基于FPGA和DDR3 SDRAM的大规模查找表设计与实现

针对高速大容量数据读写的广泛需求,提出一种FPGA控制DDR3 SDRAM实现大规模高速查找表的方法。该方法采用Altera公司Cyclone V系列的 FPGA,在Quartus II开发环境下,利用Verilog HDL编程语言,通过状态机来描述对DDR3 SDRAM的各种时序操作,设计了用户自定义DDR3 SDRAM控制器。搭建了测试系统进行测试,同时使用SignalTap II逻辑分析仪对控制器的工作流程进行了调试和验证。最终测试结果表明,查表准确且速度达到了40M次每秒。     

基于强化学习的四旋翼无人机控制律设计

目前四旋翼无人机大部分都采用经典控制方法进行控制律的设计,然而控制参数的选择和对被控对象数学模型的依赖一直是经典控制方法设计中需要克服的问题;针对此问题,采用了一种基于深度强化学习算法Deep Q Network的无人机控制律设计方法,以四旋翼姿态角和姿态角速率作为三层神经网络的输入数据,最终输出动作值函数,再根据贪婪策略进行动作的选取,通过与环境的不断交互,智能体根据奖惩信息来更新神经网络的权值,使得智能体朝着获得累积回报最大值的方向选取动作;仿真结果表明在经过强化学习训练之后,四旋翼姿态角能够快速准确地跟踪上参考指令的变化,证明了基于强化学习的四旋翼无人机控制律的可行性,从而避免了传统控制方法对控制参数的选择与控制模型的依赖。     

无线多跳通信网络中基于贝叶斯概率模型的消息转发机制研究

无线多跳通信网络依赖多节点中继实现信息传输,因不需要依赖预先架设的基础设施而成为军用及民用领域等特殊应用场景下的重要通信方式。为了能在复杂及恶劣环境下组网,信源节点往往采用全网广播路由请求分组RREQ的泛洪方法,以提高多跳转发路径构建成功率。然而,全网泛洪广播产生消息的冗余转发和重叠效应引起节点能耗的上升和信道利用率的下降,导致分组碰撞与网络拥塞概率的上升,严重时可能造成网络瘫痪而失去效用。本文基于贝叶斯概率论设计了无线多跳通信网络的消息转发模型,通过计算节点密度和后验概率在保证网络连通性的条件下减少不必要的消息转发。基于NS2的仿真结果表明,本文所提出的基于贝叶斯概率模型的消息转发机制能够有效减小广播分组的重播次数。相比于同类算法,在基本保证网络吞吐量的前提下,可以有效降低能量消耗、路由开销,并提高分组成功交付率,从而为未来广域大规模动态多跳网络部署提供技术支撑。     

基于自适应遗传算法的航材动态调度规划研究

针对民机不同维修任务的航材调度规划问题进行了深入研究,提出了基于改进自适应遗传算法动态库存的航材实时共享调度规划模型。结合任务时间窗的需求和停机惩罚函数为约束,以最小总成本为优化目标,建立了航材库动态环境下的航材调度模型。在此基础上,采用改进遗传算法对模型进行求解,编码方式采用染色体组的形式,在求解过程中,将交叉和变异概率根据适应值作出动态调整。通过算例仿真验证了该模型的可行性和有效性,为航材实时调度规划提供了理论方法依据。     

CuNi10Fe1.6Mn铜镍合金热压缩流变应力行为研究

利用Gleeble-1500热模拟实验机,对CuNi10Fe1.6Mn合金进行热压缩实验,研究其在高温塑性变形过程中的流变应力行为。试验温度在800～1000℃,应变速率0.01～10s^(-1),总变形量为60%。实验结果表明:CuNi10Fe1.6Mn合金的流变应力随着应变温度的降低而增加,随着应变速率的增加而增加;应力在达到峰值之后不再发生明显变化,出现稳态流变状态。通过数理统计的方法计算得到CuNi10Fe1.6Mn合金的热变形激活能为306.082kJ/mol,并得到其本构方程。     

基于Curvelet变换与局部能量的图像融合算法

针对当前图像融合算法中边缘与细节特征表达不理想的问题,提出一种新的基于Curvele变换与局部能量的图像融合算法.该方法首先在不同的分辨率下将源图像转换为Curvelet系数集,然后引入局部能量融合规则将Curvelet系数进行结合,最后通过逆Curvelet变换得到融合图像.实验表明:本文算法所得的融合图像细节丰富、边缘清晰,且算法能够抵抗一定噪声的干扰,具有一定的应用价值.     

钛合金过滤器抗冲击性能分析

以舰船压载水过滤器为研究对象,采用动态设计分析法计算其抗冲击性能,并利用时域分析法将冲击响应谱转换为正负三角波进行抗冲击计算,对比验证抗冲击性能计算结果的正确性。同时,对不同材质的过滤器进行抗冲击计算,分析材质对过滤器抗冲击性能的影响。结果表明:采用动态设计分析法与时域分析法获得的冲击应力大小及分布规律一致,证实了抗冲击计算的可靠性;垂向的应力响应最大,横向次之,纵向最小;ZTi60合金过滤器的最大失效系数为0.347,满足GJB 1060.1—1991的设计要求;在相同冲击载荷作用下,不同材质过滤器的应力分布基本一致;过滤器的抗冲击性能由高到低依次为ZTi60合金、TA2纯钛、QAl10-5-5铜合金。     

提升炊事热效率的实验研究和数值模拟

当前炊事活动中热量从燃气燃烧传至食物总热效率一般在50％左右,有较大提升余地.通过对炊事活动传热过程进行分析,可以确定影响炊事热效率的主要因素,设计制作了节能灶圈.通过使用平底锅和圆底锅对其进行实验测定并改进,最终可实现将炊事热效率提升5％～12％.同时还对一般炊事过程和使用节能灶圈的情况进行了数值模拟,验证了节能灶圈的原理.确定了高温烟气大量卷吸环境空气是造成炊事效率不高的最主要因素,使用节能灶圈可有效减少这种现象的影响.     

钢丝绳冲击疲劳试验台的设计研究

针对钢丝绳疲劳试验台存在的施加载荷较小,钢丝绳张紧时调节不便,以及不能很好地模拟现实工况等缺点,设计了新型钢丝绳冲击疲劳试验台来克服这些缺点。利用Hertz接触理论求出摆锤与滚轮之间的法向碰撞力以及钢丝绳的冲击动载荷,进而更科学合理地对钢丝绳进行试验测试。     

不同断面的巷道对爆破地震波的响应规律数值分析

为了有效减弱爆破地震波对既有巷道的不利影响,需根据巷道对爆破地震波的响应特点采取合理措施。采用数值模拟的方法,研究了正入射爆破地震纵波作用下,不同断面形式巷道的洞壁和围岩振动响应。结果表明,相同爆破地震波作用下,组合式断面巷道的振动响应近似等于对应基本断面式巷道的振动叠加。直墙式巷道的洞壁振速放大效应强于圆形、椭圆形巷道,其振速沿洞壁分布的空间变异性也更大。在迎爆侧,振速放大效应主要发生在距洞壁1倍洞高范围内的围岩体上,距洞壁越近的岩体,振速放大效应越严重。巷道洞壁振动响应对爆破地震波振动频率的变化较为敏感,随振动频率的变化,洞壁振动响应的强度、空间分布均发生变化,由断面几何性质导致的振动响应差异也随振动频率的增加而增大。