水下滑翔机建模与运动PID控制

水下滑翔机是一种浮力驱动的新型水下航行器,其特殊的驱动方式和结构特点增加了建模和控制分析的复杂度。为获得准确有效的水下运动控制方法,本文通过滑翔机运动学和动力学分析,建立了较为完善的3D空间数学模型,并进行了合理的假设和简化,得到纵平面内小扰动线性化模型。在此基础上,设计了比例积分微分（PID）控制器。并针对滑翔机的纵平面运动进行了仿真分析,结果显示,PID控制器有很好的干扰抑制能力和跟踪性能,由此也验证了纵平面内滑翔机的运动特性。     

用于SAW无线无源传感系统阅读器的DDS设计

直接数字频率合成器(DDS)具有转换时间快,频率精度高,频带宽等特点,作为现代电子设备的重要部分,现已广泛应用于电子领域。该设计将现场可编程门阵列(FPGA)与DDS相结合,采用自顶向下的模块化设计思想、反馈网络的流水线结构及频率自增设计,以达到扫频效果,并基于CORDIC算法实现相-幅转换,以降低硬件资源消耗,最终在Quartus Ⅱ开发环境中进行仿真测试。经CORDIC算法计算后输出的正弦波和余弦波幅值分别为32 768和56 758(16位十进制),输出的正弦和余弦值与预期结果相比,其相对误差仅为6.1×10^-5和9.9×10^-5。仿真结果表明,该设计方案能有效地解决传统声表面波无线无源传感系统中DDS杂散分量大,时延高及功耗高等问题。     

PVDF压电纤维仿生柔性传感器水下传感特性研究

感知器官对于许多动物必不可少,尤其是生活在水下的生物。该文以聚偏二氟乙烯(PVDF)为材料,模仿水生动物海豹的触须设计制备了一种表面四电极PVDF压电纤维仿生柔性传感器。利用激振源测试所制备的传感器性能,包括输出不同的波形测试对不同激励的感知,对水动力的感知及对水下运动物体方向的感知。实验结果表明,该传感器对不同激励的感知性能很好,速度检测极限可达0.15 mm/s,且有良好的方向性检测能力,对水下情况感知的应用前景广。     

鄂尔多斯盆地青石峁气田成藏条件及勘探开发关键技术

2022年探明的青石峁气田,其探明区域的面积为2 151 km²,探明储量为1 459×10⁸m³,是长庆油田第8个千亿立方米大气田。通过回顾青石峁气田的勘探历程,总结了其天然气成藏的地质特征,研究结果表明：青石峁气田的主力含气层为二叠系下石盒子组8段;主要烃源岩为石炭系本溪组、二叠系太原组和山西组的煤层和暗色泥岩,具有广覆式生烃的特点;发育三角洲前缘亚相沉积体系,其中,多物源、多水系、强供给、多期河道控制了砂体的展布特征;储层为水下分流河道砂体,平均孔隙度为7.9%,平均渗透率为0.363 mD,储层致密,砂体的连通性受控于砂体的展布方向;气藏压力系数为0.78～0.90,属于低压气藏;低生烃强度背景下的长期连续充注、断裂系统对致密储层的调整改造、较高的源-储压差造就了岩性-构造控制下的改造型气藏;三维地震勘探技术、砂体精细刻画技术和复杂气水关系下的井位优选技术是青石峁气田勘探开发的关键技术。     

纳米SiC对Al2O3/TiC基多相陶瓷材料显微结构的影响

从烧结温度、基体晶粒大小、断裂方式、SiC在基体中的分布等几方面研究了纳米SiC颗粒的加入对Al2O3/TiC复相基体显微结构的影响.实验表明,纳米SiC颗粒的加入提高了烧结温度,抑制了基体晶粒的异常长大,明显细化了晶粒.试样的断裂方式从以沿晶断裂为主转变为以穿晶断裂为主.纳米SiC在基体中分布均匀,部分位于晶粒内,另一部分位于晶界上.这种显微结构有利于材料力学性能的提高.     

基于约束模型试验的帆船操纵性模型辨识

帆船以风能作为动力,是开发并利用海洋绿色新能源的优良载体,具有重要研究意义.操纵模型是帆船相关研究的重要基础,基于一条小型帆船的约束模型试验(PMM试验),使用岭回归辨识方法构建符合其横倾特点的三自由度操纵性模型,并进行了PMM试验工况的数值仿真并与原始试验数据对比分析.该研究建立了帆船操纵性模型辨识的完整流程,给出了...     

钢背/碳织物增强复合材料衬层传动螺母的工作性能测试

钢背/碳织物增强复合材料衬层传动螺母是一种创新型传动元件,它兼有高的传动效率和大的承载能力。为测量其工作性能,构建了伺服电机驱动的新型螺旋精压机,建立了一套传动效率和摩擦系数的"电流-压力"测试法:即根据测量的驱动电流和输出压力来推算出螺旋副工作效率和摩擦系数。对630 k N新型螺母和青铜(ZCu Sn10Pb1)螺母进行了对比试验。试验结果表明,与青铜合金螺母相比,新型螺母具有更高的传动效率和承载能力,性能更优;重载下,新型螺母摩擦系数下降了21.2%,传动效率则提高了10.6%。     

纳米陶瓷复合材料制备工艺中nano-SiC与基体Al2O3粉末的均匀分散

本文探讨了用于增韧补强陶瓷基体的nano-SiC颗粒的液相分散工艺,研究结果表明:以乙醇和丙三醇的混和液作为分散介质,通过加入适当的表面活性剂,以及调节pH值可以制备出高分散、高稳定的纳米颗粒悬浮液,此法可获得理想的分散效果.     

镁空气电池阳极用挤压态Mg-2Bi-0.5Ca-0.5In合金的放电性能和电化学行为

利用XRD、SEM、EBSD、XPS和动电位极化、EIS技术、半电池及全电池恒流放电等方法,系统地研究了微观组织特征对镁空气电池阳极用挤压态Mg-2Bi-0.5Ca-0.5In(质量分数,％)合金放电性能和电化学行为的影响.结果表明,挤压态合金主要由完全动态再结晶晶粒组成,平均晶粒尺寸为(10.92±0.23)μm.织...     

基于拟Newton法的并联机构位置正解

基于Newton法的迭代搜索算法是求解并联机构位置正解的重要数值算法,但是在其每一步的迭代过程中都需要构造机构的Jacobian矩阵。在Newton法的基础上,将拟Newton法应用于并联机构的位置正解求解,该方法用当前的函数值代替Jacobian矩阵,能够减小每一迭代步的计算量。定义机构的虚工作空间,并分析6-RUS这一类并联机构虚工作空间受限的原因及迭代搜索算法在求解这一类机构位置正解时的局限性,提出将这一类机构的位置正解等效求解的方法。进一步分析耦合型少自由度机构虚工作空间受限的原因,采用虚设机构法和改进的Jacobian矩阵使迭代搜索算法能够适用于这一类机构。数值算例表明:相比于Newton法,拟Newton法的总迭代步数并没有明显增加,但由于每一迭代步的计算量少,计算效率明显提高,为并联机构位置正解在实时场合的应用提供了一定的理论指导;等效机构法能够扩大机构的虚工作空间,增加迭代搜索算法的适用范围。