基于输出预估自抗扰策略的加筋壁板结构多模态振动主动控制

针对加筋壁板结构中存在的模型难以精确确定和多模态外界干扰等问题,基于加速度传感器,提出了一种不依赖结构精确数学模型的多模态线性自抗扰振动主动控制(Linear Active Disturbance Rejection Control)策略。由于加速度传感器和压电驱动器的异位配置不可避免地使得整个控制系统存在时延。为解决该问题,利用Smith预估器的原理,引入输出预估器来补偿时延,这样设计的自抗扰振动主动控制器能够很好地解决时延对结构振动性能的影响。基于dSPACE实时仿真平台、利用加速度传感器、压电片驱动器,设计并建立四面固支压电加筋壁板结构实验系统,对提出的控制方法进行试验比较研究。最后的试验结果表明,采用提出的具有输出预估功能的自抗扰振动控制器,能够快速有效地抑制结构的多模态振动。     

宽频压电振动能量采集器的力-电输出特性分析

压电振动能量采集器是一种新型的力(加速度)-电耦合转换输出器件,为了提高单自由度悬臂梁压电振动能量采集器的输出功率和工作频带,通过在单自由度悬臂梁压电振动能量采集器模型基础上增加一个弹性放大器的方法,构造形成了具有两自由度的宽频压电振动能量采集器。利用ANSYS有限元软件建立了宽频压电能量采集器的有限元力-电耦合模型,数值分析了模型中各参数(如质量比、阻尼比以及负载电阻等)对系统力特性(速度、加速度等)和电输出特性(电压、电流、输出功率等)的影响。研究结果表明：大的质量比和小的阻尼比能够提高压电悬臂梁能量采集器的输出功率并拓展其工作频带;短路谐振状态下的匹配电阻能够使能量采集器产生较大的输出电流,而开路谐振状态的匹配电阻能够使能量采集器产生较大的输出电压,优化后的短路谐振和开路谐振最大输出功率分别达到4386.5 mW/g2和4263.4 mW/g2。频带宽度达到10 Hz,且是SDOF系统的5倍。     

压电加速度传感器磁灵敏度的多维测试方法的研究

目前压电加速计的磁灵敏度的测试方法采用ISO/5347-19-1993《振动与冲击传感器的校准方法磁灵敏度测试》,这种方法不能去除传感器自转产生固有振动信号的干扰,难以保证测量结果的准确性。本文分析了压电加速度传感器磁灵敏度产生原理,针对当前国际标准存在的问题,提出一种三维的压电加速度传感器磁灵敏度测试方法。利用该方法对压电加速度传感在不同磁场强度下和固定磁场下多个维度的信号输出进行测量。测量数据显示传感器磁灵敏度随磁场强度增大呈非线性增大规律,且传感器的磁灵敏度具有空间矢量。结果表明多维测试方法能够有效测量传感器磁灵敏的空间矢量,克服了传统测量方法信噪比低的缺点,减小了测量误差。     

压阻式压力传感器的温度特性研究

本文针对压阻式压力传感器的温度特性,提出了对其零位温度漂移和灵敏度温度漂移的补偿方法在传感器芯片上加做温敏电阻和加热电阻对其零位温度漂移和灵敏度温度漂移进行补偿,并通过试验证明这种方法是非常有效的.     

用于加速度计接口电路的新型Σ-Δ电压-频率转换器的设计

设计了一种基于Σ-Δ调制器技术的新型电压．频率转换器，可用于加速度计接口电路将模拟电压信号转换成相应的频率输出信号，且其对于恒定输入电压具有稳定的输出频率，具有正负两种转换特性．采用中国电子科技集团二十四所的4μm P阱标准CMOS工艺参数对电路进行了模拟仿真．在10V电源电压下，其时钟频率为1．04MHz，输入电压范围为1．5—8．5V，输出频率范围为40-533kHz，转换灵敏度约为134kHz/V，非线性度小于0．08％．仿真结果表明，其可广泛应用于矢量传感器的模数转换接口电路．     

基于NSGA-Ⅱ&BP的应变片式压力传感器温度补偿研究

应变片式压力传感器容易受到温度的影响,需要对该传感器进行温度补偿,针对该问题提出一种带精英策略的快速非排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)与BP神经网络相结合的软件补偿模型。该模型将BP神经网络中2个输出值与期望值误差作为NSGA-Ⅱ同时寻求最小的2个目标,对BP神经网络初始权值和阈值进行优化,克服单一BP神经易陷入局部极小值的缺陷。通过该算法模型对不同温度下压力传感器的输出值进行数据融合,研究结果表明,补偿后的传感器零位温度系数(α_0)和灵敏度温度系数(α_s)均提高两个数量级,从而证明NSGA-ⅡBP算法的温度补偿模型可以有效提高该传感器的温度稳定性。     

压阻式压力传感器的温度特性研究

本文针对压阻式压力传感器的温度特性,提出了对其零位温度漂移和灵敏度温度漂移的补偿方法:在传感器芯片上加做温敏电阻和加热电阻对其零位温度漂移和灵敏度温度漂移进行补偿,并通过试验证明这种方法是非常有效的.     

悬臂梁压电振动能采集器的集总参数模型和实验验证

压电振动能采集器是无线传感节点的一种理想电源,近年来受到广泛关注．考虑质量块和逆压电效应影响,建立了在基础激励作用下的悬臂梁压电振动能采集器的集总参数运动微分方程,得到了采集器固有频率的解析表达式．引入了2个反映压电层连接方式的常数,建立了对单压电层、双压电层并联和双压电层串联的悬臂梁压电振动能采集器均适用的耦合电路方程．求解以上方程,得到了简谐基础激励下的输出电压表达式．实验结果表明,固有频率和输出电压表达式的相对误差分别小于10％和20％．     

基于PSO-BP模型的扩散硅压力传感器温度补偿

硅的电导率易受温度影响,导致扩散硅压力传感器的输出电压随温度变化产生漂移,需对该传感器进行温度补偿,针对该问题提出粒子群优化的BP神经网络算法(PSO-BP)。通过二维标定实验,利用温度传感器监测实验环境温度,得到扩散硅压力传感器在不同工作温度下的输入输出特性曲线,建立PSO-BP模型。该模型利用粒子群算法全局寻优的能力为BP神经网络算法初始权值和阈值选取最优解,弥补传统BP神经网络初始值随机选取的弊端,克服容易局部陷入极值的缺陷。实验结果表明,经过PSO-BP模型补偿后的输出零位温度系数和灵敏度温度系数均减小一个数量级,证实该模型能够有效降低温度对扩散硅压力传感器的影响。     

压电双晶连接形式对振动发电机力电输出特性的影响

为了分析压电双晶体连接形式对振动发电机力电输出特性的影响,并有效改善发电机综合性能,考虑发电机机械端的力-电耦合与电路端的电-电耦合作用,利用压电本构方程建立了双晶压电悬臂式振动发电机的有限元分析动力学方程,利用ANSYS软件建立了相应的有限元机电耦合分析模型,对比分析了在相同外力激振条件下,压电双晶不同连接形式对发电机输出力特性(末端振动速度)和电特性(电压、电流和电输出功率)的影响。最后,对两种类型发电机的电输出功率进行优化分析,得到了压电双晶不同连接形式时发电机的优化负载电阻和最大输出功率。研究结果表明:串联型振动发电机的优化负载电阻是并联型发电机优化负载电阻的4倍;串联型发电机具有较大的输出电压,压电双晶并联型振动发电机具有较大的输出电流,但两者具有相同的最大输出功率。     

模具表面离子氮化工艺研究

研究了一种利用空气／甲烷混合气体对模具表面进行离子氮化的新工艺,分析了渗层的硬度、组织及物相。结果表明,通过加入甲烷气体,可以实现用空气直接进行离子氮化处理,通过调整甲烷流量,可以获得不同的渗氮硬度和物相。     

Report on ONR Workshop on Fracture Scaling

The paper reports on the discussions at the ONR Workshop on Fracture Scaling, held at University of Maryland in June 1999, under the chairmanship of Z.P. Baant and Y.D.S. Rajapakse. The workshop dealt with size effects in structural failure and scale bridging in mechanics of materials. The lectures at the Workshop were published in Volume 95 of this Journal. The objective of this paper is to present records and interpretations of the extensive discussions prepared by invited specialists. The records show which are the areas of disagreement among leading researchers and which are those where consensus has been reached.     

基于生活形态的产品设计研究

以现代产品单纯的功能诉求远不能满足市场需要为出发点,分析了设计研究与生活形态关联的重要性。介绍了生活形态的理论及其常用方法,结合现实课题的实践分析,探讨了基于生活形态的前期设计研究思路。通过示范和论述生活形态在设计研究、产品设计中起到的作用,并且以最终概念设计为延伸,提出了如何更好地进行创新的一种设计研究思路。     

基于下一代网络的SLEE APIs的研究

对下一代网络业务逻辑执行环境(SLEE)的研究现状作了简要分析，在此基础上给出了业务逻辑执行环境(SLEE)的体系结构。为满足不同层次业务开发者编写业务(或应用)的需要，提出不同抽象粒度的SLEE应用业务编程接口(APIs)的体系框架。最后列举了两个用这些APIs实现的业务的例子。     

对等网络技术在网络电视(IPTV)中的应用研究

本文为解决网络电视（IPTV）网络中数据服务器传输瓶颈问题,提出了一种新方法,即引入对等网络技术。文中介绍了对等网络技术原理,将对等网络技术与组播技术进行了比较,研究了对等网络在IPTV应用中的实现方法,总结出对等网络技术的优势,并提出对等网络存在的不足,以及采用DRM技术来弥补不足的方法。     

基于文献反思参与式设计

目的 分析和反思有关参与式设计(PD)理论形成与实践的文献,并解决三个问题,强调“参与”设计的项目中为什么使用已经淡化了“参与”概念的PD;在商业环境中进行PD实践的前提;PD的核心理念是否应当按照某些指标排序。方法 筛选Web of Science数据库中收录的PD相关研究文献,用自然断裂点分级法划分出PD研究的四个阶段,通过CiteSpace 工具筛选各发展阶段中的重要文献,定性分析各阶段的文献。结果 梳理了PD的发展过程和核心理念,得出了PD的本质,分析了PD实践与PD理论间的隔阂,并探讨了PD未来的研究方向。结论 PD本质是文化、政治思想在设计活动中的表达;设计项目中使用PD可能是为了程序正义;“有用”是商业环境中进行PD实践的前提;对PD核心理念的排序是合理且有用的。     

基于符号学的产品设计研究

主要运用符号学原理来研究产品设计,把各种设计元素看作符号,研究产品符号的价值构成,产品设计的传达过程和编码规则,帮助设计者树立正确的设计价值观,从而更好地处理产品设计中各种设计元素的关系,指导设计活动的顺利进行.     

星载抛物面天线反射器太阳辐射热流分析

太阳辐射是在轨抛物面天线反射器产生变形并导致其电性能下降的重要因素。针对天线轨道位置的时变性及抛物反射器的几何特点,讨论了太阳辐射光线与轨道面的夹角、进出地球阴影区的时刻等参数。根据抛物面方程以及太阳光辐射向量,运用几何方法分析抛物面天线的自遮挡作用,并给出了相应的判据,同时利用坐标变换实现天线反射面的对地指向不变。该方法实现对在轨抛物面天线反射器的太阳辐射热流的实时分析,为准确分析反射器的热变形或热颤提供条件。     

复合微孔玻璃膜的研制（Ⅱ）

利用由原硅酸四乙酯的水解缩聚反应制得的溶胶作为涂膜液，在多孔陶瓷基体上通过多次涂膜－干燥－加热过程，最后在盐酸中浸沥，可制成多孔的无机复合玻璃膜．探索了复合玻璃膜的成膜工艺因素涂膜方式和次数，加热和酸浸沥条件对膜性能的影响     

制造过程的质量管理探讨

生产过程控制是对“５ＭＥ”质量因素的控制,其控制活动体现在每一个生产工序中。