高铁接触网施工作业车液压机械的振动信号所包含的无用信息较多,影响到了振动故障检测正确率。设计一种机械振动故障检测方法。设计高铁接触网施工作业车液压机械振动数据采集设备的架构,采集相关的机械振动信号,采用卡尔曼滤波对采集到的信号进行滤波处理。利用经验模态分解方法,将滤波后的信号分解成不同时间段尺度的本征模态函数,采用希尔伯特变换实现信号时频分析,将分析结果与设定极限阈值比较,得到准确的机械振动故障检测结果。实验结果证明:方法可以有效检测出接触网施工车辆机械振动故障,且检测时间短、故障检测正确率高,具有较好的应用前景。

为提高飞行器的在线辨识精度,有效降低制导系统的误差,以无动力滑翔飞行器为研究对象,以扩展卡尔曼滤波为基础,结合迭代滤波理论,提出了一种改进的迭代扩展卡尔曼滤波算法以实现飞行器气动参数的在线辨识。该方法在扩展卡尔曼滤波得到的估计点上,对量测方程重新进行泰勒级数展开,并进行进一步的迭代,能有效降低算法的线性化误差。在仿真实验中,将传统的卡尔曼滤波方法与该方法进行对比,结果表明,该方法具有较好的收敛性,同时提高了参数辨识的精度,并在计算时间上符合在线辨识的要求。

由于水声环境的复杂性和水声信道的时空变特性及水下航行载体的机动性，水声定位系统测量的弹道样点野值较多，平滑性差。介绍了一种野值的自动剔除和卡尔曼滤波递推处理方法，克服了滤波发散。文中选取距离D的倒数作为状态变量，使得1／D是近似线性变化的，此时量测方程的误差也近似是线性的，卡尔曼滤波器的表现是稳定的，并且是渐近无偏的。卡尔曼滤波的递推形式，滤波增益矩阵Kk的离线计算出，Qk和Rk值选取固定植，野值设定门限自动剔除，使滤波器收敛和稳定时间短，实现了对快速目标的跟踪和滤波输出，没有出现发散现象。该方法的特点是实时性好，对快速目标具有良好的跟踪能力，而且能达到工程上应用的精度要求。

连铸机结晶器钢水液位控制是连铸生产过程自动化的关键环节之一，其控制效果的好坏直接影响着铸坯质量和生产安全。结晶器钢水液位控制系统是一个时变的、非线性的、多干扰的复杂系统，传统的常规PID方法虽然具有算法简单、方便、可靠性高的优点，但经常达不到满意的控制效果。为解决这个问题，很多研究提出如神经网络控制、模糊控制等，但由于神经网络的学习速度慢，其应用受到限制;单纯的模糊控制有可能获得良好的动态特性，但静态特性不能令人满意。

介绍了卡尔曼滤波的算法,给出了一套递推计算公式,将此算法应用于短期负荷预测,并针对负荷预测本身的特点对算法进行了改进,用两种算法进行了实际的负荷预测计算,取得了比较准确的预测结果.

数控机床多轴联动铣削加工运动学参数变化较大,导致加工轨迹跟踪误差与用时增加。提出新的数控机床多轴联动铣削加工轨迹快速跟踪方法。构建数控机床多轴联动铣削刀具和加工工件瞬时坐标系,实现二者之间的转换,根据坐标系转换结果建立数控机床多轴联动铣削加工运动学模型,结合运动学模型和强跟踪卡尔曼滤波轨迹跟踪方法实现铣削加工过程中运动轨迹的快速跟踪。实验结果表明:该方法可实现铣削刀刃上任意目标点的轨迹跟踪,轨迹跟踪误差低于

为提高数控机床精度，提出一种基于卡尔曼滤波法的机床误差建模新方法，将统计模型的回归系数看作状态向量，统计模型视为观测方程，利用卡尔曼滤波法实现了统计模型的建模，由于卡尔曼滤波法属于线性最小方差估计，所以相比最小二乘法可望获得更高的建模精度。对一台立式加工中心，利用温度传感器与非接触式激光位移传感器同步测量主轴温度变化及热误差，利用卡尔曼滤波法构建的热误差模型分别与利用最小二乘法（IS）、最dxz乘支持向量机法（LS-SVM）构建的模型进行对比，结果表明：卡尔曼滤波法的建模精度比最小二乘法和最小二乘支持向量机法分别高10．5％和1．8％，且建模时间比最小二乘法和最小二乘支持向量机法分别少0．9％和6．8％。

为了提高时栅转台控制系统的位置检测精度,提出了一种以卡尔曼滤波和PI控制融合的控制方法,并在此基础上设计了高精度伺服控制系统。该方法利用卡尔曼滤波预测实现PI控制器的参数预测自适应整定,控制系统以则采用以电流环作为内环、位置环为外环的双闭环控制结构和时栅传感器为转台位移反馈部件,同时,以ARM(LPC2124)为控制核心,结合电源电路、SP3232串口通信等硬件电路实现卡尔曼滤波和PI控制相融合的控制方法。经实验测试,设计的时栅转台伺服系统具有运动稳定可靠性,位置检测精度在-0.8″~1.2″范围内,满足高精度时栅转台控制系统的精度要求。

为实现电动振动台振动输出力的高精度跟随控制,对电动振动测试实验系统的数学模型和速度估计方法进行实验研究。运用机理法建立了系统数学模型,并通过递推最小二乘法算法辨识出模型中的未知参数。采用基于输出力、位移和速度的三参量控制器作为控制算法。由于速度信号缺乏有效的传感元件,采用基于加速度和位移的卡尔曼滤波器来估计三参量反馈信号中的速度信号,以此克服直接用位移差分获得速度信号所产生的量化噪声。构建以Twin CAT实时控制软件为基础的振动输出力跟随控制实验系统,实验结果证明采用卡尔曼滤波器能有效消除系统的量化噪声。

为研究基于高速开关阀的液压缸位置控制问题,设计了基于高速开关阀和换向阀组合控制液压缸的回路,并采用PWM驱动高速开关阀.建立了控制系统的Simulink离线仿真模型,采用基于卡尔曼滤波的PID控制算法完成液压缸的位置跟踪仿真.最后借助Ma... 展开更多