基于案例推理方法在惯性导航故障诊断专家系统的应用

以测量船惯性导航系统为例,为解决其故障诊断专家系统知识瓶颈问题,特别是突发、原因不详的故障,利用专家知识和以往的工作经验积累,在故障诊断专家系统中融入了基于案例的推理方法。这种推理方法把知识获取简化为领域内经验知识的收集,并以此为基础构造案例库;把基于规则的推理转化为基于案例推理,即在案例库中检索相似的经验知识。采用基于案例推理的方法,可以简化知识获取的过程,求解效率高、质量高,具有持续的学习能力,能有效提高故障诊断系统的智能化程度。文中重点介绍了构建该故障诊断专家系统的案例知识表示方法、案例的索引和检索算法等关键技术。     

基于CLIPS和.NET的惯性导航系统的故障诊断专家系统

以惯性导航系统的故障诊断专家系统为实例,通过故障树分析法,利用.NET平台和CLIPS技术相结合实现一种高效的故障诊断专家系统.故障树既可以作为知识表示模式,也可以作为推理方法.该方法将惯性导航系统的结构、功能等知识放入故障树模型,能够较好地克服基于产生式规则的诊断专家系统最突出的弱点-知识获取的“瓶颈“,保证诊断知识的完整性.系统实现以CLIPS作为推理机,采用里德算法,有效解决了传统的专家系统推理方法简单,控制策略不灵活,容易出现 “匹配冲突““组合爆炸“等问题,充分发挥专家系统故障诊断快速有效的特点.文中重点讨论了.NET和CLIPS的无缝连接和数据通信,用户和系统的可视化交互以及推理机的推理控制等关键技术问题.     

基于广义预测控制的结构半主动控制研究

相对于主动控制和被动控制来讲,半主动控制具有一些更好的特色,对结构控制的应用有着较强的吸引力。本文以可调液柱阻尼器(TLCD)作为作动器来实现结构半主动控制,考虑到TLCD具有非线性阻尼特性,为了使结构控制能够顺利实现,本文采用了阶跃控制函数。为了使TLCD能够应用于实际结构,本文研究了基于离散状态方程的广义预测控制方法,并提出了单向控制策略。本文最后给出了计算实例。算例表明这一方法是有效的。     

协同式专家系统及其在三轴转台故障诊断中的应用

针对传统的专家系统在处理多领域知识方面的缺陷,作提出了一种协同式专家系统,给出了相应的模型和结构,并提出一种裁决算法,将多个涉及不同领域的子专家系统融合起来,共同实现专家系统的多领域问题求解。以此方法构建的TRDES目前已应用于高精密三轴转台的故障诊断中,效果良好。     

基于模糊层次分析法的结构破损评估专家系统

本文在建立了受损构件和受损结构体系残余承载力模糊评估理论的基础上，以这两个方法的主要原理为思想，设计了一智能评估专家系统。作者在文中着重给出了知识库、推理机和系统流程图的构造，并结合实例，说明了该专家系统的应用。     

基于改进云推理算法的塔架结构损伤识别

为了解决塔架结构的损伤识别问题,提出了基于应变能和改进云推理算法的损伤识别方法。首先描述了云模型的基本理论和数字特征,并给出了模态应变能的基本公式;然后分析了X条件云发生器和Y条件云发生器的基本算法和运行步骤,借助灰云模型建立相应的前件云和后件云规则,考虑了测量噪声的影响,利用云发生器生成多组云滴,并利用多模式下云滴的确定度和生成值构建了基本云推理算法及其损伤识别指标。基本云推理算法中常会产生不均匀发散的云滴,从而使计算结果产生一定的偏差,为了降低云滴发散产生的偏差影响,提出了基于损伤模式数量加权的云推理改进策略。计算结果表明:云推理算法可以较好地应用于塔架结构的损伤识别,其识别结果明显优于传统的应变能耗散率指标方法;而改进云推理算法进一步提高了识别的精度,优于基本云推理算法。     

有限元模型化专家系统CONSMOD

CONSMOD系统是在文[8]基础上,利用本文作者开发的工程专家系统壳ENGES编制的一个有限元模型化专家咨询系统。系统中,我们将领域的推理策略(包含推理思路和不确定性推理)当作知识库的一部分进行处理,使系统的维护和更新很容易,推理也十分灵活。此外我们讨论了有限元模型化知识框架,提出模型化十元组的概念,从而给出了有限元模型化专家系统设计的明确目标。     

基于模糊层次分析法的结构破损评估专家系统

本文在建立了受损构件和受损结构体系残余承载力模糊评估理论的基础上，以这两个方法的主要原理为思想，设计了一智能评估专家系统。作者在文中着重给出了知识库，推理机和系统流程图的构造，并结合实例，说明了该专家系统的应用。     

基于模糊推理网的高层结构智能型式优化方法与系统

首先,给出了一种改进加权模糊推理网,建立了基于该推理网的结构性能评价过程与方法,该网兼有模糊综合评判、模糊推理与模糊推理网等算法共同优点;然后,给出了一种基于模糊综合评判的优选法,将其与六个目标级性能的评价网集成,形成了兼有性能评价与优选功能的集成推理网络系统,给出了该集成系统的网络结构图及其决策函数,同时,建立了基于上述方法的结构智能型式优化支持系统;最后,给出了工程实例,结果与实际吻合。实践表明:该方法能以直观的方式表征、存储与利用领域专家在型式优化时的知识与策略,并克服了传统基于模糊逻辑与神经网络的型式优化系统的不足,是解决具有多目标、多层次及不确定信息的型式优化问题的有效方法。     

哈密顿系统结构因子对输出特性的敏感性分析

论文基于多因素敏感性分析的数值计算方法,将广义哈密顿系统结构因子作为影响因素,提出一种广义哈密顿结构敏感性分析的数值计算方法.定义暂态敏感性及稳态敏感性的概念,建立了相应的敏感性分析计算模型.针对广义哈密顿系统结构因子的关联特性和非线性,将关联因子分为单因素、多因素和零关联三类,对零关联问题进行了分析.以非线性水轮发电机组广义哈密顿模型中零关联项的敏感性计算为例,给出广义哈密顿结构敏感性分析方法的应用步骤和计算说明,分析了零关联项对系统主要输出特性的暂态和稳态影响程度与规律.结果表明,所提出的计算方法有效,该方法为非线性动力学系统的结构分析提供了有益的参考.     

An investigation into natural vibrations of fluid–structure interaction systems subject to Sommerfeld radiation condition

A fluid-structure interaction system subject to Sommerfeld＇s condition is defined as a Sommerfeld system which is divided into three categories： Fluid Sommerfeld （FS） System, Solid Sommerfeld （SS） System and Fluid Solid Sommerfeld （FSS） System of which Sommerfeld conditions are imposed on a fluid boundary only, a solid boundary only and both fluid and solid boundaries, respectively. This paper follows the previous initial results claimed by simple examples to further mathematically investigate the natural vibrations of generalized Sommerfeld systems. A new parameter representing the speed of radiation wave for generalized 3-D problems with more complicated boundary conditions is introduced into the Sommerfeld condition which allows investigation of the natural vibrations of a Sommerfeld system involving both free surface and compressible waves. The mathematical demonstrations and selected examples confirm and reveal the natural behaviour of generalized Sommerfeld systems defined above. These generalized conclusions can be used in theoretical or engineering analysis of the vibrations of various Sommerfeld systems in engineering.     

L1-type smoothness indicators based weighted essentially nonoscillatory scheme for Hamilton-Jacobi equations

This article presents an improved fifth-order finite difference weighted essentially nonoscillatory (WENO) scheme to solve Hamilton-Jacobi equations. A new type of nonlinear weights is introduced with the construction of local smoothness indicators on each local stencil that are measured with the help of generalized undivided differences in L¹-norm. A novel global smoothness measurement is also constructed with the help of local measurements from its linear combination. Numerical experiments are conducted in one- and two-dimensions to demonstrate the performance enhancement, resolution power, numerical accuracy for the proposed scheme, and compared it with the classical WENO scheme.     

车载惯性定位定向系统可靠性设计分析与试验验证

本文针对某型车载惯性定位定向系统,建立产品的可靠性数学模型,进行可靠性分配和可靠性预计,介绍保证产品可靠性采取的技术措施,以及可靠性验证的试验方案和试验结果。     

A new quadrilateral nonconforming model and its convergence

This paper presents a new quadrilateral nonconforming finite element. We deal with its convergence by using generalized patch test T error on stresses and displacements are obtained and numerical computations for plane elastic problems are given.     

最佳协调性四边形薄板元

本文利用最佳逼近思想，构造了一种任意四边形广义协调薄板元。文中提出了协调性度量泛函的概念。通过协调性度量泛函的极小化，使单元协调性达到最佳。该方法的特点是非常便于程式化，容易推广到其它类型非协调元的构造，数值检验表明，该类单元精度很好，且对不规则网格有较好的适应性，此外，在使用协调性度量泛函的前提下，令插值基函数在笛卡尔坐标中直接取用，可使小片检验自然满足。     

Fractional generalized Hamiltonian equations and its integral invariants

In this paper, we present a new kind of fractional dynamical equations, i.e. the fractional generalized Hamiltonian equations, and study variation equations and the method of the construction of integral invariants of the system. Based on the definition of Riemann–Liouville fractional derivatives, fractional generalized Hamiltonian equations and its variation equations are established. Then, the relation between first integral and integral invariant of the system is studied, and it is proved that, using a first integral, we can construct an integral invariant of the system. As deductions of above results, a construction method of integral invariants of a traditional generalized Hamiltonian system are given. Further, one example of fractional generalized Hamiltonian system is given to illustrate the method and results of the application. Finally, we study the first integral and integral invariant of the Euler equation of a rigid body which rotates with respect to a fixed-point.     

基于知识的结构分析系统

本文扼要分析了以有限元方法为基础的结构分析软件及其辅助系统─—智能化前端系统和模型化系统；然后结合黑板结构和真值维护系统，建立了一个综合模型化、数值求解和对数值结果的解释评价于一体的、基于知识的新型结构分析系统的概念模型；最后，基于有限元软件环境──ＳＥＦＥＭ，针对一类简单的结构系统，用语言实现了一个上述模型的简化系统──ＫＢｓＡＰ。     

精化杂交压电固体单元的研究

基于力、电耦合问题的三类交量广义交分原理，提出了广义杂交压电单元列式。为了进一步改进单元的性能和保证单元能够通过分片检验，通过引入非协调模式、放松电学方程约束条件和单元间的弱连续性条件，建立了新的、修正的广义交分原理，在此基础上成功地引入了应力、应交的正交化插值模式，从而建立了精化杂交压电单元法，它继承了常规精化杂交单元的全部优点。文中所推导的八节点精化杂交压电固体单元列式完全避免了矩阵求逆运算，较广义杂交压电单元和杂交应力压电单元均显著提高了计算效率。数值算例表明，与同类型其他单元相比，该单元明显具有更好的对歪斜网格的适应性。     

Recursive super-convergence computation for multi-dimensional problems via one-dimensional element energy projection technique

This paper presents a strategy for computation of super-convergent solutions of multi-dimensional problems in the finite element method (FEM) by recursive application of the one-dimensional (1D) element energy projection (EEP) technique. The main idea is to conceptually treat multi-dimensional problems as generalized 1D problems, based on which the concepts of generalized 1D FEM and its consequent EEP formulae have been developed in a unified manner. Equipped with these concepts, multi-dimensional problems can be recursively discretized in one dimension at each step, until a fully discretized standard finite element (FE) model is reached. This conceptual dimension-by-dimension (D-by-D) discretization procedure is entirely equivalent to a full FE discretization. As a reverse D-by-D recovery procedure, by using the unified EEP formulae together with proper extraction of the generalized nodal solutions, super-convergent displacements and first derivatives for two-dimensional (2D) and three-dimensional (3D) problems can be obtained over the domain. Numerical examples of 3D Poisson’s equation and elasticity problem are given to verify the feasibility and effectiveness of the proposed strategy.     

随机DEDS建模方法的统一

本文对基于摄动分析（Perturbation Analysis,PA) 的随机DEDS建模方法进行了系统的分析,指出并解决了其中存在的一些实质性问题,推广了基于PA的DEDS研究方法,建立了新的定义于概率空间的有限自动机模型,证明该模型可实现经典有限自动机模型和广义半Markov过程（Generalized Semi-Markov Process,GSMP)模型的统一。