四旋翼飞行器姿态解算与滤波

四旋翼飞行器的运动控制关键在于对飞行过程中的实时姿态角控制。目前实时姿态角信息还不能直接测量出来。为了能利用已有的传感器数据解算出更准确的姿态角,通过物理实验详细分析了四旋翼飞行器姿态角的解算和滤波算法。首先,通过联立欧拉方向余弦矩阵与四元数矩阵,得到用四元数表达的姿态角表达式。然后,结合加速度计和磁强计实时测量的数据,分别采用互补滤波和卡尔曼滤波两种方法来补偿四元数结果,分别分析如何选取最佳参数,并对比分析了两种滤波方式的优缺点。在一定精度要求范围内,这两种滤波方式都能获得更加准确的姿态角,但是互补滤波相对卡尔曼滤波有一定的解算时延。因此在精度要求一般的系统中,这两种滤波方式都可以用来求解姿态角,卡尔曼滤波方法则更适于对实时性要求更高的系统。     

空调外机角钢支架的SAP2000分析

文章结合对上海市既有建筑空调外机支架安全状况的调查统计结果,采用SAP2000分别计算分析了空调外机角钢支架未锈蚀以及锈蚀后的承载力,得出具有安全保证的空调外机支架最大锈蚀率.另根据调查结果统计分析所得的水平角钢锈蚀率与时间的关系拟合曲线公式,计算不同锈蚀率对应的使用时间,得出为保证空调外机支架的安全使用的建议使用年限.     

冲击地压矿井易自燃厚煤层回撤工作面自燃防治技术北大核心

为了预防冲击地压矿井易自燃工作面回撤周期长导致采空区自然发火,通过分析冲击地压条件下易自燃厚煤层工作面回撤时期防灭火特点,提出了以地面堵漏、调压气室堵漏、“O型圈”堵漏和通风系统调压等措施为主的多层采空区漏风精确调控技术,以采空区全断面帷幕注氮工艺为手段的采空区氧化带宽度精确调控技术,以采空区不放煤区域钻孔注浆、放煤区域埋管灌浆相结合的温度精确调控技术,构建了“控风-降氧-抑温”的立体化防治体系,并进行了应用。结果表明:在工作面回撤的近3个月内,采空区温度始终维持在27℃以下,无自然发火迹象,该技术体系能有效保障工作面长期的回撤安全。     

水下涂装防腐技术与应用

重点介绍了直接在水下结构物表面施涂的水下涂装防腐工艺和方法、世界先进的水下涂装材料、水下涂装设备、水下涂装工艺,水下涂装技术以及实际应用的具体做法,同时也介绍了国内外水下涂装防腐技术与应用实例.对工程金属结构的安全运行和保护寿命提供一个经济有效的方法,为水利行业的金属结构防腐蚀指出了一条新的途径.     

42CrMo钢牙轮钻头球面固定套轴承激光淬火数值模拟

为了确定42CrMo钢牙轮钻头球面固定套轴承激光淬火工艺的最优参数,考虑牙轮钻头轴承的实际工况,通过建立数值计算模型,利用SYSWELD软件,对不同扫描速度、激光功率和光斑尺寸下的激光淬火数值模拟结果进行对比研究。结果表明：球面固定套轴承激光淬火的最优扫描速度为55 mm/s、最优的激光功率为1000 W、最优的光斑尺寸为f3.5 mm;在最优参数下,轴承经激光处理后,硬化层深度约为0.9 mm,硬化层硬度约为632 HV,心部硬度约为400 HV,符合牙轮钻头轴承的使用性能要求。     

固溶-大变形-时效下7085铝合金的强化机理

以固溶—时效和固溶—大变形(压缩、ECAP)—时效加工的7085铝合金为实验对象,分别采用拉伸试验机、X射线衍射仪(XRD)和晶体微区取向分析技术(EBSD)对7085铝合金的拉伸性能、内部的位错密度、单元边界(小角度晶界)和晶粒边界(大角度晶界)进行研究,结合拉伸试验测得的屈服强度,定量计算强化项对不同状态下铝合金的强化贡献。结果表明,相比常规固溶—时效工艺,固溶—大变形—时效工艺加工的7085铝合金的拉伸强度从381.2MPa分别提升到475.6和543.3 MPa;位错强化显著提高,从零分别提高到107.4和180.6 MPa;小角度强化显著提高,从10.4 MPa分别提高到89.1和116.4 MPa。7085铝合金强度提高来源于材料内部的位错和小角度晶界;固溶后的大变形加速了时效,降低了时效沉淀强化。并且发现强烈塑性变形加工(ECAP)的强化效果高于传统塑性变形加工(压缩变形)的效果。     

一株乳酸明串珠菌的鉴定及抑菌培养基配方优化

为了开发利用乳酸菌及其代谢产物相关资源,本研究对实验室前期从内蒙古马奶酒中分离保藏的一株乳酸菌进行16S rRNA基因序列分析,确定该菌为乳酸明串珠菌(Leuconostoc lactis),并以此菌株为研究对象,以抑菌圈直径大小为指标,采用单因素实验、响应面分析法对该菌株的培养基配方进行优化。通过单因素实验后,确定蔗糖、蛋白胨分别为最适碳源与最适氮源,利用响应面法优化培养基得到的最佳培养基配方为:蔗糖24.84 g/L,蛋白胨12.72 g/L,无水CH₃COONa 3.95 g/L,K₂HPO₄ 2 g/L,牛肉粉5 g/L,吐温80 1 mL/L,C₆H₁₇N₃O₇ 2 g/L,MnSO₄ 0.05 g/L,MgSO₄ 0.2 g/L,蒸馏水1 L。经过优化后,抑菌圈直径达到了(23.40±1.28)mm,比初始抑菌圈直径提高了2.1倍,与预测值基本一致。     

移动最小二乘重采样在三维重建中的应用

针对地面三维激光扫描仪采集的多站点点云数据受配准精度和重叠区域的影响,经多视角对齐后生成带有大量噪声和冗余的散乱点云从而影响曲面重建的问题,提出一种基于移动最小二乘重采样的算法：计算点云的ｋ邻域,建立散乱点云的空间拓扑关系,选择合适的基函数和权函数,建立局部拟合区域的拟合函数,结合体素化网格模型实现点云的重采样,分别使用Ｃｒｕｓｔ算法和逆向工程软件ＧｅｏｍａｇｉｃＳｔｕｄｉ -ｏ对重采样的点云进行曲面重建。结果表明：该算法在保证局部细节特征清晰的基础上,能够提高模型表面的光滑性和三维重建的效率,具有很高的实用价值。     

岩石材料破裂过程中声发射信号的应力状态及能量演化研究

岩石受载破裂过程中能量不断积累和释放,而岩石材料非均质性等细观组构特征对其破裂产生的声发射具有显著影响.通过岩石力学试验建立不同非均质、非均匀岩石强度和能量参数的评价方法,分析了不同非均质性岩石的声发射特征与应力状态和能量水平之间的关系.研究表明：岩石在不同应力阶段有不同强度的成分发生破裂,不同应力水平所产生的声发射信号由不同成分的破裂所致;岩石破裂损伤后,剩余能量与总能量、能量降有关,声发射监测到的弹性波能量是能量降的一部分,此能量降与应力状态及材料特性有关;将粉砂岩细分为均质且均匀、不均质而均匀、不均质且不均匀三类,不同非均质、非均匀程度的岩石在不同应力状态下破裂及能量释放情况不同,其中均质且均匀的岩石强度和蓄能水平最高.建立的基于声发射的应力状态和能量水平判别理论可应用于工程中微震监测数据分析,为识别矿山开采过程中区域煤岩体临界状态与超前预警提供了理论基础.     

水下机器人在三峡水利枢纽导流底孔封堵检修门水下清理工程中的应用

本文结合水下机器人在三峡水利枢纽导流底孔封堵检修门水下清理工程中的应用实例,介绍了操作型水下机器人系统组成、主要功能、作业流程及其他应用。并通过与水下工程其他潜水作业方法进行了比较论证,着重说明了它的显著优势;同时展望了水下机器人在我国水电行业应用的广阔前景。