摘要:针对具有多领航者的二阶系统分布式协同控制问题,提出了一种一般性的包容控制算法,并基于控制增益系数和系统信息拓扑拉普拉斯矩阵的特征值给出了系统收敛的充分必要条件．在此基础上,进一步研究了控制增益系数和系统信息拓扑对系统收敛速度的影响,给出了取得极大收敛速度的控制增益系数解析表达式,并利用Weyl定理证明了增加系统中的信息链路可以提高系统收敛速度．最后,系统仿真验证了所得结论的正确性．

摘要:针对卫星振动引起的TDICCD相机非规则采样导致像质退化的问题,提出了非规则采样降质退化图像的复原方法．首先利用基于非均匀快速傅里叶变换的频域插值对非规则采样的几何降质退化规律进行建模,并结合遥感成像的模糊退化过程,建立非规则采样降质图像退化模型．然后利用频域插值特性将模型逆求解过程转换为Toeplitz矩阵系统的线性方程求解问题,实现了快速求解,提出非规则采样几何降质和模糊退化的综合处理方法．最后利用测试图形和真实遥感图像对方法进行验证,实验结果表明:在严重模糊、几何降质及高噪声水平条件下,复原后的图像与理想图像的结构相似度仍优于0.93,而且具有较高的处理效率．该方法能有效应用于在轨振动引起的非规则采样降质的复原处理．

摘要:为提高惯导系统参数长期稳定性,降低人工标定成本,增强惯导系统使用效能,提出一种基于相关向量机的惯导系统参数长期稳定性预测和补偿方法,选择均值和标准差作为参数稳定性的性能指标.而对于均值随时间变化具有明显规律的参数,采用RVM方法对存贮时间较长的参数稳定性均值进行回归建模,根据模型对存贮时间较短的参数稳定性进行性能预测和标定参数补偿．最后对惯导系统中重要参数加速度计标度因数长期稳定性进行建模预测和参数补偿,补偿后结果显示,间隔时间约6个月的参数稳定性均值性能提高了50.90％,验证了所提方法具有很好的实际应用价值,且表明使用该方法能够代替人工标定,以增强惯导系统使用效能．

摘要:为增加微创手术器械操作的灵活性,提高主从操作性能,设计一种新型无耦合运动微创手术器械. 在分析耦合运动产生的原理和现有消除耦合运动方法的基础上,提出一种在腕部传动轴中心打孔走线的微创手术器械设计方法, 研制出具有4个自由度的无耦合手术器械. 该无耦合手术器械采用钢丝进行传动,可实现术中快速更换,并具有使用信息记录功能. 求解手术器械及主手的运动学,研究手术器械主从式控制方法,并建立主从控制实验平台. 实验结果表明：器械腕部单独运动时,器械腕部与两个手指之间位置相对不变,消除了耦合运动,具有较好的主从操作性能,有利于微创手术操作.

摘要:视频场景人群状态预报是防止公共场所安全事故的一种重要措施．为此提出了一种视频场景群体状态预报模型．该模型使用格内驻留元胞自动机(inner-grid parking cellular automata, IPCA)模型预报视频中群体状态．首先,通过光流法进行运动跟踪作为IPCA的输入特征对场景进行建模,并根据特征点的运动状态自适应地调整其在元胞格内的驻留时间以提高预报精度;其次,通过分析IPCA模型的预测结果判断群体微团间的相互作用得到视频帧的状态信息,从而达到对场景中人群状态进行预报的目的;最后,利用当前场景的状态信息对该场景的预报输出进行反馈校正,使模型能够及时地反映场景中群体状态的变化,该模型不依赖于具体的视频帧,以微团结构的碰撞作为异常检测依据．实验结果表明,与传统的检测方法相比,该预报模型能够提前预报视频场景中的异常状态,并具有较好的准确性．

摘要:为了提高静液挤压筒的承载能力,采用组合筒热套装结构对内筒施加预紧力,并采用有限元分析的方法对组合筒(内筒内径80 mm,外筒外径290 mm)套装尺寸与套装过盈间隙的匹配关系进行详细分析,研究了不同内筒与外筒壁厚组合与套装过盈间隙之间的关系,给出了应力沿组合筒壁厚方向分布的情况．结果表明:对于不同内筒与外筒的壁厚组合,等效应力的最大值都是随着过盈量的增加,先降低后升高;无论是内筒还是外筒,等效应力均在内壁处最大,随着内筒壁厚的增加,内筒内壁的等效应力逐渐提高,外筒内壁的等效应力逐渐降低;热套装后内筒环向受压应力,外筒环向受拉应力;承载后,内筒处由内压引起的环向拉应力被套装过程产生的环向压应力所抵消;当套装过盈间隙为0.15 mm,内筒壁厚为35 mm时,内筒内壁和外筒内壁等效应力数值基本一致,等效应力最低．

摘要:Tetrolet变换对图像中边缘和纹理的稀疏逼近性能远远高于小波变换,对细节丰富的图像具有明显优势,但其对平滑图像的逼近性能却不如小波变换．针对这一问题,本文提出了具有一定普适性的图像稀疏方法．首先,对图像进行小波变换,采用p-fold抽取滤波器对各子带进行多相分解,对分解结果进行主成分变换,并对两次能量聚集后的图像进行低频稀疏逼近；然后,根据前面结果生成细节图像,采用Tetrolet变换进行高频稀疏逼近．实验表明,在相同条件下,无论是客观质量还是主观质量,该方法均优于单一的小波变换和Tetrolet变换,证实了本文方法的有效性．

摘要:为了提高齿面啮合性能,降低磨削误差,设计高阶传动误差与接触路径曲线,并结合承载接触分析（LTCA）通过优化承载传动误差(LTE)幅值最小确定待定的参数,根据齿条展成渐开线齿面原理,求解小轮法向拓扑修形曲面；建立基于成形砂轮轴向廓形与5轴联动CNC机床各轴运动敏感性分析的齿面修形模型,判断砂轮与齿面的接触状态,计算磨削误差,应用PSO优化算法得到机床各轴运动参数与砂轮廓形的修形曲线. 算例表明：优化的高阶传动误差在曲线转换点处是相切连接的,其拓扑修形曲面在啮入端近齿根、啮出端近齿顶处有较大的修形量,修形区域近似对角；中部有一定微小内凹的高阶传动误差可降低LTE幅值,减小轮齿振动,其内凹量大小与齿轮副工况有关,随载荷增加,最佳内凹量逐渐增大；经过成形砂轮进行主要的修形磨削及平面砂轮进行辅助的对角修形磨削可实现拓扑修形齿面加工,理论磨削误差小于2 μm.

摘要:为获得剪式可展结构失稳时的临界载荷,开展剪式单元直线阵列可展结构的稳定性研究．首先基于杆件的弹性变形分析,建立了剪式单元的结构失稳极限载荷表达式,然后将其应用于阵列组合而成的可展结构,获得了这种结构的稳定性条件．结果表明:单元个数、杆件柔度和位置角等参数共同影响结构失稳时的临界载荷,随着单元个数增加或杆件柔度增大,结构稳定性逐渐降低;位置角受到单元个数影响,不能单独作为判断结构失稳的依据．最后进行可展结构稳定性仿真分析,并将仿真结果与理论分析结果对比,两者吻合性较好,证实了本文提出方法的正确性．

摘要:为了解决具有约束的非线性优化问题,本文将增广拉格朗日乘子法和鱼群算法相结合用于非线性问题的全局优化,即用人工鱼群算法寻找增广拉格朗日函数的近似最优解,并将该近似解用于拉格朗日乘子和惩罚因子等参数的更新．同时,简要分析了人工鱼群算法的随机收敛性．仿真结果证明,与自适应惩罚遗传算法相比,该混合算法在解决约束优化问题中具有优越性和有效性．

摘要:采用数学模型分析辊底炉炉辊改进前后的水冷合金辊、纤维辊的热损规律．分析辊底炉存在的问题,指出炉辊改进的原因和关键点;建立两种炉辊的传热模型,提出基于牛顿搜索的迭代规划求解算法;研究冷却水流速和进水温度与两种炉辊截面上不同材质界面处的温度、出水温度、温升、吸热量及换热系数的关系．结果表明:炉辊分界面温度、出水温度、冷却水温升随流速增加而减小,两种辊临界流速为0.07和0.09 m／s,大于临界流速发生湍流,冷却效果倍增;考虑到减少结垢和水系统造价,还应控制出水温度在45 ℃之下和温升小于10 ℃,合适流速为0.4～0.8 m／s和0.2～0.6 m／s,此时完全湍流,冷却效率高,温升小;再增大流速,冷却水吸热量变化不大,能耗增大;强制湍流换热时,纤维辊热损约为合金辊的78％．应用效果表明:炉辊改进及优化控制后,由于纤维炉辊热损小,并且不用磨辊,产量大大提高,吨钢燃料消耗量大幅降低．

摘要:为深入了解带钢轧制过程中非对称因素对轧制力能参数与带钢张应力分布的影响,应用ABAQUS非线性有限元软件对轧制过程进行二维建模及仿真分析,以轧辊驱动方式非对称、上下工作辊与带钢间接触摩擦润滑条件非对称以及存在异步轧制等3种非对称因素作为研究对象,计算并分析上述非对称因素及其程度对于轧后带钢内部张应力分布、轧制力以及轧制扭矩的影响规律,进而定量分析与比较3种非对称轧制因素对于轧制过程中的力能参数和厚向张应力分布规律的影响程度. 仿真计算表明：3种非对称轧制状态都会导致轧后带钢厚向张应力分布的不对称；3种非对称轧制状态都会明显改变轧制过程力能参数大小；与相应对称轧制状态相比,有些非对称因素可以不同程度地降低轧制力和轧制扭矩. 轧制过程中的非对称因素从不同的角度来分析,是利弊共存的.

摘要:为提高混合动力系统整体性能,实现高效能量回收,分析某重型越野车辆驾驶循环工况中制动过程的功率与能量分布,从制动能量回收率与电机参数出发讨论对储能装置的性能要求. 提出电池组-超级电容复合储能装置的参数匹配方法,针对21 t级试验样车混合动力系统进行实例计算,论证锂离子电池组与超级电容组成的复合储能装置的性能. 实例计算与道路试验结果表明:匹配的复合储能装置符合车辆整体性能与制动能量回收的要求,体积、重量满足总体设计约束；匹配超级电容后,储能装置的瞬时功率能力大幅提升,可显著提高车辆的制动能力和制动能量回收率.

摘要:针对并联机构内部耦合性给其运动学和动力学分析以及控制系统的开发带来的问题,提出一种新型的两自由度转动解耦并联机构．运用约束螺旋法对机构的自由度和运动特性进行分析,通过修正的Kutzbach-Grübler公式计算出机构自由度数目;利用各构件间几何关系,求解机构位置正反解解析表达式;根据机构输入与输出参数间关系式,推导得到机构雅可比矩阵,进而依据雅可比矩阵表达式,验证了机构的解耦特性,并进而讨论了驱动输入的选择对机构奇异的影响．提出的解耦并联机构丰富了机构构型库,对进一步应用具有理论指导意义．

摘要:为了提高超大跨度充气结构设计水平和研发效率,用遗传算法和有限元分析相结合的优化方法进行了超大跨度充气结构设计优化．应用ABAQUS有限元分析软件建立了充气结构有限元模型并进行计算分析,采用遗传算法进行优化,经繁殖和进化后获得最优解.分析结果可知,最优解蒙皮材料应力分布基本均匀,结构各附件平均应力水平较高,具有较高的材料利用率,结构整体质量为3 928 kg．根据最优解进行了样件加工测试,在所有工况下充气结构均可安全工作,旋翼翼梢处最小水平安全距离1.09 m,最小垂直安全距离1.67 m,与有限元分析结果基本一致．测试结果与分析结果基本一致,优化方案能够满足运用要求,验证了该优化方法是有效的．

摘要:提出了一种接口丰富、可重构扩展的模块化通用测试系统方案．引入开放式柔性测试系统设计方法,基础测试模块使用FPGA作为控制核心,以保证系统硬件柔性化;系统软件采用分层模块化方法设计,通过转换层统一操作系统的接口,以保证系统软件柔性化．并应用PC／104 PLUS与以太网两种总线技术,将测试模块灵活组合成3种本地测试节点模型．本地测试设备以节点的形式通过光纤网络接入测试系统,实现分布式测试系统网络,增强系统兼容性与应用范围,同时保证数据传输安全．真空罐测试和多设备联合测试实验表明该系统有能力适应不同型号任务、不同阶段、不同测试场景的综合电子系统测试工作．

摘要:随着社交媒体的迅速发展,针对网络信息挖掘的研究成为互联网领域备受关注的研究热点之一．传统的单任务回归对各个任务分别建模,在多变量预测的场合中,无法合理利用变量之间的共享信息．因此,本文通过多任务回归网络挖掘方法,分析社交媒体用户人格和网络行为的关联模式．实验通过在线被试邀请,采集了335个人人网用户样本和563个新浪微博用户样本．采用多任务回归的算法,预测精度可达87％以上．实验结果表明多任务回归对多变量建模效果要优于单任务学习算法．

摘要:为抑制在微机械陀螺中广泛存在的共模干扰问题,提出一种新型振动微机械陀螺结构设计．陀螺结构采用对称设计,将二自由度振荡系统同时引入到驱动模态和敏感模态中．通过在两个驱动质量块上施加反相位驱动力使驱动模态下质量块始终反向振动．通过左右两个完全相同的框架结构设计,最大限度消除外界振动导致的共模干扰．为消除多自由度驱动模态和敏感模态的耦合,将驱动方向的弹性悬梁引入敏感模态,使微机械陀螺具备双解耦结构．设计出的微机械陀螺,敏感模态增益较驱动模态提高约30 dB．驱动模态和敏感模态的带宽分别为250 Hz和310 Hz．在操作频率区域内可以提供稳定的增益和相位．并且达到有效消除共模干扰的目的．

摘要:针对核电站主冷却剂泵故障特征微弱难以有效辨识及DST仅能解决在无高冲突辨识框架下的单一故障诊断等问题,提出一种基于DSmT决策级主冷却剂泵并发故障融合诊断模型．采用核主泵自由DSm模型和混合DSm模型对含有故障信息的多个独立证据源进行动态融合计算;分析核主泵DSmT故障特征信度赋值变化,确定主冷却剂泵故障(并发故障)诊断总决策. 结果表明, 将核仿真机采集TS、SS、VS和DS多源传感器数据直接对基本概率函数进行赋值,得出主冷却剂泵故障(并发故障)决策结果与实际工况相符,实例验证了所提方法的可行性、有效性及准确性．

摘要:基于科研院所核心竞争力的基本特征,剖析影响科研院所核心竞争力的关键因素,从战略管理能力、资源支撑能力、技术创新能力、组织管理能力4个维度构建了科研院所核心竞争力测评模型,运用Entropy-Topsis法测评了26个典型科研院所的核心竞争力,得出现阶段我国科研院所核心竞争力的建设水平,提出了核心竞争力的优化路径,以期为科研院所核心竞争力测评和优化建设提供理论依据和实践指导．

摘要:针对图像目标物体与背景边界交错在一起或两者之间边界不明晰以及背景与目标纹理相似的情况,进行图像分割非常困难．为此,提出了一种基于图论(graph theory)及闭合解抠图思想的图像分割算法．首先,利用闭合解抠图算法对图像进行预分割,粗糙地将图像分为前景和背景两部分;其次,提取目标及背景的细节,再分别用改进的图论分割算法细分割目标物体及背景,从而得到最终图像分割结果．实验结果表明,抠图算法避免了前景和背景的混叠,改进的图论算法可有效提高6％～12％的分割精度．与传统的区域合并、通常的图论及阈值算法相比,该算法精度高、效果好,具有显著优越性．