基于半导体环形激光器的光反馈动力学研究

为了研究半导体环形激光器在外部交叉光反馈情况下的非线性动力学特性, 基于环形激光器的速率方程, 采用数值仿真的方法, 得到了各种反馈参量下的时间序列及功率谱, 并研究了反馈系数对混沌带宽及时间延迟特性的影响。结果表明, 在各种不同外部反馈参量的情况下, 环形激光器展现了单周期、多周期、低频反相波动以及混沌态等丰富的动力学态; 在对称光反馈时, 可得到最大为3.7GHz的混沌带宽; 在时间不对称光反馈时, 产生的混沌信号的时延特征被很好地抑制。该研究结果可为环形激光器的实际应用提供一定的理论参考。     

盖革模式雪崩光电二极管的主动淬灭电路研究

紫外光通信作为新型通信方式,在短距离通信领域具有潜在的应用前景。紫外光通信的探测电路可分为线性模式和盖革模式,盖革模式探测电路在系统带宽和探测灵敏度等方面具有显著优点。本文研究了基于盖革模式雪崩光电二极管(Avalanche Photodiode,APD)的单光子探测电路,实现对微弱紫外光信号的探测。采用主动淬灭快恢复电路,通过淬灭信号和恢复信号控制APD阳极电位,从而减小死时间,提高系统的计数上限。实验发现,对于主动淬灭电路而言,当死时间过小时,淬灭时间和恢复时间除了受到淬灭信号和恢复信号控制外,还会受到电路中电容充放电时间的影响。本文从理论和实验两方面研究了电路中电容和电阻对死时间的影响,为进一步缩短死时间提供了理论指导。     

基于分支定界法的相控阵雷达事件调度算法

为解决相控阵雷达事件调度问题中调度成功率、时间偏移率与算法时效性三者之间的矛盾，本文提出一种基于分支定界法的调度算法；该算法首先在现有调度结果上调取所有可执行事件，即获得若干"节点"，多步递推后由多"层"节点形成若干条备选"分支"，扩大解空间范围，提高算法性能；然后通过"删减"操作删减掉收益较低分支，将解空间控制在一适当范围内，减小搜索盲目性，降低算法计算量.仿真实验表明，与基于综合优先级算法的调度结果相比，利用本文算法调度时调度成功率提升了52%；与基于时间指针算法的调度结果相比，本身算法时间偏移率降低了61%；与基于遗传算法的调度结果相比，本文算法调度耗时仅为前者1~2%.     

基于区块链技术的公益时间银行系统

在现有的时间银行系统中，时间币的发行功能和结算功能完全集中到一个中心节点上。这种极度中心化的功能结构，不仅存在容易发生中心节点单点失效、数据容易被篡改等信息安全问题，还存在着时间币的发行和流通缺乏透明度以及时间币的结算依赖中心化的结算机构等问题。针对这些问题，提出了一种基于区块链技术的解决方法。首先，将时间币的发行功能和结算功能从中心节点上分离出来；然后，利用具有分布式去中心化、集体维护和不可篡改等特性的区块链技术，将分离出来的发行功能逐步去中心化，将分离出来的结算功能去中心化，形成公益时间链（PWTB）；最终，PWTB利用区块链技术以去中心化的方式将时间银行系统由单个节点维护账本变成由集体维护一个分布式的共享账本，使时间币的发行和流通公开透明，时间币的结算不依赖某个中心化的节点。安全分析表明所设计的PWTB能够实现安全的信息传输与存储，以及数据的共享。     

煤矿井下避难硐室系统的构建与应用分析

为进一步减少煤矿事故发生后的人员伤亡、财产损失，在分析国内外煤矿井下避难系统发展的基础上，以何家塔煤矿井下避难硐室系统的构建设计与应用为例，详细介绍了井下避难硐室系统的分类、结构构成、功能需求和配套设施等，并通过紧急避险疏散时间的校验计算，提出避难硐室距离采掘工作面以不超过1 000 m为宜，且应按照“地面最安全，先逃生后避险”原则进行避险救援，为国内其他矿井避难硐室的构建应用和相关标准的制定提供了参考。     

稀土La2O3改性脲醛树脂的黏度特性研究

脲醛树脂(UF树脂)胶黏剂具有胶合强度高、制作简单、成本低廉、原料来源丰富等一系列特点,成为我国人造板生产的主要胶种,是市场上需求量最大的胶黏剂之一。但由于在固化时会放出刺激性的甲醛,游离甲醛高,在使用时严重危害人的健康。近年来,随着人们环保意识的提高,生产和使用低毒UF树脂胶势在必行。本文介绍了稀土氧化镧对脲醛树脂的改性过程并对改性后脲醛树脂胶的各项性能进行了测试。本实验通过在不同反应阶段加入稀土氧化镧,分别探讨它们对脲醛树脂胶黏剂性能影响。实验表明:在脲醛树脂胶中加入稀土氧化镧可以增加黏度、固化时间、固含量,并可以减少游离甲醛释放量。     

球形机器人系统建模与仿真

针对目前球形机器人的完整动力学模型不能应用现有的非线性控制方法的问题,通过合理的抽象和简化,采用拉格朗日法选取适当的广义坐标,推导出一种完整的三维动力学模型,并将其转化为二阶非线性微分方程,相较其他的动力学模型降低了复杂度,为基于动力学模型的控制策略研究提供基础。同时针对该模型采用一种并联PID控制方法,在Simulink仿真实验中证明在此动力学模型基础上该控制策略能实现机器人的平衡控制与运动控制,并具有较好的响应特性和稳定性。     

基于时间向量的多工序加工系统工艺路线重组建模与优化

为增强工艺知识的重用性,提高工艺规划的柔性和动态适应性,提出基于时间向量和矩阵的多工序加工系统工艺路线重组建模与优化方法。通过分析多工序的共同作用因素及工序间复杂的耦合关系,构建了基于简单插入操作的惩罚时间矩阵、换刀时间向量、定位时间向量、装夹时间向量、旋转时间向量和加工时间矩阵。在此基础上,以非切削加工时间和空闲时间最小为目标,建立了多工序加工系统工艺路线重组模型,设计了工艺路线整数线性优化重组算法。通过汽车发动机缸盖加工工艺优化重组,验证了该模型和优化算法的有效性。