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。     

轴向振动工况下切槽式螺母的防松性能研究

针对全扭矩工况(螺栓预紧力矩均为设计值)、欠扭矩工况(螺栓预紧力矩均为设计值的20%)和部分欠扭矩工况(其中一组对角螺栓预紧力矩为设计值,另一组对角螺栓预紧力矩为设计值的20%),系统开展了轴向振动载荷作用下切槽式螺母的防松性能研究;全扭矩工况下研究了切槽处裂纹对切槽式螺母防松性能的影响,利用体式显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM)等微观分析设备分析裂纹的扩展情况。结果表明:在三种预紧工况下,全扭矩时螺母具有良好的防松性能,但在欠扭矩和部分欠扭矩工况下螺母的防松性能降低,且后者更为严重;螺栓的松动过程可分为两个阶段:第一阶段是螺栓轴向力快速下降,原因是材料发生塑性变形和螺纹接触面应力重新分布;第二阶段是螺栓残余预紧力缓慢下降,原因是螺纹接触面发生微动磨损。此外,切槽处裂纹会降低螺母防松性能,通过微观分析表明裂纹试验后出现明显扩展。     

结合模糊决策与势场栅格的智能小车路径规划

针对智能小车在路径规划过程中环境建模和人工势场法存在的问题,建立了栅格法与势场法相结合的路径规划方法,并对结合后的势场栅格路径规划方法的缺陷和不足进行了改进。首先,在斥力场函数中引入影响因子,促使在目标点附近的斥力场能够迅速减小,从而解决障碍物附近目标不可达和振荡的问题;其次,将模糊决策和势场栅格法进行有机结合,考虑航向角,建立了势场值和航向角的隶属度函数,选择隶属度函数值最大的栅格作为路径点,有效地提高了路径的平滑性。论文通过matlab对改进前后的算法进行了仿真实验,结果表明该方法实时性好,路径平滑,充分体现了其有效性和优越性。     

古建筑木结构透榫节点力学模型研究

为研究古建筑木结构透榫节点的M-θ力学模型，在分析透榫节点构造特征与受力机理的基础上，建立其数值模型，用透榫节点的试验数据验证了该数值模型的正确性，并分析了节点缝隙、木材横纹弹性模量和大榫头长度对透榫节点受弯承载力的影响。根据受力分析结果，建立以弹性点、屈服点与极限点为特征点的三折线多参数M-θ力学模型，其结果与多数的试验结果基本吻合，并将该力学模型应用于木构架的受力分析。研究结果表明：透榫节点的滞回耗能能力强，节点的变形主要集中在榫头处。当榫头与卯口之间的缝隙增大时，节点的受弯承载力降低。随木材横纹弹性模量的提高和大榫头长度的增加，节点的受弯承载力有一定提高。文章建立的M-θ力学模型能较好反映透榫节点的受力过程，适用于木构架的受力分析，其荷载 位移骨架曲线与试验结果基本吻合。研究成果可为古建筑木结构的维修与保护提供参考。     

多边形激励下动车组动态响应研究

首先基于刚柔耦合理论,考虑了轮对、轴箱和构架的柔性,建立了动车组车辆刚柔耦合动力学模型;然后又通过模态叠加法建立了轨道的动力学模型,从而发展成车线-刚柔耦合动力学模型。随后,在车轮上施加20阶理想多边形,研究了300 km/h下轴箱垂向加速度、轮轨垂向力和轮轴弯曲应力的响应,结果表明:轴箱垂向加速度和轮轨垂向力以577 Hz的多边形通过频率波动,而轮轴弯曲应力主频为28.8Hz的车轮转频,在此基础上,叠加了多边形的通过频率,因此多边形的通过频率577 Hz会分岔为548 Hz和605 Hz两个频率。通过对不同速度和不同多边形幅值下车辆响应的研究可以得到以下结论:随着速度和多边形幅值的增大,轮轨力最大值总体上呈现增大趋势。从轮轨力最小值上看:速度越大,多边形幅值越大,则更容易发生轮轨分离。当车轮多边形通过频率与轮轨耦合共振频率耦合,会引起轮轨垂向力的增大。当与轴箱自身模态频率耦合时会导致轴箱加速度的变大。轮轴应力则主要受到轮轨耦合共振模态以及轮轴自身的弯曲模态影响。     

基于CVSD编码的无线语音系统方案的设计

简要介绍了连续可变斜率增量(CVSD)调制的原理。与目前应用较为广泛的其它语音编码方式相比较,CVSD拥有更优的数字特性。着重介绍了由CML公司研制开发的基于CVSD的语音编码芯片———CMX649的特点及相关的应用方式。CMX649能够成功地应用在广泛的语音编码系统中,尤其适合无线语音系统应用。在此基础上,给出了一种实用性很强的低成本、低功耗无线语音系统的设计与应用方案。该方案可提供清晰可靠的语音传输,可广泛应用于农村地区,具有广阔的市场空间。     

随机库存分配问题的一种求解方法

讨论了在VMI管理思想下对具有随机需求特性的多客户库存分配问题 ,重点论述了有效近似算法的设计过程 ,最后基于一组模拟数据给出了一个算例。     

一种高精度的非平稳随机信号实时建模算法研究

针对传统的非平稳随机信号时变参数筹分模型算法的不足,论文把非平稳随机信号时变参数差分模型与一种带自适应遗忘因子的RLS算法结合起来,形成一种有效的非平稳随机信号实时建模算法,仿真分析表明该算法不仅能获得快的收敛速度而且能获得高的建模精度。