雷达功率组件的金刚石微通道热沉激光加工工艺

为研究雷达功率组件金刚石微通道热沉的加工难题,开展了飞秒激光加工多晶金刚石微流道的工艺研究,仿真模拟了飞秒激光作用于金刚石表面的温度场分布,以及诱导去除过程,理论与实验研究了金刚石的烧蚀阈值,系统研究了激光能量、扫描速度、扫描次数、焦点位置等参量及其优化工艺参数对金刚石微槽尺寸的影响规律。结果表明:当飞秒激光功率大于0.3 W时,激光作用于金刚石的最高温度超过材料去除的气化温度,温度最高位置处于光斑中心,功率不会改变温度场的分布情形;飞秒激光加工金刚石的烧蚀阈值为1.80 J/cm2,金刚石微槽深度与激光功率、扫描次数正相关,与扫描速度负相关,与正负离焦量基本成对称分布关系,而金刚石微槽表面宽度则变化不明显;在激光功率为5 W,扫描速度为100 mm/s,扫描次数为30,离焦量为-0.5 mm的优化参数下,加工出的金刚石微槽结构形状规则,截面侧壁锥度控制在3°以内,表面无残渣、裂纹、崩边等缺陷,且内部也无裂纹等缺陷,加工一致性较高,实现了微通道的 “冷”加工,可满足雷达功率组件金刚石热沉对微通道的高质量加工要求。     

改进移动闭塞方式多列车运行粒子群优化算法

闭塞是多列车运行必须要考虑的重要问题。为了提升移动闭塞方式下的多列车运行的闭塞效果,本文提出了一种改进的粒子群算法(Improved Particle Swarm Optimization Algorithm,IPSO)。采用粒子群算法与遗传进化相结合的方式,以有效提升粒子群算法的全局寻优能力。具体的移动闭塞方式下的多列车运行优化算例的仿真结果表明,本文提出的改进的粒子群优化算法具有较佳的优化效果,适合于解决移动闭塞方式下的多列车运行优化问题。     

A geometric approach to animating thin surface features in smoothed particle hydrodynamics water

We propose a geometric approach to animating thin surface features of smoothed particle hydrodynamics‐based water. Explicit interparticle connections are created among smoothed particle hydrodynamics particles to approximate the geometries of thin surfaces while addressing the issue of unresolved surface areas. The deformations measured on the connections actuate the animations of the surfaces by disconnecting the stretched and bent connections. The reconstruction of thin surfaces and the accuracy of the animation are improved by adding auxiliary particles over the connections via Poisson‐disk sampling. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.     

GPU‐assisted real‐time coupling of blood flow and vessel wall

The vessel wall and the blood flow interact and influence each other, and real‐time coupling between them is of great importance to the virtual surgery as well as the research and diagnosis of vascular disease. On the basis of smoothed particle hydrodynamics (SPH), we present a new approach to solve non‐Newtonian viscous force of blood and a parallel mixed particles‐based coupling method for blood flow and vessel wall. Meanwhile, we also design a proxy particle‐based vessel wall force visualization method. Our method is as follows. Firstly, we solve the non‐Newtonian viscous forces of blood through the SPH method to discretize the Casson equation. Secondly, in each time step, we combine blood particles and sampling proxy particles on the blood vessel wall to form mixed particles and calculate the interaction forces through the SPH method between every pair of the neighboring mixed particles inside the graphics processing unit. Thirdly, the forces of the proxy particles will be mapped to the color display of the proxy particle. Experimental results demonstrate that our method is able to implement real‐time sizeable coupling of blood flow and vessel wall while mainly ensuring physical authenticity and it can also provide real‐time and obvious information about vessel wall force distribution. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

直线电机伺服定位系统时间最优鲁棒控制

无铁心永磁同步直线电机伺服定位系统点位运动控制中Bang-Bang控制满足庞特里亚金极小值原理条件.为确定Bang-Bang控制中的切换时间,提出一种基于粒子群优化算法的切换时间计算方法.为保证电机系统的稳定性和鲁棒性,提出先用Bang-Bang控制后用快速终端滑模控制的两阶段控制方案.系统起始阶段采用Bang-Ban...     

带压缩因子粒子群优化的混合动力汽车模糊能量管理策略

针对改装后的哈飞赛豹混合动力汽车,以混合驱动系统需求转矩和电池组荷电状态(SOC)为输入,以发动机转矩为输出,应用带压缩因子粒子群算法优化量化因子的方法构建了能量管理模糊控制器,克服了传统的模糊控制存在精确度不高、自适应能力有限等问题,使模糊控制器的鲁棒性和控制精确度都得到提高.基于混合动力汽车专用仿真软件的研究表明,...     

基于粒子群算法的控制器参数稳定域寻优

针对确定参数及带纯延迟模型,提出一种优化比例微分积分控制器参数设计方法。利用广义Hermite-Biehler定理获得使闭环系统控制器的稳定域,在该稳定域内,运用粒子群优化算法寻找基于指标函数的优化的控制器参数。仿真结果表明：该算法对高阶及带纯延迟对象具有良好的控制性能,且对模型的不确定因素有较好的适应性。     

分布式电源选址定容优化算法

通过分析分布式电源对配电网规划的影响,提出一种带惯性权重的粒子群算法,对配电网规划中分布式电源的选址和定容进行优化.首先,建立了综合目标模型,包括由分布式电源的投资运行费用、网损费用及购电费用构成的归一化目标函数,由出力限制等构成的约束条件,然后,利用Matlab仿真工具对所提算法进行了实现,仿真结果表明,本算法全局搜...     

基于混合逻辑动态的过程控制实验装置故障检测

通过将故障表示为二进制变量建立混合逻辑动态故障模型,利用滚动时域估计（MHE）方法将故障检测问题转化为混杂预测控制问题。将基于MHE的故障检测方法用于三容水箱过程实验装置进行故障检测仿真研究,建立了实验装置在执行器部件故障下的混合逻辑动态（MLD）模型,研究了利用MHE对实验装置进行状态估计和故障检测的方法。对其中产生的混合整数二次规划问题则利用改进的离散微粒群（DPSO）算法进行求解。控制结果和故障检测结果表明了本文算法的有效性,更有助于对预测控制算法和故障检测技术的理解与应用。     

基于粒子群算法的直线感应电机优化设计

介绍了直线感应电机的工作原理和电磁计算程序,采用引入惯性权重的粒子群优化算法,以直线感应电机功率因数和同步效率的乘积为优化目标函数,对电机的初级叠片厚度、初级槽深、初级槽宽、槽口宽和气隙大小进行优化.通过MATLAB软件编程运算,得出优化后的目标函数值与参数值,与优化前比较,有效实现了电机功率因数和同步效率的提高.