基于回卷恢复的数控系统实时容错调度策略

针对数控系统对时间确定性和可靠性的要求,建立混合关联任务集描述模型,提出了基于回卷恢复机制和最佳优先（BF）算法的容错调度策略.该策略对数控系统关键任务的执行过程进行周期性分段验证,通过保存正确的检查点状态,使得出现瞬时故障时任务可以从检查点开始继续执行,从而以较低的计算损失达到容错的效果.与传统的实时容错调度算法相比,基于回卷恢复机制的容错调度策略能很好地适用于数控系统多类型任务并存和任务间相互约束的特点,同时,通过降低错误恢复所需的时间开销,有效地提高了系统的资源利用率.该算法应用于数控系统的有效性在实例分析和算法模拟研究中得到验证.     

有效弹性模量法在大跨斜拉桥稳定计算中应用

为了确立大跨度斜拉桥结构的稳定设计法,提出了按有效弹性模量法计算弹塑性分支失稳方法.通过对跨度1 400 m的斜拉桥模型计算分析,验证了有效弹性模量法在大跨度斜拉桥稳定验算中的适用性及其计算精度.在此基础上进一步讨论了活载布置位置对结构弹塑性稳定强度和失稳特性的影响.结果表明,应用有效弹性模量法能够精确地推算出结构的弹塑性失稳强度;大跨度斜拉桥的轴力由恒载起支配作用,活载分布位置的改变对稳定强度影响十分有限,考虑与不考虑活载分布影响的计算结果相差不到10%,按满布活载的工况可以推算大跨度斜拉桥结构的最小稳定强度.     

网络入侵检测系统预先决策检测引擎研究

为了减少基于特征的网络入侵检测系统产生的虚警数量并提高其检测效率,提出了一种采用预先决策检测引擎的方法,该方法把受监控网段内的主机软件信息作为预先决策检测引擎的决策依据,在模式匹配之前进行预先决策,过滤掉不需要匹配的入侵规则,使得单个数据包平均模式匹配次数尽可能少,从而降低虚警数量并改善检测性能.实验结果表明,该方法在不增加网络入侵检测系统漏报率的前提下,能够减少虚警数量,并改善系统的检测效率.     

柴油机工作过程计算中排放物模拟与实验研究

为了提高原有的柴油机工作过程计算模型模拟能力,在分析柴油机有害排放物生成机理的基础上,提出了排放物中NOx、HC和CO的预测子模型.在工作过程计算中,燃烧过程采用现象学准维燃烧模型;用广义Zeldowich不平衡原理建立NOx的数学模型;采用化学平衡和反应动力学原理建立HC和CO的数学模型.用该模型对LD485型直喷柴油机的排放物进行了模拟计算,得到了3种排放物在缸内的生成过程,分析了不同转速下对这些排放物生成规律的影响.用13工况法进行了实机排放测量.结果表明,排放物的生成量随转速升高而升高,模拟计算结果与采集得到的数据吻合较好.     

大规模环境下基于激光雷达的机器人SLAM算法

为解决大规模环境下机器人的同时定位和地图构建(SLAM)问题,提出一种基于Rao Blackwellised粒子滤波器的SLAM算法. 通过选取稳定且易于区别的特征点,发展了一种基于全局约束的数据关联方法,有效地减少了误匹配的概率;采用改进的粒子分布预测函数,提高了粒子滤波器的性能.实验结果表明,该算法具有较低的计算复杂度,精度也比较高,能够有效地解决大规模环境下的机器人SLAM问题.     

基于位置和程度指标的结构损伤识别研究

为提高结构损伤识别的精度,提出基于动、静态数据融合的位置指标和完全基于频率的位置指标,并采用学习速率自适应调整的新型BP神经网络学习算法,其特点是在网络迭代过程中根据网络学习误差来调整学习速率的取值,该方法有效地克服了传统BP网络学习过程中容易陷入局部极小和收敛速度慢、学习效率不高的缺点,进一步讨论了参数输入方式对网络识别效果的影响,分别采用两步诊断法和一步诊断法进行损伤识别.结果显示,两步诊断法对损伤位置和程度的识别正确率较高,而一步诊断法识别效果却不令人十分满意;减少位置指标和程度指标的输入个数对损伤识别结果有显著的影响.     

保单调插值的奇异混合三角/双曲B样条

为了使得插值曲线保单调,设计了两类新的平面参数曲线及其保单调插值算法.计算奇异混合函数,把三角/双曲多项式B样条曲线与奇异多边形通过奇异混合函数混合,无需解方程组或繁琐的迭代,得到自动插值给定平面点列且C2(或G1)连续的带形状参数的复合曲线,尤其能得到摆线、螺旋线、双曲线、悬链线等各类超越曲线.通过把插值曲线的导矢分量转化为类Bernstein多项式,并且利用Bernstein多项式非负的充要条件,得到插值曲线单调的充要条件,获得形状参数合适的取值范围. 该方法简单方便,所得参数范围保证了插值曲线保单调.     

制造/再制造模式下的产品精度建模研究

分析了制造/再制造模式下的产品精度信息特点, 将公差项目分成互参考公差和自参考公差2大类, 以TTRS为理论基础, 在产品模型中增加了公差信息描述; 研究了功能失效与精度散失的关系, 分析了再制造零件精度模型的建立过程, 提出了制造/再制造模式下产品精度建模过程; 采用该建模方法对发动机活塞和汽缸内壁组成的圆柱副进行了实例研究,给出了该圆柱副的产品公差模型, 并将仿真分析获取的圆柱副精度散失信息添加到产品公差模型中,形成制造/再制造模式下的发动机汽缸运动副产品精度模型; 该建模方法能够为产品制造/再制造提供所需的各种信息, 并能方便地在CAX系统中实现.     

连续相位调制的定时-频偏联合估计方法

针对连续相位调制信号的同步问题,研究了一种定时-频偏联合估计算法.算法分3步实现：(1）对接收基带信号差分并平方,得到四阶非线性变换值;（2）求其二阶统计量;（3）基于该统计量联合估计定时偏差和载波频偏.通过改变载波频偏值及参与二阶统计量计算的符号数,对定时同步及频偏估计性能进行研究.在加性高斯白噪声信道及Rice慢衰落信道下分别进行仿真.加性高斯白噪声信道仿真表明,算法在载波频偏达到15%符号率条件下仍有出色同步性能,当参与估计的符号数等于64时,定时偏差和频偏均方误差分别达到10－6及10－5以下;低信噪比不影响算法定时恢复性能.Rice慢衰落信道仿真表明,算法具有一定的抗衰落能力,适当改变Rice信道模型参数能提升其性能.算法采用非数据辅助方式及前馈结构,同步捕获快速,实现简单,适合于突发通信.     

基于操纵平稳性的液压挖掘机轨迹规划方法

以既能达到良好的轨迹规划精度,又有优良的操纵平稳性为目标,提出了一种挖掘机器人的智能轨迹规划方法.以挖掘姿态角为优化变量;油缸进程和加速度梯度为双目标;位置盲角和最佳切削范围为约束建立优化数学模型,采用遗传算法寻找最优值.对3种规划策略：被动修正法、主动调整法和智能规划法进行了行程和速度梯度对比,结果表明,采用优化规划方法可以大幅减少液压系统冲击和振动,使挖掘机操纵更加平稳.     

激光告警中来袭激光方向的确定方法

针对激光告警中来袭激光方向的确定,应用基于米氏散射的激光离轴探测模型,采用可以获取激光束传输方向上最大辐照度点位置信息的散射告警器对来袭激光方向进行测定．在此过程中选取两个激光告警器,根据激光束与告警器的不同位置关系,分两种情况计算激光束方向．经理论计算验证,在不增加探测器数量的情况下,该方法可以准确地确定任意来袭激光束方向,简化了探测系统．由于探测器的位置不受离轴距离等因素影响,故处理的数据较少,性价比高,实时性强．     

紫外反射镜的研制

随着紫外大功率准分子激光器的发展,金属反射镜已不能满足要求,所以必须研制低损耗的全介质反射镜。本文描述了波长350nm(XeF)、308nm(XeCl)、248nm(KrF)和193nm(ArF)四种准分子激光反射镜的制备技术,其反射率分别达到99.7％、99.5％ 、98％和96％。在波长308nm,反射镜的激光破坏阈值达8J/cm~2以上。     

平视场激光矢量扫描技术研究

介绍了激光矢量扫描获得平视场的方法；进一步导出了在前置扫描中残余畸变的校正公式、在后置扫描中扩大直线转换器动态聚焦范围的光学设计公式和扫描畸变的校正公式．通过对二维振镜矢量扫描的几何分析，得出下列结论：使用线性扫描物镜的前置扫描虽能消除离焦，但存在扫描的残余畸变；使用直线转换器的后置扫描只能用于小视场离焦校正，对扫描畸变并无校正作用     

FEL一维数值模拟系统

对自由电子激光非线性数值模拟进行了全面的研究。对一维数值模进行了深入的讨论。利用非线性自洽方程组,建立民完整的数学模型,改进了算法,大大地缩短了计算时间,比常规的松弛迭代法减少了两个量级的ＣＰＵ计算时间,具有极好的推广应用价值,该系统的建立,大大改善了自由电子激光的数值仿真环境,为实时、动态模拟自由电子激光向前迈进了一步。     

Nd:YAG激光和CO2激光熔敷性能比较研究

从Maxwell方程和Hagen-Ruben公式出发,计算了Nd：YAG激光(波长为1．06μm)和CO2激光(波长为10．6μm)在金属中的吸收率和穿透深度,并做了Nd：YAG激光与CO2激光的熔敷试验比较．结果表明：Nd：YAG激光在金属中吸收率约为CO2激光的3倍,更适于激光熔敷;CO2激光在金属中穿透力约为Nd：YAG激光的3倍,更适于激光相变淬火．     

激光能量对掺铒纳米Si晶薄膜形貌的影响

采用XeCl脉冲准分子激光器,保持激光脉冲比为1:2,分时烧蚀Er靶和高阻抗单晶Si靶。改变激光能量,在真空中沉积了掺Er非晶Si薄膜。在氮气保护下,分别在950℃,1010℃和1100℃温度下进行30min热退火处理,得到掺Er纳米晶Si薄膜。扫描电子显微镜的结果表明,高的退火温度或高的激光能量均会导致迷津结构的形成。     

半导体激光器自混合振动系统优化研究

为了优化半导体激光自混合振动测量系统,本文采用三镜腔理论模型,结合激光自混合振动测量的实验结果,利用数值模拟的方法对激光自混合振动信号进行仿真分析,获得了不同外腔耦合系数ζ(0.25×10-4～1.75×10-4)以及不同半导体激光器(LD)线宽展宽因子α(1～5)下自混合振动测量信号的时域特性。结果表明,较大的外腔耦合效率ζ和LD线宽展宽因子α能够获得信噪比更大、方向性更好的激光自混合振动波形。     

激光控制平地技术的研究进展

激光控制平地技术是目前世界上最先进的土地平整技术,在发达国家已广泛应用,我国尚处于引进、示范推广阶段.国内外大量应用资料表明,应用激光控制平地技术能够克服常规平整土地的缺陷,不仅可以实现高精度农田平整,提高机械化作业效率,减少田间灌排渠系占地,充分发挥肥效药效,提高灌水质量和效率,而且在增加农作物产量和节水方面,有显著效果.为了促进激光控制平地技术的推广与应用,指出今后应把国产激光控制平地设备的研制及在不同地区进行激光平地技术的适用性等作为研究重点.     

大功率激光器开关电源

设计了一种高频大功率激光开关电源,建立了激光器开关电源主电路模型及buck电路的小信号控制模型。在PWM控制的基础上引入PFM控制,并设计出PFM与PWM的切换电路及外特性控制电路,实现了设计的控制要求,使整个控制系统具有PWM和PFM的双重优点。采用Matlab对其开环和闭环系统进行了仿真分析。最后通过整机实验验证了设计的正确性。