面向虚拟介入手术的电磁力反馈模型的设计与仿真

为满足虚拟血管介入手术中力触觉反馈的实时性和精准性,采用磁悬浮原理设计一种力反馈模型生成虚拟介入手术中的周向旋转力触觉.通过分析通电线圈磁场特性和介入手术操作模式,首先设计电磁线圈阵列的拓扑结构和手术器械模型;随后针对线圈阵列提出最优电流分配策略并进行仿真验证;最后通过模型融合方法构建力矩-电流预测模型.实验结果表明,该模型能以3％的误差、40 Hz的频率预测出电流,结合最优电流分配策略可对介入手术中的关键力反馈进行实时、精确还原.     

基于网格模型简化算法的多传感测距误差自动修复研究

采用当前方法修复测距误差时,无法准确地在短时间内获得测距数据和信息,不能全面地检测测距误差,增加了修复测距误差所用的时间,修复后的测距精度较低。为此,提出基于网格模型简化算法的多传感测距误差自动修复方法。规整化处理网格模型属性,计算顶点的二次误差和属性显著度,通过待折叠边的颜色属性误差和几何属性误差计算待折叠边的折叠代价,通过折叠操作实现网格模型的简化处理,获得测距数据。在网格模型的基础上采用基于Huber损失函数最小化的Kalman滤波方法平滑处理测距结果并重构,通过Huber回归方法实现测距误差的自动修复。仿真分析结果表明,所提方法的测距误差检测概率高、修复效率高、修复精度高。     

西安市城市热岛环境动态演化规律研究

选择全国重要的加工业及旅游热点城市西安市作为研究对象,借助RS、GIS等空间信息分析工具,采用西安市2000年、2007年、2014年3个时相的遥感数据反演地表温度,对地表温度进行归一化处理,根据城市热岛分布特点,分析了城市化进程中城市热岛的变化特征.研究表明:随着建设用地的扩张,热岛区域面积逐渐增加并由城市中心向外围延伸,而绿岛区分布在秦岭附近的自然景区、山林水体区域,说明绿色植被及水域有明显的降温作用.     

微杆菌Z4产几丁质酶的发酵条件研究

为提高微杆菌Z4发酵的几丁质酶得率,利用摇瓶研究了发酵温度、初始pH、装液量等对于发酵产酶的影响.在这些实验的基础上,运用正交试验对Z4产几丁质酶的摇瓶发酵条件进行了进一步优化.结果的极差分析和方差分析表明温度对产酶的影响最大,具有显著性.最佳摇瓶发酵工艺条件为:培养温度28℃,培养基初始pH7,接种量6%,三角瓶装液量60mL培养基/250 mL三角瓶.在该条件下发酵液酶产量达到4.13 U/mL,比优化前提高了79.6%.     

C5/C6异构化装置综合改造方案研究

为了挖掘C₅/C₆异构化装置产品方案的灵活性,在实现生产高辛烷值异构化汽油的同时联产高纯度化工产品,借助Aspen Plus流程模拟软件分析了Par-Isom-C₅/C₆异构化技术的“单塔脱戊烷+一次通过”流程的优化改造方向,提出了“双塔+一次通过”“三塔+一次通过”及“多塔+一次通过”3种工艺流程改造方案,并分别对其进行了工艺模拟与优化。结果表明：3种改造方案均可使异构化汽油的研究法辛烷值提高4以上;“双塔+一次通过”方案仅能提升异构化汽油辛烷值,不能联产化工产品;“三塔+一次通过”方案可联产高纯度的异戊烷和混合C₄;“多塔+一次通过”方案可联产高纯度的异戊烷、混合C₄和环戊烷产品。此外,3种流程改造方案均具有技术可行性,但会不同程度增加能耗,因而可根据市场需求与实际需要,选择适宜的工艺流程改造方案。     

含边界元件的MMC-MTDC直流侧单端量故障辨识方法

直流侧故障辨识是基于模块化多电平换流器(MMC)的多端直流输电(MTDC)系统急需解决的重大科学问题.分析直流线路的边界特性与极间耦合特性,提出一种基于单端暂态能量的故障辨识方法.通过区内、外故障的暂态特征以及方向元件,构建故障线路选择判据;并利用母线相连线路的方向元件和交流侧故障的暂态特性,构造母线故障识别判据;再根据两极低频电流差异,设计故障极判别判据.该方法能快速辨识直流侧故障,无需两端通信,能够满足MMC-MTDC系统对辨识方法速动性与选择性的要求.最后结合张北四端柔性直流系统的PSCAD仿真模型,验证了所提方法在不同的故障类型、故障位置和过渡电阻下均能准确检测到故障,且具备一定的抗过渡电阻能力.     

基于改进型双模糊控制的光伏MPPT的研究

为提高光伏电池的光能转换效率和稳定性,对传统的扰动观察法进行改进,提出了一种双模糊控制与PID控制器相结合的光伏电池最大功率点跟踪方法.根据光伏的实时状态,通过两个模糊控制器分别对电压扰动步长和占空比进行调节与控制,并加入了电压增益和PI调节模块环节来减少输出震荡,提高了稳定性;最后在MATLAB/Simulink中搭建光伏系统各模块,比较分析改进前后的仿真结果,论证了改进方法有利于提高功率追踪的稳定性,并在温度和光照强度变化时可较好地追踪到最大功率点.     

预焙铝电解槽“四低一高”电解工艺计算机控制

为了使铝电解始终保持在平稳、高效、低耗状态下工作，提高劳动生产率，预焙铝电解槽采用“四低一高”工艺技术条件，即低分子比，低氧化铝浓度、低电解温度、低阳极效应系数、高极距或高工作电压，再铺之以计算机智能模糊控制技术，实现电解过程的优化，取得良好的经济指标。     

电磁连铸对镁合金凝固和偏析的影响

对电磁连铸AZ31镁合金的宏观组织,以及溶质元素在铸锭截面上的分布规律进行了工业化(生产)规模的实验研究.结果表明:合适与匹配的连铸工艺和电磁场处理可使镁铸坯晶粒组织细化.在拉速8 cm/min和表观直流电流40 A的电磁场条件下,φ162 mm圆坯的AZ31镁合金宏观凝固组织细化为均匀的等轴晶组织.同时,铸坯中溶质元素的偏析明显改善.以Zn,Mn元素为例,其平均偏析度分别比普通连铸下降73%和67%.     

密实度对砂卵砾石料强度及变形特性的影响

为研究试样相对密度对砂卵砾石料强度及变形特性的影响,对4组不同相对密度的砂卵砾石料进行不同围压下的中型三轴固结排水剪切试验。试验结果表明:在试验的相对密度范围内,随着围压增大,相对密度小的试样应力应变曲线硬化特征逐渐明显,而相对密度大的试样无论围压大小,应力应变曲线都呈应变软化型;试样在剪切过程中均表现出不同程度的剪胀性;试样抗剪强度指标φ和φ0随着试样相对密度Dr增大而增大,c和Δφ随Dr增大而减小,并建立了试样抗剪强度与相对密度的函数关系式;割线模量、切线体积模量都随Dr增大而增大,可近似用线性关系表示。