Orientation angle workspaces of planar serial three-link manipulators

This paper presents a classification on the workspaces of planar serial three-link manipulators, that is, position workspace and orientation angle workspace. Position workspace indicates the region reached by the reference point on the end-effector. Orientation angle workspace indicates a set of angle ranges by which the end-effector can reach with certain orientation for every point in the reachable position workspace. By introducing a virtual equivalent mechanism, reachable position workspace can be divided into several Grashof intervals and non-Grashof intervals. The calculation equations of orientation angle workspace are deduced in three situations according to the relationships among four link lengths in the virtual four-bar chain. Three examples are given for three kinds of relationship of link lengths. The orientation angle workspace of extended groups, that is, two of the three link lengths equal, and the orientation angle workspace when the reference point on the end-effector moves along a non-radial direction are also discussed. A program is developed to calculate orientation angle workspaces and output variation curves of orientation angle workspace and key data within the position workspace. The approach and program in this paper can be used for fast calculation and identification of the variation rule of the orientation angle workspace of any given planar serial three-link manipulator on the basis of its link parameters, and for the design of a highly dexterous serial manipulator with proposed link relations. Supported by the Natural Science Foundation of Shanxi Province (Grant No. 20041070)     

浅埋地下结构抗震设计的反应位移法关键问题

为了解决采用反应位移法进行地下结构抗震设计时工程师所面临的不同计算公式和模型的选取及土体是否需要分层等问题,通过具体算例分析,探讨了影响反应位移法计算精度的几个主要因素,具体包括不同规范中推荐的土体相对位移及剪应力的计算公式、土弹簧刚度的确定方法、分层土体与等效单层土体的差异、荷载-结构模型的选择等。研究结果表明：不同方法确定的土体相对位移、剪应力及土弹簧刚度值相差很大,由此造成的结构内力和变形差异显著,推荐公式应谨慎采用;对存在中柱体系的地下结构,荷载-结构模型应优先采用等代框架模型;采用反应位移法计算时,应严格按照实际分层土体完成土层地震响应分析,避免进行等效均一化处理。     

基于独立连续变量和复合指数函数的位移约束平面连续体结构拓扑优化

为了进一步研究连续体结构拓扑优化模型的合理性和可行性,基于独立、连续、映射( independent continuous mapping,ICM)方法,在满足结构位移约束的条件下,通过引入复合指数形式过滤函数对位移约束下质量最小化( minimum weight with a displacement constraint,MWDC)模型进行了改进,建立了基于独立连续变量和复合指数函数的位移约束平面连续体结构拓扑优化模型,并进行了优化求解。同时,利用M语言,基于Matlab软件平台,开发了相应的拓扑优化计算程序,并针对4种典型平面连续体结构进行了数值验证,分别比较分析了体积约束下的柔顺度最小化( minimum compliance with a volume constraint,MCVC)模型、MWDC模型以及改进的MWDC模型所得到的最优拓扑结构。数值结果表明：采用复合指数形式过滤函数改进的MWDC优化模型迭代次数更少,优化求解计算效率更高。     

Multi-Dimensional Pedestrian System on the New Campus of University of Macau

The Multi-dimensional Pedestrian System( MPS) is an integral part of the new campus of University of Macau. It observes the principle of "pedestrian first " and features a pedestrian-vehicle dividing system.Based on a comprehensive analysis of the location,climate,ecology and other factors of the project site,the conception of the idea of MPS and the related researches are illustrated. The transportation features of the MPS,as summarized,include multi-dimensions,short-distance and weather-resistance. Its features for the sake of livability include integration of nature, respect for the environment and sharing of landscape. Upon the completion of the project, the effects on its users were tested. Finally, some constructive rules for the construction of similar campus pedestrian systems were proposed.     

基于BP神经网络的平面变压器寄生参数预测

平面变压器的结构与寄生参数具有复杂的非线性关系,难于精确建模计算。基于BP神经网络,以试验数据为基础,建立了平面变压器的结构和寄生参数的映射模型。运用该模型对平面变压器的部分寄生参数进行了预测,预测精度满足工程实际需要。并对平面变压器结构与寄生参数的关系,运用该模型进行了分析,较好地反映出该变压器结构与部分寄生参数之间的非线性关系。预测结果对平面变压器的设计有较大的指导意义。     

平面铰链四杆机构的轨迹综合方法

为提高平面铰链四杆机构轨迹综合的速度与精度,提出基于B样条曲线的综合方法.采用三次非均匀B样条曲线对连杆曲线进行拟合,将B样条曲线控制多边形各相邻两边的夹角作为连杆曲线的特征参数,将大量连杆曲线特征参数和对应的机构尺寸参数存入计算机以建立电子图谱库;当输入一定数目的有序离散数据点时,通过B样条曲线拟合得到期望曲线,提取期望曲线的特征参数;再利用神经网络将期望曲线的特征参数与电子图谱库中特征参数进行匹配,从而找到满足要求的机构,最终达到轨迹综合的目的.设计实例表明,该方法可快速实现四杆机构的轨迹综合,综合的精度高且所提取的特征参数与连杆曲线方位、缩放比例无关,减少了图谱库的数据冗余.     

宽角扫描相控阵天线测量方法

提出了一种基于坐标变换技术的宽角扫描相控阵天线测量的新方法,用于解决常规平面近场测量方法难以对宽角扫描相控阵天线进行精确测量的问题.在对用于宽角扫描相控阵天线测量的坐标变换技术进行理论分析的基础上,采用计算机模拟对该测试方法进行了数值仿真,制作天线实物进行了试验验证.数值仿真结果和试验结果均表明,该方法用于宽角扫描相控阵天线的测试具有较高的准确性.     

基于双层不确定推理的保护运行评价方法研究

针对地区电网继电保护装置的动作行为分析问题,建立了继电保护装置运行原因分析和责任部门评价两大规则体系.采用权值法形成的可信度赋予规则体系的概率模型,结合双层推理方式,形成双层不确定推理的过程,有效地反映了系统运行方式与保护逻辑动态过程的结合;采用基于概率模型的不确定推理方式实现责任部门评价过程,以提高评价过程的可靠性.现场试用过程表明:采用该方法评价继电保护装置的实际运行情况的结果正确,具有很好的实用价值.     

产品设计专业中平面构成课程的教学思考

《平面构成》作为《三大构成》课程教学中的第一个阶段,是产品设计专业大一学生由绘画意识向设计意识转变的一个"桥梁"。在我国高校的艺术设计专业教学中,《三大构成》课程已经得到普遍开设,而本课程在产品设计专业教学、实践乃至后期核心课程教学开展均发挥着日益显著的作用。就产品设计专业中《平面构成》课程当前的教学现状以及存在的教学问题进行一定的探讨和思考。     

基于GaAs电感模型的微波功率放大器

基于0.15μm砷化镓(GaAs)工艺建立一种电感模型,并用高频结构模拟器(High Frequency Structure Simulator,HFSS)仿真验证,并在此基础上设计一种微波功率放大器,并用高级系统设计软件(Advanced Design System,ADS)进行仿真。仿真结果显示在8¹2GHz频率范围内,饱和输出功率大于21.9dBm,1dB压缩点输出功率大于20dBm,功率增益大于26dB,功率附加效率大于34%,稳定系数大于1。