink环境下设计了基于BP神经网络PID的车道保持控制系统。通过输入输出接口实现了整车模型与Matlab的通信。利用建立的Matlab控制模块和ADAMS机械系统动力学模型实现了车道保持控制的联合仿真。仿真结果表明,所设计的车道保持控制系统能较好地实现在危险状态下的车道保持自主控制,且控制过程平稳。

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信号控制下的路段行程时间
王殿海,祁宏生
吉林大学学报(工学版). 2010 (03):  655-0660. 
摘要 ( 1708 )   PDF(505KB) ( 656 )  

通过交叉口停车先前停车波和启动波的分析,划分出车辆在信号控制下的聚集释放模式,得出稳定输入下不存在完全一次排队。针对稳定模式中车辆行驶轨迹作了分类,并分别研究了它们各自的行程时间。并用算例表明,路段行程时间(即路阻)不仅是路段流量的增函数,同时它还会受到信号控制的影响。流量很低时的车辆行程时间有可能比流量高时的还要长。

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基于车速离散度和经济车速的高速公路最低车速限制
徐亮,程国柱
吉林大学学报(工学版). 2010 (03):  661-0665. 
摘要 ( 1695 )   PDF(469KB) ( 688 )  

为了给合理制定高速公路最低车速限制标准提供理论依据,保证高速公路行车安全与节能,研究了基于车速离散性约束和以油耗量最小为目标的高速公路最低车速限制方法。给出了车速离散度的概念和计算方法。采用回归分析方法建立了车速离散度与事故率的关系模型,确定了车速离散度的阈值。从行车安全角度给出了最低车速限制基于车速离散度的约束条件,即最低车速限制值应大于最高车速限制值的0.62倍。以油耗量最小作为最低车速限制的目标函数,采用回归分析方法建立了油耗与车速关系模型,给出了不同坡度下的经济车速。认为最低车速限制值应取0.62倍最高车速限制值与经济车速中的较大值。这样一方面能保证车速分布尽量均匀,减少事故发生的可能性,另一方面有利于减小行车油耗,从管理角度为高速公路的节能提供支持。

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基于近场声全息的车内噪声贡献量
邓江华,刘献栋,单颖春
吉林大学学报(工学版). 2010 (03):  666-0671. 
摘要 ( 2658 )   PDF(517KB) ( 574 )  

在声场的声源信息未知的情况下,基于近场声全息技术提出了一种对汽车车内声场进行声源识别、声场预测及声学贡献分析的方法。因为汽车车内噪声等不满足自由声场的情况,分析了存在反射情况的声场预测方法。最后,通过算例对反射声场中声源识别、声场重建及声学贡献进行了研究,取得了满意的结果。研究表明,将近场声全息技术用于声贡献量分析相对于传统方法有明显优势。

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聚丙烯纤维改良粉煤灰土的动力特性
刘寒冰,何岩,魏海斌,刘昊
吉林大学学报(工学版). 2010 (03):  672-0675. 
摘要 ( 1644 )   PDF(352KB) ( 577 )  

在大量动三轴试验的基础上,研究了用聚丙烯纤维改良粉煤灰土的动力特性。试验结果表明:在相同围压下,改良土的动强度大于粉煤灰土的动强度,且两者的动强度都随着荷载循环次数的增加而下降,随着围压的增加而变大。当围压增大时,改良土的动强度提高幅度要大于粉煤灰土。在高围压下,纤维对试件的动强度影响较大。改良土受动应变的影响比粉煤灰土小,比较稳定。动模量Ed随动应变εd增大而递减。动应变相同时,改良土的动模量要大于粉煤灰土20%左右,改良土的阻尼比略大于粉煤灰土。

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AC-13改性沥青混合料劈裂强度的影响因素及其与马歇尔性能指标的相关性
陆学元, 孙立军
吉林大学学报(工学版). 2010 (03):  676-0682. 
摘要 ( 2389 )   PDF(703KB) ( 636 )  

应用正交试验设计和统计分析方法研究了AC13改性沥青混合料在15 ℃时的劈裂强度的影响因素和排序,以及与马歇尔性能指标的相关性。结果表明,细集料级配对劈裂强度影响显著,其筛孔通过率的排序为2.36 mm筛孔>4.75 mm筛孔>0.075 mm筛孔>油石比>9.5 mm筛孔。其中,2.36 mm筛孔通过率对劈裂强度影响接近高度显著,而油石比和9.5 mm筛孔通过率对劈裂强度影响不显著;劈裂强度与马歇尔性能指标之间存在较为明显的线性相关性,绝对相关系数均大于68%,随空隙率的逐渐增大,劈裂强度衰减近30%。

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黏弹性对沥青路面疲劳开裂的影响
赵延庆,谭忆秋,王国忠,王志超
吉林大学学报(工学版). 2010 (03):  683-0687. 
摘要 ( 1776 )   PDF(419KB) ( 670 )  

建立了黏弹性三维有限元模型,对典型沥青路面结构路表及沥青层底的水平应力进行了计算,分析了荷载模式及温度对黏弹性响应的影响。结果表明在循环荷载作用下,路表和沥青层底都经受水平压应力和拉应力的重复作用,且在路表和沥青层底分别产生少量的残余拉应力和残余压应力,这有可能是造成沥青路面从上到下或从下到上疲劳开裂的原因之一。随着温度的升高, 残余应力减少,且路表产生的压应力幅值和沥青层底产生的拉应力幅值都降低。

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土工格栅与压实膨胀土的界面模型及其参数
汪明元,施戈亮,丁金华,包承纲
吉林大学学报(工学版). 2010 (03):  688-0693. 
摘要 ( 1605 )   PDF(498KB) ( 575 )  

针对土工格栅与膨胀土界面特性研究的不足,采用单向和双向土工格栅,以及南水北调中线工程新乡段的膨胀性泥灰岩风化土,在填土尺寸为600 mm×600 mm×600 mm的大型叠环式剪切仪上进行一系列拉拔试验,研究了不同含水量及干密度下筋土界面的平均摩阻力-相对位移特征和界面强度特征。采用理想弹塑性模型模拟界面行为,并将界面强度曲线表达为线性函数,基于界面平均摩阻力和筋土平均相对位移研究了界面参数。此外,探讨了考虑渐进屈服时界面参数的反馈分析方法。

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单面干燥条件下掺硅灰混凝土的收缩变形分布
高小建,阚雪峰,杨英姿
吉林大学学报(工学版). 2010 (03):  694-0698. 
摘要 ( 1894 )   PDF(439KB) ( 574 )  

通过固定多组位移传感器方法,研究了单面干燥条件下不同硅灰掺量的混凝土试件距离表面不同深度处的收缩变形分布规律,同时采用埋置湿度传感器的方法研究了不同深度处的混凝土相对湿度变化规律。结果表明:混凝土试件内层的收缩和相对湿度降低明显小于表层混凝土;硅灰的掺加,能显著减小这种收缩变形与湿度梯度差。单面干燥条件下,不同深度层混凝土的收缩值与其相对湿度值之间均存在较好的线性关系;但在达到相同湿度条件时的表层混凝土收缩值小于内层混凝土。

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钢筋混凝土板的压力膜效应承载力计算方法
王刚,王清湘,刘士润
吉林大学学报(工学版). 2010 (03):  699-0704. 
摘要 ( 2217 )   PDF(501KB) ( 594 )  

基于钢筋混凝土板的压力膜效应受力机理及极限状态下的几何条件,以侧向约束力为中间参数,提出了一种压力膜效应的极限承载力计算方法。该方法基于附加承载力理论,将压力膜效应承载力看作纯弯曲作用下的弯曲承载力和三铰拱作用下的附加承载力之和,采用计算机辅助的程序化算法分别计算可以较方便地获得满足要求的计算结果。设计了一组剪力墙约束钢筋混凝土板,采用侧向约束刚度为定值的水平支座约束试件的侧向变形,试件的极限承载力较屈服线法的计算结果平均提高了38.3%。与其他方法的计算结果对比表明,该方法使用简便,且具有较高的计算精度,适于工程应用。

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超高强度钢板冲压件的激光点焊性能
谷诤巍,张正林,于鸣,韩立军,沈永波
吉林大学学报(工学版). 2010 (03):  705-0708. 
摘要 ( 1980 )   PDF(452KB) ( 604 )  

选取高强度硼合金钢板EN-10 292-TL4225,采用先进的激光点焊连接技术,利用优化的焊接参数,实现了这种钢板的热成形超高强度冲压件之间的优质连接。对激光点焊接头做了金相试验和搭接试样拉伸试验,并利用扫描电镜对拉伸断口进行了研究和分析。结果表明,采用激光点焊工艺得到的点焊接头具有良好的力学性能,能满足实际生产的需求。

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低碳钢激光束电阻缝焊复合焊接中电阻缝焊温度场的数值模拟
李永强,赵贺,赵熹华,张伟华
吉林大学学报(工学版). 2010 (03):  709-0713. 
摘要 ( 1916 )   PDF(576KB) ( 611 )  

使用ANSYS软件对“激光束电阻缝焊”(LB-RSW)中电阻缝焊过程的热结构和热电进行了耦合分析,研究了缝焊电流、焊接速度和滚盘间距对低碳钢板RSW温度场的影响。结果表明,滚盘电极压力可以有效控制板间间隙;增大缝焊电流、降低焊速和增大滚盘电极间距都可以提高钢板表面温度、温度梯度和升降温速度。模拟结果与热成像测量结果吻合良好。

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裂解连杆夹钳机构动力学仿真及试验
郑黎明,杨慎华,邓春萍
吉林大学学报(工学版). 2010 (03):  714-0719. 
摘要 ( 2105 )   PDF(594KB) ( 664 )  

绍了裂解连杆自动化生产线步进梁机械手夹钳机构。采用机械系统仿真软件ADAMS,对连杆夹钳手部的工作过程进行一系列动力学仿真。根据仿真结果,对手部进行结构优化,确定连杆与定位夹具间隙的最佳值,从而确保夹钳满足夹持传送仿真中的基本设计要求。根据优化结果,进行了直连杆夹钳手部的物理试验,试验证明:当夹具间隙大于0.15 mm,大小头孔倒角大于0.5 mm×45°时,直连杆夹钳手部工作稳定可靠,夹持效果好。

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矩形压电振子式主动阀压电泵的设计及其性能
程光明,何丽鹏,曾平,程明辉,杨志刚,阚君武
吉林大学学报(工学版). 2010 (03):  720-0724. 
摘要 ( 2081 )   PDF(380KB) ( 579 )  

根据压电泵的工作原理,基于两端夹持式主动阀开发了矩形压电振子式主动阀压电泵,对其结构及工作原理进行了说明。计算了其理论流量, 剖析了流量的影响因素。通过试验研究得出:泵在工作时阀腔压电振子与泵腔压电振子之间的最佳相位差是70°和250°。测试了阀腔压电振子在不同电压、频率驱动信号作用下压电泵的输出特性。同时,对主动阀压电泵的双向泵送能力进行了比较分析。实验结果表明:与正弦波相比,方波作为矩形压电振子主动阀的控制信号时,流量相对比较大。频率为70 Hz时,最大流量为140 ml/min;在高频情况下,矩形压电双晶片式主动阀压电泵的流量保持较好,圆形压电振子式主动阀压电泵的流量下降明显。

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重型车辆双路制动液压系统性能仿真
巩明德,赵丁选,徐鸣
吉林大学学报(工学版). 2010 (03):  725-0728. 
摘要 ( 2300 )   PDF(385KB) ( 660 )  

对重型车辆电液伺服控制双路制动器系统进行了分析与设计。采用电液伺服控制的双联制动阀控制双腔制动油缸的双路制动方案,实现车辆的行车制动和紧急制动。通过分析制动器系统各组成模块和连接管路对制动性能的影响,建立了制动器系统的非线性数学模型。应用MATLAB/Simulink对系统的双路行车制动性能进行了仿真研究,验证了设计方案的合理性。台架试验表明:所设计的制动器液压系统的性能达到了设计要求。

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为月球车低能耗越障的摇臂悬架参数多目标优化
李所军,高海波,邓宗全
吉林大学学报(工学版). 2010 (03):  729-0734. 
摘要 ( 2068 )   PDF(597KB) ( 582 )  

为满足月球车能耗低、重量轻的使用要求,基于月球车的越障工况,以各驱动电机能量消耗为目标函数,对月球车的摇臂悬架参数进行了优化,并建立了摇臂悬架参数模型。分析了月球车越障通过性条件,建立了悬架参数多目标优化的数学模型。采用极大极小值法,将多目标函数统一成单目标函数,利用序列二次规划法(SQP)进行优化分析,得到了悬架参数的优化值。结果表明,越障时电机能量消耗明显降低。

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仿生非光滑注射器针头注射过程接触有限元模拟
王京春,左文杰,高元明,葛长江,任露泉
吉林大学学报(工学版). 2010 (03):  735-0739. 
摘要 ( 2080 )   PDF(499KB) ( 674 )  

应用接触非线性有限元方法对普通针头及两种分别具有锯齿形和波纹形仿生非光滑表面针头的注射过程进行了数值模拟,求得了软组织在该过程中应力、速度、动能和内能的变化时间历程,直观描述了非光滑表面对针头在注射这一动态过程中的影响。通过三种针头的对比和分析表明,仿生非光滑针头具有减阻和减痛效果,并且具有波纹形非光滑表面的针头效果更加明显,与试验研究结果吻合。

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基于小波基函数的无网格方法
吴登峰,徐涛,孙睿珩,杨荣,禤伟旗,吉野辰萌
吉林大学学报(工学版). 2010 (03):  740-0744. 
摘要 ( 1936 )   PDF(534KB) ( 678 )  

利用小波函数的紧支性、正交性等性质及无网格算法可以部分或全部消除网格而具有提高计算能力且减少误差的优点。提出并建立了一种基于小波基函数的无网格算法。以Daubechies小波为基函数,生成无网格算法的场函数,推导出相应的控制方程。算例表明,本文所述算法解与理论解非常相近,且与有限元方法相比,在计算时间大致相近的情况下,减少了误差,提高了精度。计算结果验证了小波无网格法的有效性。

相关文章 | 计量指标
计及纵横变形效应的几何非线性三次样条梁单元
陆念力,张宏生
吉林大学学报(工学版). 2010 (03):  745-0751. 
摘要 ( 1520 )   PDF(632KB) ( 549 )  

为准确分析杆系结构大位移、大转动、小应变问题,提出了一种基于更新拉格朗日格式和随动坐标法的三次样条BernoulliEuler梁单元。利用三次样条函数构建变形场,并通过静力凝聚法消除其曲率自由度,得到计及二阶效应的梁单元切线刚度阵。考虑了弯曲变形引起轴向长度变化的非线性,推导了计入弓形效应的附加刚度,并修正了梁单元切线刚度阵。结合随动坐标法,在变形后位形上建立简支梁式的单元随动坐标系,得到了三次样条梁单元的大位移全量平衡方程。通过对几个典型算例的分析验证了本文方法的正确性和有效性。

相关文章 | 计量指标
基于先验知识的多类CVM航班延误预警模型
袁瑗,陈兵,徐涛,王建东
吉林大学学报(工学版). 2010 (03):  752-0757. 
摘要 ( 2692 )   PDF(747KB) ( 573 )  

基于使用现有的支持向量机解决机场航班延误预警问题存在未充分利用先验知识和训练需花费大量时间和空间的问题,提出了基于中心约束最小闭包球的加权多类算法。该算法首先利用先验知识确定一种新的基于相对紧密度的方法计算样本权值并将其融合到支持向量机中,然后转化为中心约束的最小闭包球进行训练。实验结果表明,该方法比现有的支持向量机具有更合理的分类面并且训练速度得到大大提高。

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启发式遗传算法求解应急资源调度
张海龙, 李雄飞, 王仁彪
吉林大学学报(工学版). 2010 (03):  758-0762. 
摘要 ( 2018 )   PDF(403KB) ( 636 )  

提出了带有启发信息的初始种群生成以及染色体编码的过程,给出了对适应度函数进行动态调整的策略。在遗传算子部分给出了对交叉点的选择和对交叉算子、变异算子进行修正的方法。在种群进化过程中提出了回溯迭代控制的方法,通过模拟仿真将算法应用于求解应急资源调度问题,并将本文提出的算法和Dijkstra算法进行了比较。结果表明:用本文提出的算法能有效地求解应急资源调配问题,并且能为决策者提供有力的决策支持。

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WSN中一种DV-Hop定位精度改进算法
刘衍珩, 刘炳日, 孙大洋, 王爱民
吉林大学学报(工学版). 2010 (03):  763-0768. 
摘要 ( 2539 )   PDF(493KB) ( 653 )  

提出了一种DV-Hop的改进算法(RHDV-Hop算法)。该算法引入接收信号强度指示器(RSSI)测距技术代替DV-Hop算法中到锚节点一跳距离测量并采用2-D Hyperbolic算法代替DV-Hop算法中三边测量法。通过NS2对RHDV-Hop算法和DV-Hop算法以及一些已经提出的对DVHop算法的改进算法进行了模拟实验对比,结果表明:RHDV-Hop算法定位精度要明显好于DV-Hop算法和其他改进的DV-Hop算法。

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基于多特征融合的高精度视频火焰检测算法
王莹, 李文辉
吉林大学学报(工学版). 2010 (03):  769-0775. 
摘要 ( 2673 )   PDF(768KB) ( 738 )  

针对目前视频火焰检测算法无法达到高检测率、低误检率的工程应用需要,提出了一种使用Choquet积分进行火焰多特征融合的检测算法。首先通过优化运行期均值法进行背景建模,然后对疑似区域进行边缘分形维数检测、角点形心运动轨迹检测和图像相关性检测,最后对模糊化的特征检测结果计算Choquet积分,并以此判断火焰是否存在。试验表明,本文提出的检测算法高效、快速,具有较好的应用前景。

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针对H1N1病毒的多特征siRNA设计
刘元宁, 常亚萍, 李誌, 张浩, 田明尧
吉林大学学报(工学版). 2010 (03):  776-0781. 
摘要 ( 1820 )   PDF(606KB) ( 612 )  

针对甲型流感病毒H1N1基因,从RNAi的角度出发,采用多特征融合的方法,进行siRNA预测。对2009年的46株病毒序列的PA片段进行分析,从经过序列分析所获得的众多靶系列中,采用结构分析手段对靶序列进行筛选,获得较易干扰的靶序列及设计出相应的siRNA。研究发现,2009年爆发的H1N1病毒,序列保守性高,靶序列一致性高,结构保守性高。该方法可以有效选择可能的靶序列,并在此基础上进一步筛选,以获得少量较易干扰的靶序列,该方法为复杂序列siRNA的设计提供了新思路,对siRNA的优化设计有指导意义,有助于利用RNAi进行H1N1治疗的后续研究。

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基于云变换的概念提取及概念层次构建方法
孟晖, 王树良, 李德毅
吉林大学学报(工学版). 2010 (03):  782-0787. 
摘要 ( 2354 )   PDF(777KB) ( 649 )  

提出了一种基于云变换的概念提取及概念层次构建方法。首先通过云变换从数据库中提取定性概念,然后对原有概念跃升算法进行改进,使其在处理概念云合并时考虑幅度系数的影响,从而使得算法输出的概念层次能够更符合实际。最后用该方法对汽车价格数据进行分析,从中提取定性概念,并构建概念层次。实验表明,该方法能够较准确地提取和表征定性概念,所提取的概念中心与传统聚类算法得到的概念中心吻合较好,且基于云模型的概念表示能同时体现概念的随机性和模糊性,从而使得基于这些概念构建的本体能更准确地描述概念模型。

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板球系统的非线性摩擦补偿控制
王红睿, 田彦涛, 隋振
吉林大学学报(工学版). 2010 (03):  788-0794. 
摘要 ( 2487 )   PDF(868KB) ( 624 )  

为提高位置控制精度,提出了基于非线性观测器的板球系统摩擦非线性补偿控制方法。在扩展的系统状态空间中构造了非线性状态观测器估计摩擦力。由输入输出精确反馈线性化和最优控制理论设计了考虑摩擦补偿的镇定位置控制器。根据变结构控制理论设计了可精确消除摩擦的跟踪位置控制器。仿真结果说明了上述摩擦非线性补偿控制方法的可行性。镇定控制实验表明非线性摩擦补偿控制明显减小了稳态位置偏差。跟踪控制实验表明摩擦补偿控制明显提高了轨迹跟踪控制精度。

 

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基于迭代线性矩阵不等式的模糊静态输出反馈控制
徐涛, 杨晓光, 左文杰, 于征磊, 郝亮
吉林大学学报(工学版). 2010 (03):  795-0799. 
摘要 ( 1818 )   PDF(579KB) ( 695 )  

对于一类状态矩阵、输入矩阵和扰动输入矩阵中均含有不确定项的离散TS模糊系统,研究了静态输出反馈控制的二次稳定性问题。以矩阵不等式的形式给出的充分条件保证了基于该模糊系统的静态输出反馈控制器的存在性。该充分条件不但简单,而且考虑到了各个模糊子系统之间的相互作用。最后,使用迭代线性矩阵不等式(ILMI)的方法,通过数值仿真算例证明了该设计方法的正确性及有效性。

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不确定性空间机器人自适应Terminal滑模控制方法
薛力军, 胡松华, 梁斌, 李成, 强文义
吉林大学学报(工学版). 2010 (03):  800-0805. 
摘要 ( 2907 )   PDF(663KB) ( 605 )  

分析了空间机器人本体质量变化和负载情况变化对系统动力学不确定性的影响,并针对空间机器人操作负载变化显著的特点,设计了一种自适应Terminal滑模控制方法。利用RBF神经网络在线学习系统的不确定性上界,系统状态始终保持在滑模面上,并能保证系统控制误差在有限时间内收敛。以两自由度空间机器人为对象,对不同负载情况的运动进行了仿真,结果表明这种滑模控制方法对系统负载变化不敏感,并能保证期望控制精度。

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移动机器人非线性前置追踪算法
葛连正, 赵立军, 李瑞峰, 于殿勇
吉林大学学报(工学版). 2010 (03):  806-0810. 
摘要 ( 2377 )   PDF(459KB) ( 574 )  

针对移动机器人跟踪移动目标过程中速度过大问题而提出的前置追踪方法,将机器人导引到目标运动的前方,并沿着与目标相同的方向运动,从而在目标运动轨迹的前方捕获目标,但要求移动机器人的速度低于目标的速度。在建立了移动机器人和目标的前置追踪运动学模型的基础上,根据滑模变结构控制对系统干扰具有鲁棒性的特点,在目标机动加速度未知的情况下,以移动机器人的两后轮线速度为控制变量,提出了一种全局渐进稳定的非线性自适应变结构前置追踪算法。通过移动机器人对机动目标的追踪仿真验证了跟踪算法的有效性。

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捷联式惯性导航系统初始对准扰动补偿控制算法
张荣辉1,王海玮2,贾宏光3,陈涛3,张跃3
吉林大学学报(工学版). 2010 (03):  811-0815. 
摘要 ( 2152 )   PDF(709KB) ( 636 )  

提出了一种捷联惯性导航系统初始对准扰动补偿二级控制器的设计方法。选取载体的飞行姿态、速度与位置增量建立了扰动补偿控制的状态空间数学模型,基于Backstepping控制方法,通过引入虚拟反馈控制变量设计了非线性控制器,保证大初始扰动条件下系统状态稳定收敛到系统的平衡点集。在平衡点集,设计了H2最优状态反馈控制律,以保证系统状态在平衡点集的渐进收敛。仿真和系统试验结果表明,这种二级补偿控制方法能有效抑制初始对准扰动误差,导航解算精度能够满足工程实际需要。

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基于加权最小二乘法的异质传感器数据融合
焦竹青, 熊伟丽, 徐保国
吉林大学学报(工学版). 2010 (03):  816-0820. 
摘要 ( 2366 )   PDF(475KB) ( 1020 )  

针对异质传感器受限于测量噪声且数据融合结果精度较低的问题,提出了一种基于加权最小二乘法的数据融合新算法。在分析多传感器测量模型的基础上,依据最小二乘原理,推导出多个异质传感器对多个测量参数进行融合估计的加权融合公式,并得出了各传感器加权融合的权系数以及误差矢量的估计方差阵。通过与单传感器及平均估计的测量误差进行比较,证明了应用加权最小二乘数据融合的异质传感器具有较高的测量精度。数值示例与理论推导一致,进一步验证了所提方法的有效性。

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新型环形分支电桥的全波分析和精确设计
王胜源, 李玉山, 曹剑中
吉林大学学报(工学版). 2010 (03):  821-0825. 
摘要 ( 1743 )   PDF(718KB) ( 549 )  

针对一种新型环形分支电桥设计中微带交接点出现的不连续性问题,提出了一种新的设计方法。该方法首先运用奇偶模理论对电桥进行分析,得到初步的电路尺寸。然后,利用基于电场积分方程的矩量法结合全波空域格林函数来得到微带电路中的电流与交接点处的散射参数。这种方法考虑了所有物理效应。通过新型环形分支电桥的数值结果与实测结果验证了本文方法的准确性和有效性。

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有机无机杂化材料准矩形波导的设计与制备
高磊, 孙杰, 高伟男, 闫云飞, 胡贵军, 张大明, 王菲
吉林大学学报(工学版). 2010 (03):  826-0829. 
摘要 ( 1542 )   PDF(389KB) ( 557 )  

为了满足制作电光开关的需要,采用有机无机杂化材料设计了一种准矩形的波导结构。理论模拟了这种准矩形结构截面的光场分布情况,并与矩形结构截面的光场分布情况作了对比。分别制作了准矩形结构和矩形结构两段直波导,在近场光斑测试系统上测试它们的近场输出光斑,结果表明实验结果与理论模拟结果符合很好。

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三维声纳频域波束形成算法的优化及实现
陈朋, 陈耀武
吉林大学学报(工学版). 2010 (03):  830-0835. 
摘要 ( 1767 )   PDF(559KB) ( 635 )  

为了对三维声纳频域波束形成算法进行优化,提出了一种算法的优化方法。利用声纳回波信号的位移矢量分解与合成原理,推导出波束强度与相应方向角的数学关系式,进而使算法得到优化,并对优化的波束形成算法进行了仿真。同时,给出了实现此算法的两种数据通路,并对其内存需求量和计算量进行了分析。最终在Xilinx ISE环境下,在现场实现可编程门阵列(FPGA)上对该两种数据通路进行了仿真,并列出了相应的资源利用情况。优化后的算法不仅可以得到与传统算法相同的波束强度矩阵结果,而且减少了存储相移参数所需的内存空间。

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基于梯度算法的LSP流量分配算法
沈敏洁, 赵晓晖, 顾海军
吉林大学学报(工学版). 2010 (03):  836-0841. 
摘要 ( 1946 )   PDF(646KB) ( 581 )  

根据多路径流量优化的数学模型对MPLS系统模型进行了数学描述,提出了一种基于梯度算法的LSP自适应流量分配算法。它可减少由传统路由算法引起的网络拥塞,优化网络资源的利用。仿真结果表明,该算法在MPLS系统模型中的数据包平均丢失率明显低于传统路由算法,并具有运算速度快和稳定性好的特点。

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基于MP的近场源方位角、仰角、距离和极化参量联合估计算法
王立国, 王珂, 孙晓颖
吉林大学学报(工学版). 2010 (03):  842-0847. 
摘要 ( 2049 )   PDF(807KB) ( 526 )  

提出了一种基于十字极化阵列的近场源五维参数联合估计方法。采用中心对称的十字阵列结构,阵列由与坐标轴方向一致的偶极子对组成,分别感应x轴方向和y轴方向的电场分量。利用极化阵列的接收数据,构造出六对矩阵束,并通过对矩阵束广义特征值分解得到的广义特征值来联合估计信源的方位角、仰角、距离和极化等参数。算法不需要谱峰搜索,广义特征值包含参数配对信息,配对方法简单,且不需要构造高维累积量矩阵,适用于加性高斯噪声环境(白噪声和色噪声),仿真试验证明了该算法的有效性。

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基于虚拟阵列的相干信号快速测向算法
甄佳奇, 司锡才, 王桐, 那振宇
吉林大学学报(工学版). 2010 (03):  848-0851. 
摘要 ( 1999 )   PDF(485KB) ( 590 )  

基于均匀圆阵提出了一种快速的解相干方法,该算法对均匀圆形阵列(UCA)的输出信号进行模式激励,使其成为虚拟阵列,利用阵列结构的特点来重构一个特殊的协方差矩阵,再根据ESPRIT方法成功地估计出相干信号的来波方向。该方法不需采用空间平滑技术,也不需谱峰搜索,减少了运算量,最后计算机仿真验证了该方法的有效性。

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基于JPEG2000的失真模型
黄新林, 王钢, 刘春刚
吉林大学学报(工学版). 2010 (03):  852-0855. 
摘要 ( 2033 )   PDF(377KB) ( 530 )  

研究了JPEG2000的压缩码流特性,给出了图像失真模型。通过将JPEG2000压缩码流的误码率映射到位通道编码码流的误码率,并结合位通道编码码流受误码影响不同,将图像失真与位通道编码码流的误码率建立了数学表达式。实验结果表明:该算法得出的失真值与实际基本一致,仅仅相差一个常数,这对发送端估计解码端图像失真很有参考意义。

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增强型V-BLAST检测的简化算法
尤明厚, 陶小峰, 张平, 崔琪楣, 李立华
吉林大学学报(工学版). 2010 (03):  856-0862. 
摘要 ( 1877 )   PDF(964KB) ( 611 )  

针对基于最小均方误差原理(MMSE)的增强型检测(EMMSE)算法在准静态衰落信道下,对一个数据块中几乎每个符号的检测都需要矩阵求逆运算,复杂度比传统VBLAST检测算法高的问题,提出一种简化算法。该算法在检测中不必对每个符号的估计进行求逆运算,同时也能降低差错传播。其复杂度与EMMSE算法相比大大降低,与传统检测算法相比增加不多,且仿真结果表明该算法与EMMSE算法性能相比下降不大。

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飞行模拟器原型系统导航数据库的构建
杨炽夫, 郑淑涛, 姜洪洲, 韩俊伟
吉林大学学报(工学版). 2010 (03):  863-0867. 
摘要 ( 2076 )   PDF(454KB) ( 612 )  

为了研究开发高逼真度的飞行模拟器,并为之提供真实可靠的导航数据,提出了飞行模拟器原型系统导航数据库的数据结构要求,即机场、跑道、甚高频全向信标、仪表着陆系统、测距仪系统、中波导航台和指点信标的数据结构要求。结合FlightGear、FS2004模拟飞行导航数据库和真实机场航图,得到了完整可信的导航数据。建立了导航数据库数据结构变换函数,基于Microsoft visual studio.NET,实现了导航数据结构变换,生成了飞行模拟器原型系统可用的导航数据库数据文件,构建了完整的、可信的、数据结构合理的高级飞行模拟器原型系统导航数据库。模拟器程序的运行结果表明,采用的飞行模拟器原型系统导航数据库开发的方法是有效的、可行的。

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产木糖醇菌株的筛选及发酵条件优化
赵寿经, 侯琨, 粱彦龙, 徐立新, 钱延春
吉林大学学报(工学版). 2010 (03):  868-0872. 
摘要 ( 1608 )   PDF(548KB) ( 597 )  

从玉米芯中筛选到1株高效转化D木糖为木糖醇的酵母菌株e。经形态学鉴定及26S rDNA D1/D2区序列分析,将菌株e鉴定为Trichosporon coremiiforme(丝孢酵母)。采用单因素及正交试验优化设计研究了发酵法生产木糖醇的工艺,结果表明: 酵母菌株e发酵法生产木糖醇的工艺参数为: 碳源质量浓度为40 g/l,氮源质量浓度为6 g/l,起始pH为7,接种量为6%。

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鸡蛋蛋壳裂纹的模式识别
陆秋君, 王俊, 张红梅
吉林大学学报(工学版). 2010 (03):  873-0878. 
摘要 ( 1863 )   PDF(537KB) ( 631 )  

鸡蛋被敲击激励后,将传感器获得的时域信号进行频域特征分析后发现:无损蛋的频域特征曲线有明显的主频率值、峰值突出,而有裂纹蛋没有明显的主频率值。在归一化功率谱中,分别进行按‘间隔频率提取幅值’、‘依次高低取幅值’和‘幅值高低依次提取频率’等方法来获取前10个或前20个特征值后,进行了主成分分析和线性判别分析,结果发现:采用间隔频率提取的幅值来判别裂纹蛋与完好蛋效果较差,采用幅值高低依次提取的频率来判别的效果最好;采用20个特征值经主成分分析和线性判别分析区分的效果分别均不如采用10个特征值的区分效果;线性判别分析区分的效果优于主成分分析区分的效果。

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嫩江流域径流的大气环流影响及其敏感性分析
李鸿雁, 王玉新, 段长春
吉林大学学报(工学版). 2010 (03):  879-0883. 
摘要 ( 1435 )   PDF(475KB) ( 616 )  

以敏感性分析为理论基础,定义了径流过程(因变量)依大气环流因子(自变量)的敏感度,并采用BP算法来识别大气环流因子对径流过程的耦合作用,从而完成因变量与自变量之间映射关系的识别。结合嫩江流域20世纪50年代以来的历史资料,计算出径流依大气环流因子的敏感度,最终评价出影响嫩江流域径流过程的关键性大气环流因子为极涡面积和强度指数、中纬度环流指数和青藏高原环流指数等3大类,该评价结果符合嫩江流域的水文气象规律。

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海洋物探地震数据采集与记录系统
宋克柱, 杨俊峰, 曹平, 王砚方
吉林大学学报(工学版). 2010 (03):  884-0888. 
摘要 ( 1445 )   PDF(412KB) ( 592 )  

设计了一种基于CPCI总线、二级分布式海洋地震拖缆数据采集与记录系统,包括水下采集与传输系统、船载记录系统。系统的主要特点是单检波器、道间距为3.125 m、24位ADC。系统主要指标动态范围为115 dB,谐波畸变为-106 dB,系统容量支持单缆1920道、1 ms采样间隔,可同时连接4缆。系统经过海试,采集了地震数据,绘出了地震剖面图,各项技术指标达到了要求。

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