空间电源Superbuck转换器的小信号建模与研究

针对一种基于Superbuck拓扑的平均电流模式控制下的蓄电池充电电路,进行了电路建模与仿真研究.采用时间平均模型等效法,对主电路进行了小信号建模,根据模型推导出了充电电路的传递函数.实验及Matlab仿真结果表明系统建模的正确性,以及电路具有良好的稳定性.     

光伏发电系统中前端DC/DC变换器的设计

按照光伏发电系统的要求确定了该系统中DC/DC变换器的拓扑--Boost电路,给出了该拓扑的工作原理和小信号模型.在此基础上,详细介绍了Boost的电路参数,驱动和保护电路以及控制回路的设计.最后给出了1 kW光伏发电系统中前端DC/DC变换器的实验波形,验证了设计的正确性.     

基于模型辨识的SMC滤波技术应用研究

针对组合秤大小料斗开关门扰动与物理参数不准确的实际问题,提出了基于高斯和粒子滤波器的序贯蒙特卡罗(SMC)动态称重数据处理新方法.通过对称重信号的频谱分析,指出了物理建模方法的不足之处,采用负阶跃动态校准实验数据辨识得到对象模型,并利用伽马分布的非对称拖尾特性对大小料斗开关门扰动等低频噪声进行建模得到噪声模型;在此模型的基础上,针对系统非高斯噪声特性,选择了基于高斯和粒子滤波器的SMC方法对信号进行滤波处理.实验及仿真结果表明,高斯和粒子滤波可以有效地滤除开关门扰动,有效地提高动态称重的速度与精度,优于传统的卡尔曼滤波和粒子滤波.     

超声信号拉盖尔模型及在渡越时间测量中的应用

超声信号建模是利用脉冲信号进行渡越时间(ToF)测量中的关键技术之一.针对传统经验模型的局限性,提出基于拉盖尔(Laguerre)函数的超声信号建模方法.首先分析Laguerre函数的时域和拉氏域特征,然后将超声信号建模与确定Laguerre 谱归属为同一问题.通过泰勒级数展开和拉格朗日插值,从理论上证明双指数模型和混合指数模型是Laguerre模型特殊形式,并通过仿真验证了此结论.对实测数据分析表明,Laguerre模型拟合误差小于0.1％,ToF测量结果相对偏差小于10-6.     

基于修正Kelvin模型的活检针预穿刺模型建立与分析

针对预穿刺过程中活检针的受力变化难以分析的现状,提出了一种修正Kelvin模型,对预穿刺过程中活检针的受力特点进行建模分析.与原有理论模型Kelvin-Voigt模型相比,修正Kelvin模型在考虑组织黏弹性的同时,研究了预穿刺力随穿刺时间和穿刺速度的变化情况.最后利用穿刺实验进行验证,通过对比分析Kelvin-Voigt模型和修正Kelvin模型的相对误差,发现修正Kelvin模型能够与实验数据实现更好的吻合.研究表明,修正Kelvin模型对预穿刺力进行建模分析更具合理性.     

实验数据RBF神经网络模型中噪声的处理方法

实验数据的非线性建模,是对各种仪器、设备的性能进行校正和补偿的基础.讨论了神经网络非线性建模时数据中的噪声成分造成的过拟合现象以及对模型精度的影响,针对RBF网络给出了2种提高建模精度的方法建模数据预处理法和网络参数优化法.在数据预处理方法中,根据建模样本的特点,分别采用滑动平均法和灰色模型法对原始建模数据进行修正,并分析了它们的适用场合;对于后一种方法,选择径向基函数分布宽度和学习目标进行优化.以精密平台为例进行了实验,通过对其定位误差的测量、建模和预测,证明了上述各种方法的有效性,特别是后一种方法,可以得到非常高的建模精度.     

基于SVM的点云模型识别技术的研究

提出了一种基于支持向量机统计识别技术的点云曲面重构法,直接从点云中识别出模型并进行模型替代,从而很大程度上减小了数据量并且保证了建模精度.实验证明,此方法具有较好的效果,并有误差小、速度快等优点.     

基于模型控制的并联机构机器人腿简化建模与辨识方法研究

四足机器人因具有负载高、误差小、运动能力强等优点而拥有广阔的应用前景,但是其内部结构复杂,控制要素多,使得基于模型控制的难度加大.分析2自由度机器人腿结构,得到执行器力与广义力的关系,对该结构进行简化建模,将2自由度机器人腿简化为2自由度机械手模型,利用系统识别方法获取简化模型动态参数.为了验证建模的可靠性,对简化的模型进行了仿真实验验证.采用非线性同步控制器和PD控制器,分析了本文模型的跟踪控制性能指标.结果显示:两种控制器都能取得较好的控制效果,非线性同步控制器在性能指标上优于PD控制器.本文所提的简化模型建模方法可以有效地消除闭环系统中的非线性模型效应.     

用模型输入方法控制柔性臂的振动

采用模型输入控制方法进行柔性臂残余振动控制研究,在对实际实验系统建模和仿真的基础上,进行了实验研究,采用压电加速度传感器和集成半导体激光与光敏位置传感器测量振动信号,结果表明模型输入控制方法可以有效控制柔性臂运行结束后的残余振动。     

飞行器垂直尾翼的神经网络模型辩识

以某型飞行器50%的垂直尾翼模型为研究对象,针对模型结构振动主动控制系统的不确定性和非线性特性,研究了该系统的神经网络建模问题.分别采用单频信号和不同频率范围的扫频信号作为激励信号,基于外时延反馈的双BP神经网络,采用改进的非线性自回归滑动平均模型(NARMA)对模型结构振动主动控制系统进行辨识和动态建模.试验结果表明:此方法的辨识精度高,训练时间短,所建网络模型具有很好的泛化能力,辨识结果合理可靠.     

基于“秦氏模型”虚拟仪器的模态分析仪

介绍了一种崭新的基于"秦氏模型"的结构模态分析仪,该仪器可以形象的建立结构的模型,精确的采集信号数据。用离散频谱的频率抽取校正法对原始数据信号进行频谱校正,提高频谱精度,并能在频响函数的基础上进行模态参数识别,得到较高精度的模态参数,结果可以用参数和动画两种形式输出。实验结果表明本仪器所用的方法是正确的,具有很好的科学价值和工程应用价值。     

考虑模型偏差的结构动力学模型修正

针对结构有限元模型修正后仍可能存在模型偏差的问题,提出用待修正参数的不确定性来表征模型偏差的有限元模型修正方法。首先,基于响应面方法识别得到待修正参数的最优值,并通过计算结果与试验结果比较获得模型偏差;然后,基于响应面模型并结合灵敏度分析计算得到模型偏差对待修正参数的影响,从而得到考虑模型偏差后待修正参数的区间;最后,通过一个悬臂梁工程实例的模型修正,验证了笔者所提出方法的可行性。结果表明,考虑模型偏差的修正可以提高模型可靠性。     

零件的设计模型向毛坯模型转换技术研究

为了实现CAD／CAPP／CAM的集成，提出了一种由设计模型向毛坯模型转换、进而向制造模型转换的思想。文章重点研究了由设计模型向毛坯模型转换的技术。具体研究了毛坯模型的定义与生成技术，包括毛坯建模、毛坯模型的生成、切削区域的定义、分解性实体几何造型思想，以及结构实体几何特征模型向分解性实体造型的转化。还研究了设计模型向毛坯模型转换的实现方法。给出了实现这一转换的具体步骤为：识别零件表面、余量补偿、体加工面的识别和立体形状的构建、采用半空间法构建被移去的体特征和偏移量补充。     

eEPC模型转换为工作流模型研究

在比较eEPC模型与工作流模型建模原理的基础上，讨论了如何将eEPC模型转换为工作流模型。     

复杂机械优化设计中的层次建模与非层次建模

在分析复杂机械优化建模策略的过程中,提出利用简单机械优化设计中的层次建模方法,来简化复杂机械优化设计中形成的关系复杂的非层次模型,把非层次模型简化为层次模型,并运用层次模型相对成熟的求解方法进行求解.通过实例分析,给出了模型简化过程中各种需要注意的因素,为复杂机械系统优化建模提供了一种有效的分析方法.     

基于几何模型的表面微加工MEMS工艺层模型生成

现有微机电系统设计中所存在的一个重要问题是，设计人员需要通过工艺和版图设计来完成几何设计，因此难以用于复杂器件的设计。研究了表面微加工MEMS几何模型到工艺层模型的自动转化，旨在实现MEMS器件几何设计和工艺规划的分离，给出了表面微机械加工的工艺特征的定义和分类方法，并简要介绍了工艺特征的自动识别过程，重点研究了基于工艺特征模型的工艺层模型自动生成方法。最后给出了试验结果。     

关于产品全生命周期信息模型中物理模型的探讨

分析了现有 CAD系统中 ,数学模型的问题和不足 ,主要表现在 :现有的 CAD系统的数学模型 ,没有解决产品设计过程中物理问题的处理能力。为了解决这一问题 ,本文在国际上首次提出了产品全生命周期信息的物理模型这一全新的概念。给出了产品物理模型的结构 ,提出了产品物理模型数据的 EXPRESS Schema模式。应用产品物理模型 ,可以极大地方便产品的设计和分析处理 ,极大地缩短产品开发和设计周期 ,确保产品设计质量和正确性。本文成功地用产品物理模型的思想和技术实现了对机床主轴箱的设计 ,实现了产品物理模型及其成功应用。应用实例清楚地表明了产品物理模型的正确应用 ,可以极大地提高设计人员的工作效率和设计工作质量     

面向集成的装配建模

从产品功能的观点出发,按照自顶向下的设计思想,提出了一种面向集成的装配模型,可以充分利用已有的参数化特征造型模块,在进行装配设计的同时进行零件的详细设计,体现自顶向下的设计思想,增强了系统的集成度,提高了设计效率。同时对运用参数推理解决隐含约束进行了探讨。     

一种适合于动态建模的信号参数模型

本文利用复指数模型作为瞬态信号的表示形式;系统的动态参数模型可由系统的输入与输出信号之间的关系建立;对实际窄带滤波器的阶跃响应的建模,表明了复指数信号模型是一种很有效的瞬态信号表示方法,只需截取很短的一段瞬态过渡信号,就可以得到信号参数的估计,系统模型的频域,时域回归效果较好.     

组合模型加工

航天航空某实验中组合模型的头部和尾部分别由钨和钛合金制成,根据精度要求,需要将这两个部件组合在一起加工。针对这种情况,提出了合理的加工方法和加工参数,并通过计算与借鉴加工参数相结合的方法,确定了这两个部件之间的联结方式。