北京交通大学学报

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刘慧娟;傅为农

北京交通大学学报. 2012, 36(5): 1-6.

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无传感器控制的永磁同步电机在低速和静止时一直存在着转子位置难以检测和估算的问题,本文针对该情况提出了一种基于瞬态有限元分析的转子位置和永磁极极性检测的策略和方法.以两相凸极永磁同步电机为例,通过对永磁同步电机瞬态磁场的有限元分析,考虑铁心饱和与注入信号瞬态特性的影响,提出一种对转子位置非常敏感的组合电感的计算算法,并给出基于该组合电感的转子位置和永磁极极性检测的策略和优化转子位置检测的方法.计算结果表明,该方法能在电机静止和低速时,快速准确地判断出转子位置和永磁极极性.

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具有快速并网功能的微网系统控制策略

黄杏;金新民;童亦斌;梁建钢

北京交通大学学报. 2012, 36(5): 7-1.

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为提高微网系统的性能,本文在已有的微网系统控制策略基础上,针对以下两点对其进行优化:一是微网用分布式电源输出功率限幅功能,用以抑制多台微网用分布式电源并联运行时,由于下垂特性不同而导致的微网用分布式电源过载或功率反向注入问题;二是微网系统离网状态向并网状态切换时,在微网系统二次调频控制的基础上添加频率扰动策略,用以缩短微网系统的频率调节时间,实现微网系统与电网的快速同步.本文对所提出的这一控制策略进行了分析,并利用4台容量为25 kVA的微网用分布式电源变流器和1台90 kVA可调模拟负荷组成微网系统实验

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基于PID控制器的扭矩-进气量map补偿方法

胡云峰;郭帅;宫洵;陈虹

北京交通大学学报. 2012, 36(5): 14-18.

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随着发动机使用时间的增加,元器件老化和参数漂移等因素导致发动机的特性map与发动机系统不匹配,使得发动机的扭矩输出性能下降.针对map与发动机系统不匹配的问题,本文基于map/机理混合描述的汽油发动机模型,在双闭环气路控制系统的基础上,以扭矩-进气量转换map为例,设计了PID控制器对期望的进气流量进行动态补偿,从而使得汽油机的实际输出扭矩满足期望的发动机扭矩需求.最后,利用高保真的四缸进气道喷射汽油机仿真模型(enDYNA)进行了仿真实验,仿真结果验证了基于PID控制器补偿方法的有效性.

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风力发电用齿轮箱齿根应力测试系统的开发

施洪生;刘振华;滕健

北京交通大学学报. 2012, 36(5): 19-23.

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针对风电齿轮箱研制中检验修形效果的难点,提出了齿根应力测试技术,可同时测出齿根处,齿向载荷分布系数和载荷不均匀系数.论述了风机齿轮箱应力测试系统的原理及其主要组成部分,给出了典型的应力分布和均载测试结果;重点分析了测试系统中关键的程控放大模块和I2C总线通信.运行实践表明,该应力测试系统能够对齿轮箱的啮合状态进行定量分析,测试结果对齿轮修形及结构设计等有重要的参考价值.

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基于模拟首部的FlexRay车载适配器设计

刘彪;李春栋;金振华;卢青春;庄江丽

北京交通大学学报. 2012, 36(5): 24-28.

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FlexRay总线以其高带宽、时间触发机制、高可靠性和灵活性的优势,在汽车控制总线中应用越来越广泛,FlexRay总线与车上传统总线CAN及LIN总线之间的信息交互成为迫切需要解决的问题.本文针对此提出一种基于模拟首部添加的适配器,用于FlexRay总线与其他总线之间信息传递,根据FlexRay总线及其他车用总线的特点,设计了专门的模拟首部格式,将模拟首部和有效数据封装在FlexRay数据帧中,以车用混合动力系统为目标,搭建了实验平台,验证了适配器的功能与传输效果.本文所述的方法降低了中间网络适配器软件处

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基于OPNET的列车WTB初运行及重联特性

郭超勇;刘建强;司晓伟;郑琼林

北京交通大学学报. 2012, 36(5): 29-35.

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动车组重联过程中需要实现WTB的初运行及配置数据文件的验证,通常采用半实物仿真的方式进行模拟.本文针对列车总线的编组自适应能力,提出了采用OPNET仿真的WTB初运行模型实现方法.通过对模型中总线主通道和辅助通道的数据帧占用情况进行分析,验证了初运行命名和拓扑发布算法.仿真结果表明了所建立模型能够实现动车组重联过程,为实际动车组重联设计和研究提供了基础依据.

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基于非隔离型Weinberg变换器多模块并联系统的建模与控制环路设计

陈骞;郑岩;郑琼林;李艳;万成安

北京交通大学学报. 2012, 36(5): 36-42.

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针对卫星电源对于均流精度及电路可靠性要求高的特点,本文提出了改进型峰值电流控制策略,即在传统峰值电流控制的基础上增加了平均电流控制,以提高均流精度和电路可靠性.本文以非隔离型Weinberg变换器的三模块并联系统为例,根据参数指标的要求,进行系统小信号建模及控制环路设计.最后制作1200 W实验样机,验证控制环路设计的合理性及改进型峰值电流控制方案的优越性.该控制策略适用于对均流精度及集成度要求很高的系统级场合.

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航天用蓄电池充电调节器的控制系统设计

贾鹏宇;郑琼林;李艳;张国帅;万成安

北京交通大学学报. 2012, 36(5): 43-50.

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提出了基于Superbuck电路拓扑的航天用电源控制器(Power Conditioning Unit,PCU)中蓄电池充电调节器(Battery Charge Regulator,BCR)的控制系统设计方法,简述了PCU的基本构成和控制区域划分基本原理,分析了BCR在PCU系统中的运行模式,根据其运行特点,对以4阶Superbuck电路为拓扑的BCR进行了建模,给出了占空比控制的多个变量的传递函数表达式,依此设计了三环并列控制的蓄电池充电调节器,并给出了BCR分别在恒压输出,恒流输出,自稳定输入母线工况

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高速铁路环境下TD-SCDMA系统的多普勒频偏校正算法

巩晓群;曹源;谢鑫;姜明;许威

北京交通大学学报. 2012, 36(5): 51-56.

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高速铁路环境带来的大多普勒频偏会严重破坏移动通信系统性能.为消除大多普勒频偏的影响并且不增加终端的设备复杂度,本文提出一种低运算复杂度的TD-SCDMA系统多普勒(Doppler)频偏校正方案.方案首先利用系统上行时隙中训练序列(Midamble)的结构特点估计多普勒频偏.然后,根据时分复用系统的特点,利用上行时隙的多普勒频偏估计结果在基站端对下行时隙进行多普勒频偏预校正.仿真结果表明,所提出的多普勒频偏校正方案在高速铁路环境下可以取得良好的性能.

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基于图像表面梯度的翻拍检测

卢燕飞;冯莉;李兴华;荆涛

北京交通大学学报. 2012, 36(5): 57-61.

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经过翻拍后的篡改图像能够轻易绕过现有的图像篡改检测系统,这对图像真实性的检测构成严重的安全威胁.本文基于翻拍过程中两次使用相机进行拍摄而引入的非线性响应,使用LibSVM设计图像分类器判别翻拍图像和真实图像.翻拍后图像表面梯度值与真实图像相比会产生非线性变化,这使翻拍图像表面梯度值产生异常.本文基于图像表面梯度特性提取相关特征值,使用支持向量机分类器进行翻拍图像和真实图像的判别.实验结果表明,本文提出的特征分类效果良好,可以正确检测翻拍图像.

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矩形大定源层状介质中感应电动势的数值求解方法

汪毓铎;杨欢欢

北京交通大学学报. 2012, 36(5): 62-67.

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研究地电断面电阻率的变化是瞬变电磁勘探中常用的方法.为了得到地电断面电阻率的变化,一种方法就是在求出感应电动势的基础上进行电阻率的求解.因此,准确而有效的求出感应电动势的值是非常关键的.矩形大定源回线在求解层状介质中,感应电动势的值时分为零偏移距和非零偏移距两种情况.在中心点接收时,采用线性数字滤波方法求解频率域垂直磁场分量;在非零偏移距情况下,为了求解频率域垂直磁场分量,首先采用傅里叶正余弦变换法将双重贝塞尔函数积分转换为正余弦变换形式,再利用折线逼近快速算法对其进行数值计算,最后,根据法拉第电磁感应定

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高阶交错网格有限差分法的地震波场数值模拟

杨圳;李蓉艳;岳继光;萧?淌?

北京交通大学学报. 2012, 36(5): 68-72.

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基于地震波波动方程和有限差分法,针对多种不同的复杂地质模型,进行高阶交错网格地震波场模拟仿真研究.首先对地震波波动方程原始形式进行推演,得到一阶速度应力弹性波方程,然后用时空二元高阶交错差分网格的方法对其进行离散化,最后对三层背斜模型、断层模型和含油模型进行了数值模拟实验,获取相应的波场快照和地震道图像进行对比分析,并讨论了差分阶次对于仿真精度的影响.仿真结果表明:算法计算精度准确,计算效率高,适合于模拟非均匀介质、复杂构造和复杂地质体的地震波场.

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SDG故障诊断决策表的粒约简算法

张志军;谢刚

北京交通大学学报. 2012, 36(5): 73-77.

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为了减少故障特征集的维数,降低流程系统故障诊断知识库的复杂程度,本文将基于二进制粒矩阵的粒约简算法引入到基于SDG模型的故障诊断中.以离心泵与液位系统为例,用粒语言来描述和表达SDG故障诊断模型中的元素,建立反映故障-征兆因果关系的决策表,进而对冗余属性及属性值进行约简,有效地约简了SDG诊断规则,提高了故障诊断的效率.

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高速公路瓶颈路段可变限速控制方法研究

张乐飞

北京交通大学学报. 2012, 36(5): 78-83.

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为缓解高速公路瓶颈区域产生的交通拥堵,降低交通波对上游交通流的影响,首先对瓶颈区域上游路段进行区间划分,然后在已有宏观交通流模型基础上,引入速度调解率系数,将其作为控制变量建立可变限速控制系统模型;并采用禁忌搜索算法对建立的模型进行求解.仿真结果表明,对高速公路瓶颈区域上游路段实施分区间可变限速联动控制,能有效地抵制瓶颈区域产生的交通波向上游快速传播,能够在一定时空范围内有效地缓解和消除交通拥堵.

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激磁涌流的高频信号及对应答器干扰分析

刘中田;罗丽燕;周果;赵会兵

北京交通大学学报. 2012, 36(5): 84-89.

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在列车自动过分相时,牵引变压器产生的激磁涌流通过母排、轮对和钢轨回流到变电所,而在这个过程中激磁涌流可能会对应答器上行链路信号产生干扰.激磁涌流对应答器上行链路干扰的途径是应答器接收天线的耦合,要清楚了解其干扰,必须了解激磁涌流4.23 MHz附近信号分量,因此对激磁涌流高频信号的分析是非常有必要的.本文用Matlab软件对激磁涌流进行了仿真得到其仿真数据.然后,用LabWindows/CVI软件进行仿真数据加载并且对激磁涌流进行短时傅里叶变换(STFT),得到激磁涌流4.23 MHz附近信号分量.最后,

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中国高速铁路信号系统分析与思考

郭进;张亚东

北京交通大学学报. 2012, 36(5): 90-94.

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介绍中国高速铁路信号系统的发展历程及成果,对比分析了中国高速铁路列车运行控制系统的技术水平及特点.在总结成果的基础上,针对现有信号系统的技术标准与体系结构存在缺陷、基础研究薄弱、安全保障体系不符合高速铁路安全需求等问题进行了思考,并提出了改进建议.

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一种基于卡尔曼数据平滑的分段曲线拟合室内定位算法

朱明强;侯建军;刘颖;苏军峰

北京交通大学学报. 2012, 36(5): 95-99.

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室内定位技术的关键在于获取距离参数,在这一问题的研究中运用RSSI信号获得距离参数一直是比较通行的方法.本文针对室内环境复杂,接收RSSI信号存在较大噪声的情况,提出了一种运用卡尔曼滤波器对信号数据进行平滑预处理,随后利用最小二乘法进行分段曲线拟合从而实现定位的算法.通过实验测试结果表明,本文所提出的算法平均定位精度可达0.9m,与普通数据平均值预处理算法和曲线直接拟合方法相比较,定位精度更高;比直接应用对数距离损耗路径模型的定位算法更为合理可靠,能够在一定程度上满足无线传感器网络室内定位需求.

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基于生存时间的映射缓存建模与仿真分析

李晓倩;邱峰;周华春;张宏科

北京交通大学学报. 2012, 36(5): 100-104.

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映射缓存在身份与位置分离网络中用于暂时存储通信对端的身份标识与位置标识的映射关系,以减少映射查询时延,提高网络性能.本文对基于生存时间(Time-To-Live,TTL)的映射缓存的命中概率进行了数学建模.该解析模型得到的缓存命中概率,可以作为数据包到达间隔分布的函数进行计算.通过仿真分析对数据包到达间隔的分布进行数据拟合,得到其累积概率分布,并验证了所建模型的正确性.进一步仿真评估了映射缓存的性能.

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铁路信息安全体系的提出及在互联网售票系统中的应用

姚洪磊;张彦;祝咏升

北京交通大学学报. 2012, 36(5): 105-111.

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信息安全是铁路信息系统建设的一个重要问题,目前我国铁路缺少统一、标准化的信息安全解决方案,伴随互联网售票系统等一批新的业务系统的应用,生产系统不可避免与外网互联,安全威胁日益加大.本文提出了安全管理中心和铁路PKI/CA认证中心支持下的安全计算环境子系统、安全区域边界子系统、安全通信网络子系统保护三重防护技术体系结构,形成纵深防御体系.基于该体系并结合互联网售票系统的特点,对互联网售票的安全体系建设展开了研究,可为相关部门采取相应的防护技术和管理措施提供理论依据和参考.

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瞬变响应与视纵向电导解释方法的对比

汪毓铎;樊迪

北京交通大学学报. 2012, 36(5): 112-115.

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从“等效导电平面原理”出发,研究瞬变电磁过程中层状介质的视纵向电导的计算方法.在正演过程中引入中心差分算法来求取瞬变响应的导数,利用样条插值方法来代替传统意义上的求解反函数的方法来获取关键值(m),通过计算证明该方法可行.最后在验证视纵向电导解释方法有效性的过程中,采用典型的3层H型和4层HK型地电模型分别进行视纵向电导曲线与瞬变响应曲线的对比,计算结果表明,视纵向电导曲线比瞬变响应曲线能够更好地划分电性层,并能很好的指示电性变化关系,从而达到良好的解释效果.

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安全双向中继通信中友好干扰节点的功率分配

李丹丹;熊轲;裘正定

北京交通大学学报. 2012, 36(5): 116-123.

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研究了具有一组友好干扰节点辅助的双向中继网络中的安全传输问题,考虑了中继节点不可信为窃听节点和中继节点可信而存在其他窃听节点的两种情况下,友好干扰节点的功率分配问题.目的是设计友好干扰的最优功率分配方案,在友好干扰节点的功率消耗最小的情况下,达到双向中继系统的通信质量和通信安全性要求.本文为两种情形下的友好干扰节点功率分配问题分别建立了最优化模型,并证明了两个问题均属于线性规划问题.仿真结果表明,本文所设计友好干扰节点功率分配方案,能够在保证双向中继系统的通信质量和通信安全性前提下,使得友好干扰节点的总功

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基于加权小波子带图像的贝叶斯人脸识别算法

牛丽平;郑延斌;张新明

北京交通大学学报. 2012, 36(5): 124-128.

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对贝叶斯人脸识别公式进行了简化,在此基础上设计了基于加权小波子带图像的贝叶斯人脸识别算法.首先对人脸图像进行小波分解,把分解得到的低频子图与类内均值做差作为类内差异图像进行贝叶斯测试,选择相似度最高的N幅图像作为候选图像,然后对候选图像再次利用高频子图与对应频段的类内均值做差作为模式矢量并行进行贝叶斯测试,通过加权排序得到最后结果.实验结果验证了该方法的有效性.

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认知无线电网络MAC接入性能分析

张南;肖扬

北京交通大学学报. 2012, 36(5): 129-133.

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认知无线电网络中授权用户享有频谱的优先使用权,一旦授权用户出现认知,用户必须中断正使用的频谱,造成正在传输的MAC帧丢失,认知无线电网络直接采用现有的IEEE802.11 DCF协议,无法解决由于中断引发的认知用户MAC帧丢失问题,当认知用户再次获得频谱接入机会时,将重新竞争接入,导致频谱切换延时较大.为解决该问题,本文改进了IEEE 802.11 DCF协议,提出增加冻结缓存机制,以此解决用户信道切换的延时较大问题.当无线链路出现中断时,改进的DCF协议通过冻结节点,中断当前计时器并缓存当前状态信息,认

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基于目的层预约的改进型粒子群电梯群控调度策略

许玉格;宋亚龄;罗飞;赵小翠

北京交通大学学报. 2012, 36(5): 134-138.

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针对单一粒子群算法的派梯策略优化运算过程中容易陷入局部极值点的状况,结合模拟退火理论,提出一种改进型的粒子群电梯群控派梯策略,应用到目的层预约的电梯群控系统中.通过仿真和对比试验可知,基于目的层预约的电梯群控系统能有效地提高服务的各项指标,改进型的粒子群电梯群控调度策略可有效减小乘客候梯时间和电梯启停次数,改善电梯运行性能.

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基于移动最小二乘法的电梯客流分析

谢巍;赵鲲鹏;曾明;罗旭

北京交通大学学报. 2012, 36(5): 139-142.

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为了解决传统算法电梯停站数不准确的缺点,本文建立了一种基于移动最小二乘法( Moving Least-Squares,MLS)的曲面拟合方法来建立大楼一天中最大5 min客流量模型.这种方法对传统的客流量算法及停站数算法作了比较大的改进,并用验证了这种方法的可行性,与传统算法比较具有精度高的优点.

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基于SEM的高校科技产业可持续发展驱动因素探讨

贾一伟;贾利民

北京交通大学学报. 2012, 36(5): 143-148.

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对高校科技产业可持续发展驱动因素进行了系统分析,指出政府支持和高校支持是高校科技产业可持续发展的外生因素,而吸收能力、知识传递能力和资源整合能力是高校科技产业可持续发展的内生因素,进而构建了涵盖内生和外生因素的概念模型,并基于结构方程模型方法和问卷调研数据对概念模型进行了验证.

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2012年, 第36卷, 第5期　刊出日期：2012-10-15

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