亚热带建筑室外风环境CFD模拟分析

为了研究亚热带气候条件下建筑群的室外风环境,以广州地区自然气候条件为基础,以可压缩空气为研究对象,建立了不同布局建筑群的物理和数学模型,并应用CFX软件模拟了建筑群的室外稳态湍流流场,结合得到的速度场、压强场和WBGT值,分析比较了不同布局建筑群的室外风环境,得到了最大风速区域和涡旋产生区域,确定了最佳的建筑布局,并对风环境恶劣的区域提出了改善措施．     

单向收缩QR算法在奇异值分解中的收敛特性

针对大型矩阵奇异值分解的数值计算问题,总结了单向收缩QR算法的特点,通过实例证明了该算法在处理由某些小幅度信号构造的大型矩阵的奇异值分解时存在不收敛的情况。从理论上分析了QR迭代过程中Givens变换矩阵的变化特点,发现算法出现不收敛现象的根本原因在于大型矩阵首行对角带元素的衰减,最终会使QR迭代时的第一个Givens右矩阵变为单位阵,从而导致后面所有Givens矩阵全部成为单位阵,引起QR算法失效。在此基础上进一步研究了首行元素的衰减对QR算法收敛速度的影响。对理论分析用实际数据进行了验证,从本质上探明了该QR算法的收敛特性。     

利用AFM对单晶硅表面加工化学反应理论分析

以原子力显微镜为工具,在空气条件下对单晶硅片表面加工得到下凹的三维微结构。给出了AFM金刚石针尖在对单晶硅的微加工中的化学反应和加工模型。对加工条件下发生的化学反应及其原理进行了理论分析。用化学热力学定律、化学动力学原理和相关的热力学数据自由能、生成热、化学键能、活化能等分析加工过程中发生的反应是空气中O2与单晶硅Si反应生成二氧化硅的过程;金刚石针尖磨损发生的反应主要是空气中O2与金刚石针尖C反应生成CO2的过程。     

BP神经网络在麻花钻圆度误差检测中的应用研究

在麻花钻圆度误差的检测中,将BP神经网络算法引入到相应的数据处理中,以拟合出其棱边投影的椭圆表达式系数。在神经网络训练时,以钻头棱边采样点的坐标及其适当的组合作为网络的5路输入,以其输出与常数1的差值的平方为性能指标;根据梯度下降法来调整隐层神经元与输出神经元之间的连接权值,而输入层至隐层之间的连接权值不变,性能指标达到预定值时,获得一组稳定的权值,该连接权值即为钻头棱边的椭圆表达式系数;然后据此求出其较高精度的圆度误差。     

空中预警机三维图像物体检测模型仿真

在当前的空中预警机三维视觉检测中,在进行高空深层视觉检测中,自然环境中会出现大量的检测物,对需要进行三维视觉建模检测的物体形成阴影遮挡干扰.提出了一种新的空中预警机三维图像物体检测方法.把检测过程中遮挡干扰当成一种噪声因素,根据因式分解的相关理论,建立空中预警机三维视觉模型.根据不同遮挡干扰特征点在空中预警机三维视觉建模过程中所占的比率不同,根据非线性滤波原理,设置空中预警机三维视觉对象图像的像素,构建非线性滤波窗口构成的序列,对该空中预警机三维视觉模型进行滤波处理,去除遮挡干扰.实验结果表明,该算法进行空中预警机三维视觉检测,精度达到要求,有一定的实际应用价值.     

基于DDPG的冷源系统节能优化控制策略

针对传统冷源系统节能优化方式机理建模复杂,缺乏自我学习能力,优化速度较慢等问题,提出一种基于数据驱动和自我学习机制的冷源系统节能优化控制策略,设计冷源马尔可夫决策过程模型,并采用深度确定性策略梯度算法(DDPG)解决维数灾难与避免控制动作离散化问题.以夏热冬暖地区某大型办公建筑中央空调冷源系统为研究对象,对冷源系统控制策略进行节能优化,实现在满足室内热舒适性要求的前提下,减少系统能耗的目标.在对比实验中,DDPG控制策略下的冷源系统总能耗相比PSO控制策略和规则控制策略减少了6.47%和14.42%,平均室内热舒适性提升了5.59%和18.71%,非舒适性时间占比减少了5.22%和76.70%.仿真结果表明,所提出的控制策略具备有效性与实用性,相比其他控制策略在节能优化方面具有较明显的优势.     

基于人体手臂运动意图反馈的人机顺应协作

本文旨在通过人体手臂运动意图反馈来提高人与机器人协作的顺应性.首先通过自编码器和反向传播神经网络融合表面肌电信号和机器视觉信号,对人体手臂肘关节力矩和运动意图进行预测.然后,将人体手臂肘关节力矩反馈给机器人,以此预测手臂的运动意图并让机器人作出顺应响应,从而实现人机协作.最后,结合主观评价指标和客观评价指标,在人机协作锯木头实验中对比了3种不同协作模式的效果.与无运动意图反馈的人机协作相比,有反馈的人机协作下的协作交互力波动幅度减小了153.39 N,任务完成时间减少了19.25 s.实验结果表明,有人体手臂运动意图反馈的人机协作能够提高人与机器人协作的顺应程度,与人-人协作效果类似.     

基于焊点参数识别的白车身动态特性

推导了焊点质量、刚度矩阵修改与白车身结构动态特性之间的关系,以试验频率与振型为目标,对白车身类板壳点焊结构焊点参数进行识别,提出了利用参数识别的弹塑性梁单元方法对点焊结构进行模拟。与弹塑性梁单元焊点建模方法在动态特性分析方面进行了对比,并应用于实车白车身动态特性仿真进一步验证仿真精度。结果表明,参数识别的弹塑性梁单元焊点建模方法提高了板壳类结构动态特性分析的仿真精度,为点焊的数值模拟仿真提供了一种研究方法。     

节段式多级离心泵的能耗分析

针对工业生产中常用的节段式多级离心泵能耗突出的问题,基于CFD流动模拟计算,提出了容积损失、圆盘摩擦损失和水力损失的计算方法.以一中低比转速径向导叶式离心泵两级泵级为例,进行了流动数值模拟和容积损失、圆盘摩擦损失和水力损失等能耗的计算,预测了多级泵的性能曲线,得到了关于泵级能耗的一般定性规律,并与试验数据进行了对比分析.计算预测曲线与实测曲线较为吻合,表明采用所提出的流动数值计算及能量损失计算方法预测节段式多级离心泵性能是切实可行的.     

电动助力转向系统控制策略及其仿真研究

针对EPS电动助力转向系统低速时转向轻便性不够和高速时转向路感不强的特点,提出了一种结合相位超前补偿、惯性补偿电流和阻尼补偿电流等的复合控制策略.通过深入研究电动助力转向系统(EPS)的结构、工作原理及性能要求,建立了转矩传感器、输入转向轴、电机及输出轴的动力学模型,设计了助力系统复合控制策略,并将所设计的复合控制器在EPS台架系统中进行了多组仿真和试验.通过对试验数据和曲线进行详细分析,结果表明:提出的控制策略能够较好的实现EPS系统操纵性能要求,提高了系统的助力跟踪精度,满足了低速时转向轻便性和高速时转向路感强的要求,且全车速范围内操纵稳定性好,具有一定的理论价值和实用价值.