分形方法在心电仿真中的应用

在基于细胞电生理的心电活动仿真中,传导系统非常重要,但由于Purkinje纤维分布的复杂性使得心室传导系统的构建非常困难。根据Purkinje纤维分布特点,用分形理论对心室传导系统进行了描述,并采用分形树模型,基于文法规则,提出了分形树的生成规则,通过分形树的曲面生长算法实现心室Purkinje传导系统的构建。该模型应用于三维心室电活动仿真中,取得了较好效果。     

基于解剖结构和动作电位的心室电活动仿真实现

建立了一个带心肌纤维走向带心肌纤维走向、心室细胞分层的心室几何结构模型,通过对不同层的心肌细胞赋予不同动作电位模型,采用并行算法用C语言编程,在PC机上实现了兴奋在心室肌细胞之间的传递和各心室肌细胞的电活动,通过心室的剖切三维显示来观察心室各部分的兴奋过程.该方法兼顾了计算量和效率,通过优化算法,使得高分辨率的基于解剖结构和细胞电生理的心室电活动仿真在PC机上实现,取得了较好的仿真效果.     

浦肯野神经元回路中的同步性研究

浦肯野神经元是小脑皮层唯一的输出神经元,其传入纤维主要包括来自橄榄核的盘状纤维和来自皮层颗粒神经元的平行纤维.基于与实际神经系统十分相似浦肯野神经元回路模型,本文研究了回路中三种神经元(浦肯野神经元,颗粒神经元,盘状纤维)的相位响应曲线(PRC)并结合它们各自的f-I曲线对来区分三种神经元的兴奋性;进而对不同类型的神经元之间的同步性进行分析,着重考察了不同神经元之间突触的电导系数与浦肯野神经元树突上的Ca P电导系数的影响等,分析结果显示神经元之间同步性对于它们信息传递起着重要作用.     

电传飞机飞行品质低阶等效系统算法研究

研究了从飞行试验数据辨识电传飞机动力学模型的低阶等效系统参数的方法。采用频域相干性分析和高精度有限傅立叶变换对试验数据进行了精确的频谱分析。频域方程误差法、输出误差法和单纯形法相结合,为计算电传飞机的低阶等效系统提供了一个实用有效的算法,并使用某型电传飞机试验数据进行了可靠性和有效性验证。结果表明：使用本文的方法辨识的低阶等效系统模型能够准确地描述真实电传飞机的动力学特性。本文的研究内容为电传飞机飞行品质试验方法提供了技术支持。     

井间ERT电极阵列优化及监测实验系统设计与开发

为了开发用于地层中CO2运移监测的井间ERT系统,研究了ERT电极阵列和工作模式优化设计方法并研制了井间ERT监测模拟实验系统。基于COMSOL平台构建了模拟井间ERT测量响应的有限元数值模型,利用数值模型分析了电极间距和宽度等参数对监测区域电场灵敏度的影响规律以及不同电极阵列工作模式下场域灵敏度的分布特征,确定了井间ERT实验系统中最优的电极参数,即电极间距、宽度与监测范围的比值分别为0.200、0.025,电极阵列的工作模式为AM-BN。在对实验系统进行功能需求分析、总体设计以及上述优化设计的基础上,分别对系统硬件部分和软件部分进行了开发,采用多路切换开关并配合精密电桥仪实现了对电阻抗参数的测量,利用以LabVIEW为平台开发的测控软件实现了对实验系统的自动化控制。以埋放绝缘物体来模拟注入地层CO2的方式开展了实验测试,结果显示测量到的电阻抗数据可以灵敏地反映出监测区域电参数的变化且能够用于定位绝缘物体的位置,从而验证了所开发系统的可用性。所建立的电极阵列优化设计方法以及开发的井间ERT监测模拟实验系统为下一步深入研究基于复电导率参数的CO2饱和度评价模型和开发现场适用的井间ERT监测系统提供了实验平台。     

三轴一体IMU组件中光纤环热分析

对某型号三轴一体光纤陀螺捷联惯导系统建立有限元模型,从结构角度分析了惯性测量单元（ IMU）中光源和加速度计等发热模块对光纤环温度场分布的影响。分析研究IMU组件在22℃常温稳态下的传热规律,表明光源与加速度计等热源所产生热量将不以传导方式在箱体与 IMU台体之间传递,对流与辐射传热对IMU温度分布影响较大;光源为主要热源,是造成Y,Z轴光纤环温度分布不均匀的主要原因;加速度计发热将影响X轴光纤环温度分布。通过＋60℃高温瞬态热分析,研究光纤环在极端环境下温度变化规律,表明系统在极端环境下随着温度上升而温度梯度递减,光纤环瞬态温差增大。稳态和瞬态热分析可指导惯导系统IMU部分结构热设计的改进。     

电传飞行控制系统MBIT故障诊断专家系统设计

针对电传飞控系统的特点和维护性要求,介绍了MBIT故障诊断专家系统的设计思路及实现方法。阐述了MBIT的功能与用途。构建了电传飞控系统MBIT故障诊断专家系统的体系结构,深入研究了如何建立故障知识库、制定推理机制、组建综合数据库和决策解释,并结合某型号,给出了具体的示例。工程实际使用过程中,利用本系统可以全面地对电传飞控系统进行有效的维护。     

基于滑模变结构控制的EHA系统仿真研究

多电飞机功率电传作动系统,采用电能取代飞机能源系统中的液压能、气压能等二次能源.典型的功率电传作动系统主要有电静液作动器(EHA)和电机械作动器(EMA)两种.根据飞机系统运行特点,以EHA为研究对象,对其工作原理与结构特点进行分析,建立了EHA系统中驱动电机、液压泵、作动筒、活塞杆负载等的Simulink线性化仿真模型.同时,针对驱动电机控制精度低的问题,由于传统PID控制的EHA存在舵面控制精度差和频域带宽过窄等问题,故采用了滑模变机构控制对传统PID控制进行改善优化,并进行对比仿真.仿真结果表明,滑模变结构控制的EHA系统的控制质量得到了明显提高.     

基于RBF神经网络的肌电信号建模仿真研究

建立肌电信号模型，尤其是肌肉单纤维动作电位模型，并进行计算机仿真研究，是研究从复杂信号中提取特征参数新算法性能的基础。利用反向传播算法网络和径向基函数的强逼近能力，建立模拟合成单纤维动作电位的精确模型，以达到快速、准确地计算机合成单纤维动作电位波形。通过实验比较，径向基函数网络较反向传播算法网络更适合于肌电信号这类非线性系统建模。     

基于贮备门DFT的飞控系统可靠性分析方法

针对现有大型客机电传(FBW)飞行控制系统(FCS)的体系结构及组成,运用动态故障树分析(DFTA)方法对系统进行可靠性分析;为系统所包含的贮备门事件(spare gates)建立了可靠性代数模型;该法较好地解决了子系统的分布多样问题,并且在逻辑符号系统基础上,推演出系统可靠性冗余分析的量化形式;通过对一个典型的电传飞控系统案例的研究,证明该种方法在工程中的有效性。     

基于DSP的电动静液刹车控制系统研究

未来的飞机作动系统将向着功率电传方向发展;为了将先进功率电传思想应用于飞机刹车系统,取代现有的基于集中油源式刹车系统,文中在分析了电动静液刹车系统工作原理的基础上,设计了以DSP TMS320F2812为核心的刹车控制系统;对控制器的各个模块进行了具体分析,并进行了刹车实验,给出了试验结果;结果表明所设计的电动静液刹车控制系统具有良好的动态性能,达到了良好的性能指标,证明所提出的方案是可行的,对功率电传作动系统的研制具有实际指导意义。     

基于肌电信号容错分类的手部动作识别

针对肌电交互系统中因电极断开、损坏及数据传输中断等故障造成的数据错误/丢失问题,提出一种基于高斯混合模型的肌电信号容错分类方法,通过对肌电信号特征样本中错误/丢失数据边缘化或条件均值归错实现非完整数据样本分类.应用所提出的方法识别5种手部动作,实验结果表明,该方法的动作识别精度要高于传统的零归错与均值归错方法.最后,融合容错分类机制开发了肌电假手平台,在线实验验证了提出的方法可以有效提高肌电交互系统的鲁棒性.     

基于表面肌电的意图识别方法在非理想条件下的研究进展

在基于表面肌电信号(Surface electromyography, sEMG)的意图识别研究领域, 目前大多数的研究主要集中在提高肌电识别的准确性方面. 然而, 在实际应用中, 基于sEMG识别的交互系统往往受到诸多非理想因素干扰, 肌电识别的准确性大大降低. 本文主要关注在非理想条件下肌电识别的鲁棒性研究, 首先详细归纳了肌电识别方法受到的非理想干扰因素(如电极偏移、个体性差异、肌肉疲劳、肢体姿态或其他综合性干扰), 总结了当前研究的抗干扰方法; 随后讨论了非理想干扰因素研究现状中的主要问题; 最后在构建肌电数据集、探索深度学习和迁移学习以及肌电分解研究等方面, 对未来的关键技术进行了展望.     

光电导开关中的隧穿现象

采用光刻和大气环境下原子力显微镜(AFM)阳极诱导氧化加工相结合的加工方法,加工由Ti-TiOx-Ti纳米级隧道结构成其基本结构的微型光电导开关(PCSS),并对其电特性进行了研究和分析.研究结果表明在大气室温条件下,微型PC-SS的输出特性随氧化物宽度不同而不同,当宽度小于100 nm时,其输出特性表现为在一个线性峰值的输出过后,又出现了一个非线性的峰值;在一定条件下Ti-TiOx-Ti纳米级隧道结存在隧穿效应,且其隧穿特性随绝缘金属氧化物的宽度不同而不同.     

基于扎根理论的商业综合体导识系统满意度影响因素研究

导识系统是在用户缺乏方向感时,向用户传递信息,指引用户的重要手段,同时 也是展现城市文化的有效途径。一套优秀的导识系统能快速便捷地引导用户到达目的地,如何 改善导识系统以便更好地服务于用户对提高导识系统服务质量、提升用户满意度具有重要意义。 针对35 名用户进行半结构化访谈,在收集大量访谈资料的基础上,利用质性研究方法扎根理论 对访谈资料进行分析和归纳,提炼出用户对于商业综合体导识系统满意度的影响因素。最终归 纳出5 个主范畴,即可读性、可达性、安全性、交互性和友好性,以此为依据建构影响因素与 作用路径理论模型,进一步运用结构方程模型对其进行验证分析,验证了该模型的合理性和科 学性。研究结果对提高用户对导识系统的满意度具有积极的实践价值,帮助设计人员从用户视 角深化导识系统服务的未来构建方向,并为地产运营商在资源组织和服务更新上提出一定借鉴。     

车载卫星/惯导组合导航算法优化及精度分析

研究卫星惯导系统优化设计问题,由于惯性系统输出随时间变化存在漂移问题.传统组合导航系统滤波器模型越精细、维数越高,则组合精度越高,但计算量也越大,应用复杂度和成本也越高.为了降低车载应用成本及保证导航精度,针对简化惯导误差模型对组合导航系统滤波精度的影响,提出了一种组合导航系统滤波器优化算法,得出在车载条件下忽略惯导误差方程中计算量大的哥氏效应及地球自转误差项对组合导航精度影响不大,但计算量和成本可以得到减小.选取北京公主坟立交桥作为跑车路线,验证了所提算法的有效性.     

基于时延测量的表面肌电信号动作电位传导速度估计研究

通过动作电位传导速度（APCV）估计来探讨表面肌电（SEMG）信号动作电位波形在肌肉组织中的传榆情况。以利用互相关技术测量动作电位波形传输时延值为基础,结合采集通道间的距离来估计SEMG信号动作电位传导速度。实验结果表明,所采用方法能够较准确地获取单类仿真运动单位动作电位（MUAP）波形的传导速度估计值,并能有效描述仿真和实测SEMG信号复合动作电位波形的传导速度变化趋势。     

四余度数字电传控制系统输入信息余度管理策略及其应用

电传控制系统使飞机的稳定性和机动性达到了理想融合。余度技术是提高电传控制系统安全性与任务可靠性的一种重要手段。系统输入信息的余度管理策略是余度设计的一个关键技术。结合某型四余度数字电传控制系统,详细描述了其输入信息余度管理策略与实现。工程实践表明,该策略可最大限度地提高系统的资源利用率,并对余度系统能进行准确的故障诊断、故障重构、故障隔离及故障申报。系统闭环故障仿真试验研究表明,系统二次故障具有无痕切换能力,验证了系统设计的合理性和高可靠性。     

巡航导弹惯导系统数学仿真

针对常用惯导仿真方法对模拟长时间复杂条件下工作的巡航导弹惯导系统存在一定难度的问题,在分析平台惯导系统数学模型的基础上,通过设计巡航导弹典型飞行航迹,建立惯导器件误差仿真模型,对含有误差的惯导系统进行导航解算,构建了完整的巡航导弹惯导系统仿真模型 .利用MATLAB/Simulink工具对模型进行了仿真与误差统计分析.得到的导航位置误差和速度误差与实际情况基本相符,证明仿真模型建立正确,方法使用得当.为进行惯导及组合导航研究提供了一种实用方法.     

一种电传飞控系统测试性架构设计与评估技术研究

针对分布式电传飞控系统进行自上而下的测试性需求分解,突破了系统测试性设计完整可追溯性难题,结合系统分布式架构,充分发挥主飞控计算机作为控制调度核心和作动器控制器等部件作为智能节点的作用,创造性地为国内某型运输机电传飞控系统提出一种集中/分散结合的测试性架构,实现了系统由控制核心部件向外分层逐级激励的机内自检测方法,可有效提高故障检测效率、缩短检测时间;针对分布式电传飞控系统采用图形化方式建立基于多信号流的故障传递模型,形象地描述产品的测试性设计,建立体系性的建模方法、原则和流程,突破以往测试性建模使用不规范、模型可信度不高的难题,根据评估结果迭代方案设计,从而使测试性设计满足测试性要求。