Dynamical analysis and robust control for dive plane of supercavitating vehicles     

《Applied Ocean Research》2019

The high-speed supercavitating vehicle (HSSV) utilizes advanced technology that enables an underwater vehicle to reach its unprecedented high speed. The vertical motion control of the HSSV is challenging problem because of its complex dynamics with nonlinear planing force, parametric uncertainties, external disturbances, actuator saturation, and sensor noises. This paper deals with dynamical analysis and a robust H∞ loop-shaping synthesis with modified PID (proportional-integral-derivative) algorithm to control the dive plane maneuver of the HSSV. Typically, the control scheme has the low order structure and provides robustness against dynamic uncertainties, which can be implemented using the bilinear matrix inequality (BMI) optimization of an equivalent Schur formula. Simulation results show that the controlled vehicle system provides good performance and high robustness against uncertainties, ensuring no-overshoot and fast in time-domain responses. In addition, the control algorithm can decouple the dynamic interactions in the multi-input multi-output (MIMO) system, overcoming parametric uncertainty, planing force, and actuator saturation while minimizing the effect of the strong external disturbances and measurement noises.  相似文献   

褶皱解析的数学方法及c程序     

张明华 《南方国土资源》2000,13(4):75-77

褶皱解析的主要或关键内容是用极射赤平投影求解褶皱的枢纽及轴面,通过对褶皱两翼大量产状数据的处理以获得较为精确的枢纽及轴面的值.用计算机语言编制程序实现这一过程,速度快、精度好、效率高,克服了传统手工操作的诸多缺点,文章详细阐述这一过程的原理及数学方法,并使用c语言进行程序设计.  相似文献   

Determination of soil properties for plane strain condition from the triaxial tests results          下载免费PDF全文

S. Nanda  N. R. Patra 《国际地质力学数值与分析法杂志》2015,39(9):1014-1026

Significant difference in stress–strain behavior of dense cohesionless soil has been observed between plane strain and triaxial test conditions. At present, majority of geotechnical laboratories have no plane strain testing facility. Therefore, geotechnical professionals are more dependent on the conventional triaxial test for soil properties, whereas many geotechnical structures prevail close to plane strain condition. A method has been proposed to determine soil properties for plane strain condition from the conventional triaxial tests. This method can especially be used to determine the internal friction angle and stress–strain relationship for plane strain condition from triaxial tests results. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

组构对自然休止角影响的试验研究     

戴北冰  李天齐  杨峻  刘锋涛 《岩土力学》2022,43(4):957-968

利用自制的模型试验装置,通过在不同方位沉积散体颗粒生成堆积体,研究不同沉积组构特征对自然休止角的影响,以及通过在母堆积体底部设置漏孔以生成子堆积体,研究堆积体内部结构对自然休止角的影响。研究发现,母堆积体休止角? 和子堆积体休止角? 随着沉积面倾角? 的增大（0° → 90°）呈现先减小后增大的趋势,子堆积体休止角? 则先增大后减小,且最小和最大值的分布区间正好互余,分别为? = 30°～45°和? = 45°～60°。当漏孔位置从左至右靠近母堆坡脚时,? 先增大后减小,? 则单调增大。基于模型的分析和推导,发现当沉积面与潜在滑动面越接近平行,休止角越小,越偏离,休止角则越大,并从细观上合理解释了?、? 和? 在特殊角度区间出现最大或最小值的原因。最后,提出了散粒堆积体的扰动分区模型,并以此为基础阐释了漏孔位置（堆积体内部结构）对休止角? 和? 的影响机制。  相似文献   

青藏工程走廊冻融土热扩散系数特性与预测模型研究北大核心CSCD     

刘志云  钟振涛  崔福庆  陈建兵  彭惠 《冰川冻土》2022,44(2):458-469

热扩散系数是多年冻土对外界热扰动敏感程度的重要影响参数之一,也是寒区工程设计与建设的关键基础数据。基于瞬态平面热源法导热系数测试结果和质量加权法计算获取的比热容理论值,计算获得青藏工程走廊西大滩—唐古拉山沿线典型类别土样热扩散系数,分析对比了走廊带内冻融土热扩散系数的分布特征和参数影响规律,提出了基于经验拟合公式法和RBF神经网络方法的冻融土热扩散系数预测模型,并比较了不同预测模型的预测效果。研究结果表明:青藏工程走廊带内土的热扩散系数与粒径整体呈正相关性,融土热扩散系数按黏性土、粉土、全风化岩类、砂土及碎石土依次增大,冻土热扩散系数按黏性土、全风化岩类、粉土、碎石土及砂土依次增大;热扩散系数与容重及天然含水率相关性随土类及冻融状态差异明显,冻、融土热扩散系数呈显著正线性关系;以融土热扩散系数为拟合参数的冻土热扩散系数三元预测模型的预测精度明显高于二元经验公式;RBF神经网络模型在冻、融土热扩散系数预测中均具有最优的预测精度,为最佳预测模型。  相似文献   

埋深对地铁车站地震反应的影响分析          下载免费PDF全文

何荆  殷琳  蔡海兵 《世界地震工程》2022,38(4):178-185

关于埋深对地下结构地震反应的影响的研究对象多见于地下隧道,对地铁车站地震反应受埋深影响变化规律缺乏深入研究。本文基于ANSYS有限元软件,采用改进的简化方法建立三种不同埋深的地铁车站结构有限元模型,以两种基岩波的水平向和竖向地震动作为激励,求解各模型中地铁车站结构重要部位的地震反应。分析不同埋深时地铁车站结构惯性作用、侧面土体和上部土体三个因素对地铁车站地震反应的影响情况。分析结果表明:在双向地震作用下,地铁车站侧壁弯矩、剪力、轴力和中柱轴力随埋深的增加而增加,中柱剪力和弯矩随埋深增加而减少。埋深越深,侧面土体对地铁车站地震反应影响越大;上部土体使中柱轴力不断增加;结构自身的惯性作用对其地震反应的贡献逐渐减小。  相似文献   

不同定权方法下隧道平面控制网平差结果分析     

聂松广  刘成龙  周凌焱  张强  刘爽 《测绘工程》2015,(8):40-43

传统隧道洞内平面控制网平差定权分为经验定权和方差分量估计定权两种。采用哪种定权方法更能反映出洞内控制网的实际精度,业内一直没有定论。文中通过对长大隧道洞内平面控制网平差时不同定权方法的研究,并进行多座长大隧道洞内控制网实测数据的计算分析对比,得出在隧道洞内平面控制测量平差计算中,经验定权优于方差分量估计定权的结论。  相似文献   

基于平面约束的机载LiDAR航带平差方法研究     

袁豹 《测绘工程》2015,(10):27-30

机载LiDAR技术作为一种新型的主动式空间观测技术,在快速获取空间三维地理信息方面具有不可估量的前景。然而,机载LiDAR系统获得的相邻航带点云数据在重叠区存在"漂移"问题,需要采用航带平差的方法实现不同航带点云数据之间的"无缝"拼接。针对LiDAR点云数据难以获取同名特征点来进行航带平差迭代初始值计算的问题,文中在总结航带平差迭代初始值求解方法的基础上,提出一种基于点与平面约束关系的最小二乘求解方法,提高初始值求解的准确性,并通过具体实例数据进行验证分析。  相似文献   

三峡库区望霞危岩体孕灾地质环境条件分析     

乐琪浪  王洪德  高幼龙  薛星桥  王高峰  孙向东 《地球学报》2015,36(2):204-212

危岩体是一种典型的灾害地质体,其形成、变形与破坏受控于地质环境条件,地质基础要素在孕灾的过程中起着决定性作用,各基本地质要素与灾害形成的关系是研究危岩体变形规律和破坏机理的关键性问题。通过对三峡库区望霞危岩体区域地质构造作用分析,横石溪背斜构造解析,各类地质结构面发育特征统计和危岩体岩性组合方式及工程地质条件剖析,结合危岩体两次变形破坏过程,分析各因素对危岩体的形成及变形的关系。研究认为:孕育望霞危岩体的横石溪背斜雏形形成于印支期的隆升阶段,至燕山主期形成褶皱主体,后期则以继承性改造为主,危岩体的形成及孕育主要集中在背斜核部区域,枢纽位置尤为发育。控制危岩体变形的5条关键裂缝与顶部发育的"V"字形裂缝关系密切,其是在纵弯褶皱作用下背斜顶部脆性岩层受到强烈的拉裂影响,叠加台阶式层间滑动作用,形成与轴面近于平行的拉张裂缝。在望霞危岩体中发育多组地质结构面,其中原生结构面对各条关键裂缝及关键块体提供基础背景值,控制其规模、范围及变形强度。控制着变形关键部位特别是前缘软弱层变形位置、牵引区段及强烈程度。构造结构面主要控制关键裂缝的延伸方向、距离及样式,控制关键块体的变形方向,裂解范围及规模,掉块及崩裂位置,控制危岩体底部关键部位即压张裂缝的形成位置、张开度及位移方向。次生结构面主要控制后缘变形区,对各条关键裂缝控制其继承性变形,控制关键块体扩张,对岩体裂解破坏至关重要。同时,望霞危岩体在地层岩性上构成了典型的硬—软—硬岩性组合,为危岩体的变形提供了地质结构组合条件,其底部大面积的采空区控制着危岩体整体滑塌变形。  相似文献   

捷联式陀螺寻北系统两种解析寻北算法的比较与仿真     

刘伟  袁洪  周韩雯 《测绘学报》2011,(Z1):133-136,144

针对捷联式陀螺寻北倾斜误差补偿,对坐标变换法和矢量法两种解析调平算法进行推导,修正参考文献中有关矢量解析调平算法的错误;给出两种形式不同但寻北结果相同的解析调平解算公式,并对两种算法的寻北精度进行比较,仿真与试验结果表明了两种解析调平算法的正确性。  相似文献