摘要:光刻机的工件台和掩模台采用长行程直线电机宏动跟随平面电机高精密微动的复合运动方式,实现系统高动态纳米级精度的跟踪定位. 为减小平面电机的运动范围和加速度,必须提高直线电机精密运动平台的跟踪精度. 提出一种零相位误差跟踪控制器加前馈(ZPETC-FF)和干扰观测器(DOB)相结合的复合控制方法,以提高直线电机宏动精密运动平台的运动精度. ZPETC-FF作为前馈跟踪控制器,有效提高了系统带宽和跟踪性能,减小了系统的动态跟踪误差；DOB作为鲁棒反馈控制器,补偿了外部扰动、未建模动态和系统参数摄动等,有效提高了系统的抗干扰能力. 实验表明,所提出的控制方法与传统的控制方法相比,不仅提高了系统的动态跟踪性能,而且还具有更强的抗干扰能力.

摘要:针对“速度+姿态”匹配方案运算量大、鲁棒性差和“角速度+加速度”匹配方案存在的杆臂效应难以补偿的问题,提出了“速度+姿态矩阵”快速传递对准匹配方案,给出了对准模型．仿真结果表明,在载机做简单角机动的情况下该方案即可完成对准过程并取得较高精度,为机载武器提供了一种具有实用价值的传递对准方案．在机载主惯导和精确制导武器的子惯导系统都采用捷联惯导的大趋势下,捷联系统特有的数学平台特点将促使“速度+姿态矩阵”匹配模式具有更为广阔的应用空间．

摘要:本文提出了计算简谐激励下一类干摩擦振子系统响应的解析方法,振子系统的摩擦力用含有限个Jenkins单元的Iwan模型描述。针对力-位移之间的分段线性关系,对振子运动逐段进行分析,并给出了各阶段内的系统的振动方程,最后通过变量代换,获得了方程的解析解. 由于每个阶段解的初值均由位移和速度的连续性条件得到,因此顺次求得各线性阶段中响应便获得了整个时域上的响应. 仿真结果表明,随着外激励量级的递增,接触面出现滑移,使得接触刚度减小,因而系统幅频曲线峰值明显左移；另一方面,系统的等效粘性阻尼会随着激励量级的递增而先增大后减小.

摘要:针对过驱动航天器存在执行机构安装偏差及外部干扰问题,提出一种自适应姿态补偿控制策略,应用Lyapunov稳定性理论证明了该控制算法能够在有限时间内实现姿态几乎全局渐近跟踪控制．同时考虑执行机构冗余特性及其控制力矩位置和速度约束,设计最优动态控制分配策略保证控制力矩的平稳性和能量最优．最后将设计的控制器与控制分配策略应用于某型航天器姿态跟踪控制,仿真结果表明该方法对不确定惯量特性具有良好的鲁棒性,对执行器安装偏差与干扰具有较好的补偿控制能力,并验证了该控制分配策略具有较好的能量优化控制能力．

摘要:传统认知无线电中的功率控制问题都是基于认知用户位置不变的情况,本文针对可移动认知用户的功率控制问题进行深入研究. 首先对不同通信场景进行分析和归一化整理,建立通用通信模型,极大的简化了干扰估计和功率控制算法；其次根据认知用户的可移动性,推导出授权用户所受干扰与认知用户移动距离和运动矢量方向的函数表达式,实现了认知用户对授权用户干扰的实时预测；根据预测结果采用最小发射功率准则实现认知用户的功率控制. 仿真结果表明,本文方法能够实时、高效的对认知用户进行功率控制,与采用固定步长的功率控制算法相比能够节约功耗20%.

摘要:针对遥感图像云检测过程中分类特征空间维数过高引起的信息冗余,提出了一种基于特征空间线性降维压缩的云检测方法．首先选取云与地物的分类特征参量,构造特征空间,基于压缩子空间分类信息表述的完备性,建立样本的概率分布模型．然后利用最大似然估计法求解模型参数,估计最佳转换矩阵,进行特征空间的降维压缩与去相关处理．最后针对压缩子空间,利用分类器进行云检测．实验结果表明: 本方法能够有效地去除云与地物分类特征之间的冗余,实现二维压缩子空间中云与地物两类样本的有效分离,对于实际光学遥感图像的云检测概率高达98％以上．

摘要:心律失常是最为常见的心血管疾病,严重的心律失常甚至可能导致患者猝死．浦肯野氏纤维细胞与心室肌细胞的动作电位有很大差异,在许多情况下被认为是严重室性心律失常发生的源头．针对此问题建立了理想化二维心室电传导计算模型来模拟浦肯野氏纤维与心室组织耦合连接以及电兴奋在心脏组织中的传导过程．仿真结果发现虽然浦肯野氏纤维细胞会产生心动过速的电兴奋传导,但也可以抑制极慢或者极快的电兴奋,对心室组织维持正常节律起到重要的保护作用．本模型还可以用于先天性基因变异的心律失常机制以及药物的抗心律失常作用的研究,对心律失常诱发机制研究提供了新的研究手段．

摘要:为了提高短筒柔轮谐波齿轮传动刚度,提出了一种柔轮和刚轮采用新齿形的短筒谐波传动的设计方法. 柔轮轮齿采用双圆弧齿廓,刚轮轮齿采用具有一定倾角的共轭齿廓,从而提高轮齿的啮合面积. 提出了采用慢走丝线切割加工柔轮和刚轮轮齿的加工工艺,分别试制了刚轮有倾斜轮齿、长径比各为1/4和1/2的两种50机型短筒柔轮谐波齿轮减速器样机,并进行了刚度测试实验. 结果表明,刚轮轮齿有倾角的新型短筒柔轮谐波传动与刚轮轮齿无倾角的短筒柔轮谐波传动相比,传动刚度可提高39%以上．

摘要:为了研究模具温度、熔体温度、压缩力等工艺参数对注塑压塑聚碳酸酯制件力学性能的影响,以模拟得到的最优工艺参数组合为参考,采用单因素法制取了聚碳酸酯板,并对其进行了拉伸实验研究．结果表明:聚碳酸酯塑压试件的屈服强度随模具温度的增大而减小,随熔体温度、压缩力、压缩速度的增大而增大;总延伸率随模具温度、压缩力、压缩速度的增大而减小,随熔体温度的增大而增大．

摘要:优化和提高应急物资筹集能力是应急物资筹集网络适应性评价的主要目的,针对此目的,在构建应急物资筹集网络适应性评价指标体系基础上,把一种基于改进的补偿模糊神经网络(CFNN)智能评价系统引入到应急物资筹集网络的适应性评价中,以解决应急物资筹集网络评价中时间、成本和稳定性指标的模糊性和非线性问题. 仿真实验表明: 改进的CFNN收敛速度快,容错率高,自适应能力强,是应急物资筹集网络适应性评价的有效手段．

摘要:针对距离因子不适用于分析组网雷达低截获特性的问题,提出了能够定量衡量双基地雷达低截获特性的参数,并将其推广到组网雷达的情况．通过绘制参数的等值线图对分布式MIMO雷达的低截获特性进行了分析,给出了在不同空间分布下的MIMO雷达系统的“静寂”探测范围．仿真结果表明,相对于单基地雷达,分布式MIMO雷达系统的低截获特性不仅与雷达参数有关,还与系统中发射机与接收机的空间分布有关．分析表明,提高空间分集增益是实现低截获MIMO雷达的关键．

摘要:水库堤防工程对农业生产有重要的影响,量化评估水库堤防工程的农业绩效及分析水库堤防工程与农业规模经济之间关系,不仅可以完善农业生产理论,而且能为国家投资水库堤防工程提供合理的理论依据．针对这一问题, 首先构建了固定效应模型,根据农业生产的实际情况,选择Cobb-Douglas生产函数作为农业生产函数,并在Cobb-Douglas生产函数基础上,综合考察了农业生产的基本要素、水库堤防工程、农业资源消耗、农业科技力量、育种对农业产出的影响,有效测度了各地区水库堤防工程的农业生产绩效;其次运用规模经济理论,根据水库堤防工程能够增加农业生产资源,保障农业生产要素发挥更大效用的机理,依托各地区水库堤防工程受益人口的总收益和人均收益,探讨了水库堤防工程与农业规模经济之间的关系．实证研究结果表明: 水库堤防工程在农业经济增长发挥了重要作用;总体上,堤防工程在农业经济增长中的贡献度大于水库工程在农业经济增长中贡献度;水库堤防工程在农业经济增长中贡献度最大的地区是重庆,最小的地区是海南;随着水库堤防工程的完善,受益人口数量逐渐增加,受益人口的人均收益和总收益也逐渐增加,且受益人口的人均收益增加速度快于受益人口的增加速度,说明了水库堤防工程能够实现农业规模经济．

摘要:本文针对二维熵图像分割算法存在计算量巨大的问题,基于免疫调节机制,设计了一种新的图像分割方法．该方法利用免疫疫苗理论,并与熵理论相结合,提出了熵疫苗算子．熵疫苗作为抗体疫苗进行选择,通过熵运算,提取更新疫苗库,从而使得最优分割阈值的形成及疫苗库的更新具有自适应性,疫苗的选择更加准确有效．仿真实验表明熵疫苗算子加快了算法的搜索速度、提高了算法的适应性．该算法对复杂图像具有良好分割效果和较强的实时处理能力．

摘要:为了掌握有侧开缝的竖通道内液体燃料燃烧所形成的旋转火焰特性,分别利用实验与基于液体火源的LES数值模拟技术对以正庚烷液体为燃料,在200 cm高的竖通道内所形成的旋转火焰热流场进行了研究．在确定了数值模拟有效性的基础上得知:在各个高度处,通道内边侧的切向速度绝对值保持在100 cm／s左右;在60 cm高度时,由火焰中心向通道壁面方向,切向速度先迅速增大再逐渐降低至100 cm／s,而在120 cm高度以上时,切向速度仅有逐渐上升过程;由火焰中心向通道两侧方向,旋转科氏力与浮力之比值的变化规律均是先逐渐增大,而后又逐渐降低,最大比值发生在火焰外侧位置;相比浮力,旋转科氏力对通道下半部分流场的影响较大,影响程度随着高度的增加而减弱;通道内旋转火焰热流场的最大轴向速度约为最大切向速度的2倍．

摘要:为提高集束型设备群的生产效率,在考虑加工不同种类晶圆条件下,研究带驻留约束的双臂集束型设备群的建模与调度问题．提出虚拟缓冲模块概念,引入时间区间集来描述系统的运行状态,并以此建立调度问题的非线性规划模型；结合数学模型,提出一种以时间区间集为核心的基于虚拟缓冲模块概念和交换策略的调度算法；对所提出的算法进行了仿真分析．结果表明: 所构建的算法运行时间短,调度1个Lot数量的晶圆仅仅需要0.5 s左右,响应时间快；与研究问题域的下界比较,算法的结果接近下界；当设备因子大于5时,周期延长率R已经全部小于0.05,取得了较好的调度效果,表明算法是可行且有效的．

摘要:为了减少大型直缝焊管的直线度误差,提出了一种针对大型管件多次三点弯曲压力矫直工艺的定量控制策略．首先,基于所建立的平面弯曲弹复理论及过弯矫直等价原理,给出了基于管件初始挠度曲线分布的理论矫直弯矩,并揭示了多次压力矫直工艺的矫直机理:以锯齿形折线分布弯矩逼近理论矫直弯矩光滑曲线．基于此,提出了多次压力矫直控制策略,依据该策略只需一次性测量管件初始挠度分布,即可给出多次三点弯曲压力矫直所需的工艺参数．其次,为提高矫直效率且保证矫直精度,提出了载荷修正系数的概念．实验结果表明:当矫直次数一定时,随着修正系数的增加,管件的残余挠度减小;而随着矫直次数的增加,将管件矫直所需的修正系数逐渐减小．以小尺寸管件的物理模拟试验验证了多次压力矫直控制策略的可行性、可靠性,这为大型管件矫直过程的自动化、智能化提供了理论依据．

摘要:为分析液滴机械手的控制机理, 建立液滴机械手的流体动力学仿真模型,仿真分析液滴机械手的控制机理,研究机械手端面形成液滴的形态跟随机械手端面形状的变化关系,讨论影响液滴机械手性能的因素,并通过试验验证仿真模型的正确性和提出方法的可行性．数值仿真和试验结果表明:通过控制各钨丝棒的上下移动量,可以改变液体和各钨丝棒的接触壁面,使机械手端面形成液滴的形态随之改变;基于表面张力吸附在液滴上的微小部件的姿态将随着液滴形态的改变而变化,从而可以实现对于微小部件姿态的控制．适当调整机械手的参数,如钨丝棒的数目、尺寸、各钨丝棒的移动量,以及改变液滴的性质等,可以满足微装配过程中各种操作目标的要求．

摘要:为研制一种高效自主游动的新型水下机器人,受水母的身体特征和鱼尾的推进模式的启发,利用智能材料——形状记忆合金丝(shape memory alloy,SMA)模拟肌肉纤维作为驱动材料,在对水母整体结构进行仿生改造,并对其运动策略进行分析的基础上,研制了一种由6个仿生触手推进器驱动的仿生机器水母原理样机．该机器人总长230 mm,直径110 mm,总质量590 g,自带能源动力,在无线遥控下能达到115 mm／s的直线游动速度和18 °／s的转弯速度．实验结果表明:该仿生水下机器人结构、密封简单,机动性强,能够无声推进,并具有生物友好性等优点,验证了形状记忆合金丝做仿生肌肉材料的可行性．

摘要:为了改进喷射泵性能,采用等速度或等压力变化方法设计喷射泵的扩散器,利用正交试验设计方法设计喷射泵的喉管长度、扩散器角度和型线等3种参数,每种参数取3种水平并考虑交互作用,得到27种组合．数值模拟得到每种结构组合下喷射泵的性能,并进行流场分析,研究结构参数对内部流场的影响．方差分析表明,结构参数间交互作用对喷射泵性能具有显著影响,在喷射泵的设计中应予以重视；和传统锥形扩散器相比,等速度或等压力变化扩散器均能产生较为均匀的速度和压力梯度,能获得较好的性能并显著缩短喷射泵的长度；喉管和扩散器的最优组合为:喉管长度为其直径的6倍,扩散器型线选择锥形,扩散角取8°

摘要:为得到速度和压力边界条件在摩擦元件接合过程中对摩擦特性的影响机制,设计一种变速滑摩的方法,针对径向槽、双圆弧槽和螺旋槽3种沟槽形式,通过不同工况摩滑过程和闭锁过程的摩擦系数试验数据分析,获得了摩擦系数随滑摩速度及压力载荷变化的特性．试验结果表明,变速滑摩试验可以很好地体现摩擦元件制动过程中的流体动力效应、边界摩擦效应和粘附闭锁效应；沟槽形式一定程度上影响摩擦系数随速度的变化趋势,静摩擦系数随载荷的增大而减小最后趋于稳定；在不同载荷条件下,摩擦系数对速度边界的敏感程度存在差异；变速过程静动比分析结果表明,Cu基粉末冶金摩擦材料适合在重载条件下工作,而且双圆弧沟槽摩擦元件的接合平顺性更好．

摘要:根据所建立的无人倾转旋翼飞行器飞行动力学模型配平和小扰动线性化处理结果分析了不同飞行模式下的操纵效率,应用多目标非线性控制方法的目标优化函数性能指标得到了操纵效率矩阵系数,设计了一套实用的舵面驱动分配策略,实现了飞行器全模式飞行,解决了飞行控制随飞行模式变化所要求的操纵冗余问题．采用所提出的操纵分配策略可使飞行控制器统一设计,无需按不同飞行模式设计控制器,有效降低了飞行控制器的设计难度．给出了一个全模式飞行仿真样例,运用线性PID控制器实现了稳定飞行控制．利用倾转旋翼飞行器飞行动力学模型仿真验证了操纵分配策略的有效性．