摘要:对基于控制叶片的太阳帆航天器,推导考虑弹性振动的太阳帆姿态动力学方程和振动方程,利用非约束模态的概念给出了太阳帆航天器动力学方程的求解方法.结合超地球同步转移轨道太阳帆航天器偏航轴对地定向问题,设计了太阳帆俯仰轴的考虑Bang-Bang控制策略的PD控制器,数值仿真结果表明,所设计的基于控制叶片的控制器可以较快、较精确地实现偏航轴对地定向任务.

摘要:提出了一种求解最优两点边值问题的改进型伴随方法,并将其应用于一类以固体火箭发动机为动力的亚轨道飞行器轨迹优化问题中,间接得到一组平滑控制量;利用标称轨迹线性化概念,对该飞行器在标称轨迹附近做一阶泰勒展开,在给定可用姿态指令和摄动、干扰的上界条件下,利用滚动时域控制技术,得到了在系统摄动和干扰存在情况下拥有高精度、快速鲁棒性和良好动态响应品质的跟踪结果,同时具有一定的预测校正能力.以某高速飞行器为例,对该系统进行最短时间优化,并在系统建模不确定存在的情况下,通过滚动时域控制技术对最优标称轨迹进行跟踪,仿真结果证明该组合方法有效、可靠.

摘要:研究一类具有饱和输入的多胞不确定性离散切换系统,在平均驻留时间切换方式下的鲁棒H∞静态输出反馈控制问题.基于参数依赖间断切换Lyapunov函数和几个基本引理,通过求解LMI最优问题,设计出在平均驻留时间切换信号下,使闭环系统达到局部指数稳定的鲁棒H∞静态输出反馈控制器.仿真结果表明了所提设计方法的有效性.

摘要:为了研究超空泡射弹尾拍冲击载荷的特性,利用Logvinovich G.V.的独立膨胀原理对流体域提出了一种简化处理模型,并采用流固耦合的方法,对初始扰动角速度、射弹质量、质心位置和刚度对尾拍力的影响进行了仿真计算.结果表明:初始角速度和弹体质量的增加都会使尾拍力增大,而弹体弹性模量的增加会使尾拍力变小;碰撞次数随初始角速度的增加而增多,随弹体质量的增加和质心的后移而减少;一次撞击的作用时间随着弹体质量的增加和质心的后移而变大.减小初始角速度,采用密度较小、刚度较大的材料可以降低尾拍冲击的强度,从而减小其对射弹结构和运动稳定性可能产生的破坏作用.

摘要:基于RANS方程,采用分相流模型和SST湍流模型,考虑了水-气两相之间的相互作用及重力效应,对通气超空泡的洞壁影响及其比尺效应进行了研究.研究了不同湍流模型对通气率的影响,通过数值模拟复现了通气超空泡在不同通气率条件下的发展过程,比较了水洞中不同模型比例和无界流场中在空泡形态和阻力上的差别.研究结果表明,小比例模型在空泡的长度和直径上都要大于大比例模型,但空泡的上漂程度要小于大比例模型,无界流场条件下的空泡的长度、直径和上漂程度都要大于有洞壁影响条件;在减阻效果方面,小比例模型的最大减阻比例偏大,无界流场条件下的最大减阻比例比有洞壁影响时偏小.

摘要:采用Stillinger-Webber势能函数描述硅锗超晶格结构原子间的相互作用,建立硅锗超晶格结构的热传导系统,利用非平衡分子动力学模拟方法计算了不同周期数、不同厚度、不同温度下的Si/Ge超晶格结构热导率.模拟结果表明:超晶格结构热导率随着周期长度和周期数的增加而逐渐增大.受界面热阻效应的影响,靠近高温热墙处导热层的温度跳跃最为明显.当温度在200～600 K变化时,热导率随着温度的升高而增大,并且明显小于相应的合金材料热导率.

摘要:为解决地磁导航中电气设备所产生的低频干扰磁场对导航系统所产生的不利影响,针对磁场干扰方向时变所导致的非线性叠加问题,提出了将干扰电路的各个支路根据电流变化特性分组划分成不同干扰源的办法,以确保各干扰源产生方向固定的干扰场.并对载体的运动姿态提出了要求,从而建立了磁场信号的线性化叠加模型.针对独立特征量分析法固有的幅值与顺序模糊性缺陷,提出采用相关系数的绝对值来进行搜索匹配定位.理论分析与仿真实验证明了本方案可有效分离出地磁信号的波形并进行精准匹配.

摘要:为了降低Sigma-Delta(ΣΔ)微机械加速度计量化噪声,提高系统分辨率,完成了一种单环四阶ΣΔ微加速度计的分析与设计,建立了系统的线性模型,并在此基础上,采用根轨迹法分析了系统稳定性.理论分析表明所建立的四阶ΣΔ微加速度计系统在噪声特性、死区、空闲音方面都具有优良的特性.在系统级的分析与讨论基础上,实现了传感器接口电路晶体管级的设计,该电路采用0.5μm 2层多晶2层金属CMOS工艺流片,系统测试结果表明该加速度计灵敏度为1.2 V/g,非线性度为0.2%,开环噪声密度12μg/Hz1/2,闭环噪声密度80μg/Hz1/2,整体功耗为40 mW.

摘要:为了克服单载波频域均衡技术中多径衰落对无线通信质量的影响,提出了一种"均衡前向"的协作分集方法.在该方法中协作伙伴把接收到的信号经过频域均衡后再转发到目的节点,并且把"解码前向"与"均衡前向"相结合以提高系统性能.仿真结果表明,协作分集可以有效降低系统的错误概率,并且两种协作方法结合的方法可以比单一方法得到更大的分集增益.协作伙伴的信道状态决定了协作增益的大小,必须综合考虑多个参数来选择合适的协作伙伴.

摘要:针对国内外对宽带卫星移动信道特性的研究中,缺少实测数据验证可用于系统关键技术的信道仿真模型这一问题,在从频域和时域两方面对宽带卫星移动信道频率选择性衰落的成因进行深入分析的基础上,基于多点散射理论建立了宽带频率选择性卫星移动信道的仿真模型,并通过典型环境下实测数据的统计特性进行验证.仿真结果表明建立的信道仿真模型能够准确地模拟真实传输环境下的宽带频率选择性卫星移动信道的衰落特性.

摘要:针对Bueckner原理普遍化,提出了一种求解远方载荷作用下无限大板中孔边裂纹问题的数值方法.通过把适于单一裂纹的Bueckner原理扩充到远方载荷作用下无限大板中孔边裂纹问题,将原问题分解为承受远方载荷不含孔边裂纹的均匀问题和在远方不承受载荷但在裂纹面上和孔的表面上承受面力的问题.算例说明本数值方法对分析无限大板中孔边裂纹问题既简单又非常有效,进而利用这种数值方法研究了拉伸载荷作用下无限大板中三角孔-裂纹问题.通过改变孔的几何参数与无限大板中心裂纹问题的应力强度因子比较,揭示了孔的几何参数对应力强度因子的影响,发现孔对源于它的裂纹的应力强度因子具有屏蔽效应和放大效应,这种屏蔽效应和放大效应随着孔的几何参数而变化.

摘要:定义了图像对比度准则,并提出一种基于该准则的成像时刻和成像积累时间选取的快速算法.针对ISAR舰船目标成像特点,提出一种简化算法确定舰船目标的最优俯视图或侧视图的成像时刻.从该时刻开始积累回波,通过使图像对比度最大来获得最佳成像积累时间.实测数据处理的结果验证了本文算法的有效性和实用性.

摘要:为了研究直接驱动容积控制电液伺服系统动态响应特性不高的原因,分别建立直驱容控电液驱动系统的电机控制、液压动力机构和液压执行机构等子系统的力学模型,并建立直驱容控电液伺服作动器的数学模型.利用MATLAB软件对系统主要部件进行数值仿真分析.结果表明,系统动态特性不高的根本原因是泵控动力机构的动态特性不高.对系统各组成部件的动态特性进行了分析,并提出改进系统性能的措施与策略.

摘要:为了解决通用优化算法无法有效计算静液传动混合动力车辆驱动系统优化匹配时设计变量具有复杂约束的问题,建立液压泵/马达排量与其转速范围的规则知识库,采用基于该规则知识库的自适应模拟退火遗传算法,对轮边驱动静液传动混合动力车辆的驱动系统关键元件及系统参数进行优化匹配.对优化后的混合动力车辆的节能和动力特性进行仿真分析,并采取能量对应方法对启动-制动-启动工况进行模拟试验.仿真和模拟试验结果表明,基于规则知识库的自适应模拟退火算法合理有效,优化后的混合动力车辆节能和动力性能均优于相应的传统车辆.

摘要:为了研究阻尼器参数(位置、数量及阻尼大小)在锁定过程中对锁定冲击力矩及帆板展开到位过程中对卫星姿态角的影响,在卫星太阳翼系统建模的基础上,利用MSC.ADAMS动力学软件对太阳帆板展开过程进行了仿真分析,对展开过程中帆板之间的冲击力矩以及卫星姿态角变化进行了分析.结果表明:在连接架与帆板间施加单阻尼器可以有效地减小帆板间的锁定冲击力矩及卫星姿态角变化.对各种工况进行了分析、总结,提出了阻尼参数的选择方法.

摘要:为解决编程模型严重阻碍多核处理器性能的进一步提升,尝试将编程单位即方法(procedure)引入到多核处理器结构设计中,提出了面向高性能计算的Metric(Method Centric)以方法为中心多核架构且采用编译技术,将函数划分成大小相当的子方法(slice),以支持处理器微结构设计.实验表明:子方法划分算法的突破,将为Metric多核完整编译工具链的建立和模拟器的编写奠定基础.

摘要:为了更精确地对心室组织进行分层,提出了一种线性分层填充方法,利用高分辨率的DT-MRI人体心脏成像数据,基于心肌纤维走向由内向外的旋转角与心室细胞类型之间线性对应关系,对所有心室组织切片,逐片进行层间划分,重建了具有非均匀性细胞分布的三维心室精细解剖结构.然后,将非均匀性单心室细胞计算模型和建立的三维心室解剖结构相结合,进行伪心电图仿真以检验本分层方法的有效性.仿真结果显示伪心电图在QRS波群和T波的形态和间期上与真实心电图吻合,从而证明心室组织分层方法的有效性,可以用于心脏生理、病理相关问题的计算模型仿真研究.

摘要:为了提高图像识别的准确率,提出了一种基于模糊理论的多层次图像增强算法.首先利用图像的统计特性对图像进行初步模糊划分,然后采用非线性连续阶梯状隶属度函数对图像进行模糊化,最后通过利用邻域特征自适应调节增强系数,对各模糊子集进行非线性增强处理以实现局部特征增强.通过与经典方法进行实验比较,显示出该增强算法能够在保存同质区内主要纹理特征的同时增强区域之间的对比度,增强了图像层次感,尤其对于医学图像,能改善图像质量,有助于提高医生临床诊断的有效性.

摘要:由于无线传感器网络中的节点在计算能力、电池容量以及存储能力上受到限制,使得WSNs面临较多的安全威胁.针对WSNs的安全问题首先简要回顾WSNs安全问题的早期研究成果;其次,将近年来WSNs的安全问题划分为密码算法与密钥管理、安全路由、安全数据融合、安全定位及隐私保护5个方面,并深入讨论这5个方面的攻、防策略.最后,指出异构WSNs、内部攻击攻、防策略以及隐私保护等3个方面是WSNs安全领域未来的热点研究方向.

摘要:在VANETs的应用中,为了满足应用目的节点对距其远近不同的节点对数据精度的不同要求,聚合算法需要具有能够变尺度调节的能力,形式化地定义了VANETs单节点上的可变尺度数据聚合问题并证明了该问题是NP-难的,同时提出了基于贪心思想的单节点变尺度数据聚合近似算法ESAS.模拟实验表明,在保证可变尺度数据质量前提下,ESAS与现有的考虑数据精度的聚合算法(FBAS)相比能显著减少传输数据量.

摘要:为了增强YG8硬质合金的性能,应用金属蒸汽真空弧离子源在其表面进行了几种不同剂量的C+V双离子注入处理.通过金相显微镜、X射线衍射以及拉曼光谱等方法,对注入试样表面进行了结构表征和分析.实验结果表明:注入后硬质合金表面有C、VC和V7O3等新相生成,且C+V双离子注入对形成类金刚石结构有积极地促进作用;此外,还发现了样品表面的硬度、摩擦系数以及防腐蚀能力等性能均得到明显的改善.分析认为,硬质合金表面的C+V双离子注入改性,不仅受到了新相生成的的影响,而且与注入本身的机制相关.

摘要:为了确定MICE(μ介子离子化冷却实验装置)中超导耦合螺线管磁体的机械稳定性和线圈冷质量的结构安全性,采用有限元方法对磁体线圈的绕制、降温和励磁过程进行数值模拟,得出不同阶段时具有滑移面结构的超导耦合线圈冷质量横截面内的应力分布.模拟结果表明,由于较大的尺寸和较高的磁场,磁体线圈冷质量内部承受较高的应力状态;从稳定性角度分析,线圈内的横向剪切应力是影响线圈机械稳定性的关键因素;在剪切力集中的区域,尤其是绕组端部与骨架之间或绕组内径面与骨架表面之间的环氧树脂粘接区域,树脂胶在主应力和最大剪应力方向上会被拉裂,从而造成失超或锻炼效应;增加滑移面则可减小该区域的应变能,从而减小失超的可能性或锻炼次数.

摘要:为了实现对末制导雷达有源干扰效果精确定量的评估,根据末制导雷达的工作过程及其有源干扰的特点,提出以干扰前后雷达的搜索时间比和跟踪误差比作为评估干扰效果的两个指标,并分析了干扰前后雷达的搜索时间比、跟踪误差比们与影响因素之间的关系.根据评估指标与有效干扰的对应关系,对其进行了归一化处理,利用加权求和的方法得到综合的干扰结果.仿真试验结果表明,评估指标科学合理,便于测量,综合评估方法简单有效.

摘要:为了有效控制脉冲能量,提出了一种多电流脉冲单元并联的反激变换微弧氧化功率电源方案.简要分析了微弧氧化电源的负载特性,建立了在微弧氧化负载条件下,耦合电感原副边进行能量交换时的等效电路模型,结合模型分析了能量交换过程对电流脉冲波形和脉冲能量的影响,并进行了仿真和实验研究.结果表明,电流脉冲波形主要受微弧氧化负载参数、负载剩余电压、耦合电感原副边漏感和原边峰值电流的影响;过大的原边峰值电流会导致电流脉冲能量无法控制.

摘要:为了降低人字齿轮传动的振动噪声,对其动态特性进行研究.在综合考虑轮齿刚度激励、误差激励和啮合冲击激励的基础上,应用集中参数法建立人字齿轮弯-扭-轴耦合的动力学模型.根据牛顿力学定律,推导出相应的运动微分方程.讨论了各种激励和轮齿修形对人字齿轮动态特性的影响.以一对人字齿轮为例进行动态试验,结果表明,修形前后齿轮箱的结构振动与理论分析结果相符合,验证了理论分析的正确性.

摘要:为了解决数控(NC)机床最小维修的可靠性评估问题,提出了基于随机点过程的多台NC机床时间截尾的可靠性评估的可修系统方法,建立了故障时间的非齐次泊松过程(NHPP)模型.用Fisher信息矩阵(FIM)法给出了模型参数的点估计和区间估计,同时也给出了NC机床的累积平均无故障间隔时间(MTBF)和累积故障强度在截尾时间的点估计和区间估计.AIC信息准则计算结果表明,对于故障时间具有某种单调趋势的NC机床最小维修可靠性评估,可修系统方法优于统计分布方法.模型通过了趋势检验、更新过程检验和拟合优度检验.

摘要:采用非线性前馈加线性反馈控制结构,利用伴随法生成最优上升轨迹,设计输出反馈控制律与输出跟踪控制律,证明其有条件渐近稳定;实现高超声速飞行器上升段的最优跟踪控制,将系统能观测和不能观测部分分离,降低了对传感测量系统的要求.仿真结果表明,该组合方法能够实现高超声速飞行器的最大能量爬升,同时能够实现对最优上升轨迹的稳定跟踪.

摘要:为了解决中文组块分析精度不高和未利用词的语义信息的问题,提出了一种基于条件随机域模型和语义类的中文组块分析方法.该方法通过研究中文组块分析任务及其序列化特性,采用条件随机域模型融合不同类型特征,克服标记偏置问题,将语义词典中抽取的语义类特征应用到中文组块分析中,提高分析精度.实验表明,该方法取得了F值为92.77%的中文组块分析性能,实验进一步还表明了特征模板的选取和训练语料的规模对于分析性能的影响.

摘要:为克服由于非正常图像的存在,导致准直循环次数增加,降低了准直的效率这一困难,对非正常图像的特点进行了分析,设计了贝叶斯分类器实现对图像的分类,并通过对光斑图像形状因子的判定实现对畸变图像的检测.实验结果表明:通过设定合理的分类条件及形状判定标准,可以有效地实现对非正常图像的分类、检测过滤,减少基于非正常图像的准直循环次数,降低因非正常图像导致准直失败的概率,有效改善自动准直系统的工作效率;同时对非正常图像的产生原因进行初步分类,为故障的快速定位提供支持.

摘要:结合再入飞行器实际任务需要,以升力式再入飞行器机动突防弹道优化设计为研究目的,给出了多约束多阶段弹道优化模型,研究了弹道优化数值解法理论,将该多约束多阶段优化问题的多个阶段弹道优化模型统一于1个优化算法;采用直接法+序列二次规划法解该优化问题,得到了满足相应约束的再入机动突防弹道.仿真结果表明,采用该方法能够进行升力式再入飞行器的再入机动突防弹道的优化设计,并具有较好的效果.