参激随机共振及纠错码技术的应用

为了有效地降低数字信号传输过程中的比特误码率,提出了纠错编码与参数调节随机共振技术的结合.在经过噪声污染后,依据参数调节随机共振技术的性质,给出通过系统参数调节的二进制脉冲幅值调制（PAM）输入信号的渐近误码率公式,应用纠错码技术采用中间值估计的方法得到修正的比特误码率.数字仿真试验证实,理论计算结果与试验结果相吻合,纠错码技术与参激随机共振技术的结合应用于二进制基带信号传输,可以降低误码率,从而可以得到更好的效果,提高通信的可靠性和有效性.     

虚拟企业伙伴选择中模糊因素的定量评估

针对虚拟企业伙伴选择时存在不一致区间判断的复杂评估问题,组建战略联盟决策群并确定着眼于候选伙伴实现机遇的互补竞争力评价指标体系,提出在层次分析法(AHP)框架下,运用有下限和上限的区间数表达候选伙伴之间不一致、不确定的比较比例,获得区间比较矩阵,引入模糊集的隶属度函数表示对选择方案的满意程度,构造模糊约束集合,利用线性规划方法求解具有最大满意程度的优先权矢量,计算出候选者的总体优先顺序.结果表明,该方法能够从可行域为空的不一致区间比较矩阵导出模糊优先权矢量.列举的虚拟企业伙伴选择实例验证了应用这个方法从模糊判断矩阵计算出确定的优先权重的有效性,这是其他方法难以做到的.     

高深宽比SU-8微结构的简易加工技术

为了提高微驱动器的性能,提出了一种在氧化铟锡(ITO)玻璃上加工高深宽比SU-8微结构的方法.在导电玻璃的ITO层上涂覆一薄层AZ-4620正光胶,用常规的接触式曝光法,将光刻掩模上的二维图形转移到AZ-4620光胶层上,显影后利用ITO玻璃的导电性,在AZ-4620光胶曝光处电沉积镍,原掩膜图形可保真地转移到ITO玻璃表面的镍镀层上,使紫外光透过ITO玻璃基底进行反面曝光,从而保证了光刻掩模与SU-8光胶层间的完全接触,消除了厚光胶层表面不平在曝光时的散射和基片材料的反射影响,成功制备了深宽比为16、侧壁垂直度为89.5°的微结构.本方法使用设备简单,加工成本低.     

纸叠层设计制备SiC/Si层状陶瓷研究

针对层状陶瓷复合材料制备工艺复杂且制备成本高的不足,提出了一种无需预先成型基片,且在常压烧结工艺下制备层状陶瓷复合材料的新工艺.采用原位反应法,以纸为原料,通过叠层设计、低温碳化和高温渗硅反应制备了具有层状结构特征的SiC/Si陶瓷复合材料.并采用XRD、EDS和显微镜对材料的组成和微观结构进行分析.结果表明,叠层纸碳化后成为含有层状结构特征的碳骨架,渗硅后得到的SiC层与Si层交替排列的具有明显层状结构特征的SiC/Si层状陶瓷复合材料.并揭示了叠层纸制备SiC/Si层状陶瓷复合材料中Si/C界面的反应机理,Si/C界面的反应是一个扩散反应的过程.     

长期灌流维持肾脏功能损伤的内在机理研究

采用低温机械灌流（hypothermic machinery continuous perfusion, MP）研究离体肾脏的功能.灌流维持120 h,本地家猫肾脏功能呈现出阶段性变化,灌流72 h后肾脏功能出现明显的转折.比较灌流后肾近曲小管上皮细胞超微结构和肾皮质ATP酶活性变化,发现灌流72 h离体肾脏功能最显著的变化为近曲小管上皮细胞结构破坏;改变灌流溶液渗透压能够延迟灌流肾脏功能转折,并对近曲小管上皮细胞超微结构损伤有明显的调节作用.     

滑动轴承内的磁场分布特性

为了研究在磁场影响下机电设备中径向滑动轴承的摩擦学性能,提出了在轴承润滑区内三维磁场分布的研究方法.以一套外加磁场滑动轴承实验装置为例,利用磁场有限元方法,计算了1/24和1/4对称结构中空气、铁磁以及油膜区域的磁场分布情况,分析了径向滑动轴承的磁场在润滑油膜区内沿径向、轴向和周向的分布特性,并分别研究了轴承宽度、轴承直径、轴承配合精度等结构因素以及轴承偏心对磁场分布的影响.结果表明,在轴承油膜区内的磁场分布是不均匀的,并且磁场分布随结构和偏心参数的改变而改变,在轴承端部有端部效应,在轴承偏心时存在聚集效应.     

超大功率固态激光器的介质温度场分析

利用有限元分析的方法,对在二极管抽运的超大功率（10~100 kW或更高）Nd3＋:GGG板状激光器的热稳态（CW）和热容量 (Heat Capacity)两种工作模式中的激光晶体的温度场分布,及其随工作时间变化情况进行了模拟分析,为热透镜效应提供了详尽的基础数据.研究表明,在热稳态模式下,加大冷却气体的流速可以改善晶体温度分布,减小热透镜效应,但改善程度有限;在热容量模式下,激光的发射和冷却过程在时间上分离,减小晶体应力和光学畸变,改善了输出激光质量.尺寸为10 cm×10 cm×2 cm单片晶体在26.6、38.6、53.2和66.5 kW的抽运下,晶体最高温度分别为70.6、93.6、121.0和146.8 ℃,准连续工作时间分别为7.8、8.5、9.0和12.4 s,该结果与实验测量相符合.由此得到：在热容量模式中,单片厚度为2 cm的Nd3＋:GGG输出功率面密度的极限为170~200 W/cm2.     

220 t/h水煤浆锅炉NOx排放特性的研究

为了解水煤浆锅炉NO_x排放规律和降低NO_x的排放,对一台220 t/h水煤浆锅炉进行了一系列实验研究.提出了优化浆温和雾化蒸汽压力、适当降低预热空气温度和优化吹灰次数和时间等优化运行方式来实现水煤浆燃烧的低NO_x排放.结果显示燃料型NO_x是水煤浆燃烧过程中NO_x生成的主要来源,锅炉负荷、过量空气系数、温度、吹灰以及水煤浆特性等都对NO_x的生成有复杂的影响,在不影响燃烧的情况下,低氧量运行有利于降低NO_x排放质量浓度.     

径向可开启板式结构几何协调性研究

介绍了一种新型开合结构--径向可开启板式结构.针对它在几何协调性方面存在的缺陷,分析了这种结构的基本构成并给出基本几何方程;运用欧式几何分析方法研究了开启时具有圆形开口的结构各单元之间的拓扑关系,得到了临界方程和限制方程,据此绘制了一些常用参数下的临界曲线和限制曲线,以便设计者选用;给出了两种开启时可形成梅花形开口或多边形开口的新型结构,解决了特定参数下屋面设计的几何协调性问题.研究结果为径向可开启板式结构的设计提供了有价值的参考.     

基于位置和程度指标的结构损伤识别研究

为提高结构损伤识别的精度,提出基于动、静态数据融合的位置指标和完全基于频率的位置指标,并采用学习速率自适应调整的新型BP神经网络学习算法,其特点是在网络迭代过程中根据网络学习误差来调整学习速率的取值,该方法有效地克服了传统BP网络学习过程中容易陷入局部极小和收敛速度慢、学习效率不高的缺点,进一步讨论了参数输入方式对网络识别效果的影响,分别采用两步诊断法和一步诊断法进行损伤识别.结果显示,两步诊断法对损伤位置和程度的识别正确率较高,而一步诊断法识别效果却不令人十分满意;减少位置指标和程度指标的输入个数对损伤识别结果有显著的影响.     

利用数字图像处理技术实现音圈电机运动检测

为了精确分析音圈电机的运动（特性）规律,运用IMPERX公司生产的高速相机,采用非接触式测量的方法;运用数字图像处理技术,在MATLAB平台上通过追踪特征点的运动轨迹,实现音圈电机运动的精确测量,并分析其运动特性.实验结果表明,音圈电机直线运动特性较好,视频运动分析可行.     

Design of a control system for a macro-micro dual-drive high acceleration high precision positioning stage for IC packaging

A macro-micro dual-drive positioning system showing good potential for high acceleration and high precision positioning required in IC packaging applications is devised in this paper. The dual-drive positioning stage uses a VCM (voice coil motor) driven macro positioning stage and a PZT piezo-electric driven micro positioning stage. The coupling characteristics of the system are analyzed to produce a control structure with a micro positioning stage that can dynamically compensate for the positioning error produced by the macro positioning stage. Models of the two positioning stages are described. The models cover both the mechanism and the actuator. For the macro positioning stage, friction characteristics are taken into account, and a controller with an LQG (linear-quadratic-Gaussian) control algorithm combining a feed-forward compensation algorithm is derived. A PID controller is used to control the micro positioning stage. Detailed designs are derived for the proposed approach, and the performance is validated by simulation. Supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 50705027), the National High Technology Research and Development Program of China (“863” Program) (Grant No. 2007AA04Z315) and Self-Planned Task of State Key Laboratory of Robotics and System (HIT) (Grant No. SKLRS200804B)     

有限元法在电磁搅拌装置中的应用和研究

本文论述了电磁搅拌装置中感应器的原理和结构,从电磁场理论出发,建立了感应器的数学模型,利用有限元法得到了磁场在空间的分布,并且实现了电磁力的大致估算,最后比较了理论计算数据和实验数据,结果证明用该方法分析电磁场的分布是可行的.     

基于力/位混合控制的工业机器人精密轴孔装配

为了研究工业机器人在高精密装配领域的应用,针对高精密装配中典型的轴孔装配问题,提出精密轴孔装配流程以及新的力/位混合控制策略实现方式：装配流程包括搜孔、插入、完成3个阶段;新的力/位混合控制策略是基于伺服速度环实现,与传统基于伺服位置环实现的力控制系统相比较具有更大的系统带宽,控制系统结构简单,方便实现,也可以把速度信号进行积分,转化为伺服位置环控制的实现方式,开展仿真和实验以验证方法的有效性,仿真结果表明,基于速度环实现的力控制能够更好地跟踪更高频率的正弦给定信号,具有较好的力跟踪性能.实验采用工业机器人大臂减速机的装配,实验结果表明,采用力/位混合控制方法和螺旋搜孔的方式能够顺利地找到装配孔,很好地完成轴孔装配作业.     

干式空心并联电抗器投入瞬态电动力研究

为探究干式空心并联电抗器投入瞬态电动力对绝缘的破坏性,以一台BKDK-20000/35大型电抗器为例,利用ANSYS场-路耦合有限元分析方法,对该电抗器的投入瞬态电动力进行了数值解析,对瞬态电动力破坏绝缘的可能性进行了讨论.研究结果表明,投入瞬态过电流会产生强瞬态电动力,瞬态电动力的分布极不均匀.轴向电动力关于中心高度对称,距中心高度处越远,轴向电动力越大;辐向电动力指向磁力线圆心所在线圈,距该线圈越远,辐向电动力越大.轴向瞬态电动力对绝缘破坏性小,幅向瞬态电动力对绝缘有一定的破坏性.线圈与包封绝缘间脱层是瞬态电动力造成绝缘开裂的原因.     

真空断路器永磁机构计算与分析

在介绍了高压断路器的双稳态永磁机构结构及工作原理的基础上，对其涡流电磁场方程进行了描述，研究了电流源激励下的瞬态磁场，并推导出考虑涡流情况下的非线性瞬态磁场数学模型，建立出永磁机构动态方程.采用耦合法，并且应用了ANSYS软件进行编程来对永磁机构的瞬态场进行计算，对它的线圈电流、动铁芯位移及受力进行分析，并研究了涡流效应对永磁机构的影响，得出应选择电导率小，电磁性能好和损耗低的导磁材料的结论.     

电磁阀的有限元法磁场分析及吸力计算

提出了电磁阀的吸力计算公式 ,建立了电磁阀的二维有限元模型 ,利用模型进行了计算软件的设计 .运用此软件对某公司生产的SRS电磁阀进行了磁场分析和电磁力计算 ,通过比较发现计算结果与测试结果吻合较好 .同时给出了电磁力和功耗随导线线径、匝数变化的关系曲线 ,讨论了电磁力和功耗与导线线径和匝数之间的关系 .     

压电驱动式高频电液伺服阀实验研究

为了提高电液伺服阀的频率响应特性,采用响应速度快、输出力大、刚性好的积层式压电驱动器作为伺服阀的前置级电-机械转换器.采用杠杆放大的方式对压电驱动器的输出位移进行放大,保证足够的流量输出;采用直接驱动阀芯的方式增强了抗污染能力以及动态响应特性;功率级滑阀采用内置方式,用单个压电叠堆实现了滑阀的双向控制.试制了压电伺服阀的样机,并对样机进行了静、动态测试.得出该阀的频宽大于1.2 kHz,流量为5.7 L/m in,抗污染能力达到ISO 4406 18/15.     

大跨空间结构减震控制装置设计与试验研究

基于大跨空间结构振动主动控制方法,以超磁致伸缩材料为核心元件,充分利用其输出力大、响应速度快、可靠性高、驱动电压低等优良磁控特性设计出一种将电磁能转化为机械能的减震控制装置—超磁致伸缩作动器,分析了其工作原理和设计方法,然后对其进行力和位移输出性能测试.结果表明,该作动器磁路结构良好,磁机转换效率较高,在驱动电流作用下可输出较大的力和位移,其与驱动电流基本呈线性关系且对电流的变化非常敏感,为这种作动器在大跨空间结构中的应用打下了良好的基础.     

稀土超磁致伸缩微致动器设计与实验

作为微制造平台主动隔振系统微致动器核心部件,超磁致伸缩微致动器的工作性能将直接影响整个系统的控制精度.选择Terfenol-D作为微致动器主要材料,设计了一种新型超磁致伸缩微致动器.电磁结构设计中,采用电磁场解析计算进行初步设计,进而采用有限元法对致动器的结构和线圈参数进行进一步的分析与优化.静态特性实验结果表明,该微致动器具有较大的静态位移输出、力输出及较小的位移滞回.