一种新型的仿生步行机构及其运动仿真

模仿动物运动的不对称性,利用两个行星轮系串联设计了一种新型的仿生步行机构,它由一级转臂、二级转臂、跨步杆和步行支架等构成,其中一级转臂和二级转臂分别是所在行星轮系的行星架,同时它们又是齿轮箱体。通过机构干涉分析,给出了机构不发生干涉的条件。在COSMOS Motion软件环境下,对该仿生步行机构进行了运动仿真,给出了机构各关节的运动轨迹曲线,并分析了该仿生步行机构的车身起伏度。仿真结果表明,该仿生步行机构车身起伏度小,满足探测车的机动性要求。     

基于粒子滤波的数字广播无线定位与跟踪

数字广播作为一种全新的信息传输技术已开始广泛应用,利用数字广播信号进行定位具有独特的优势.本文简单介绍了基于正交频分复用(OFDM)调制的数字广播的测距原理,根据数字广播以恒定码率连续发送的特点,给出了序贯估计接收机位置和速度的定位、跟踪模型.在此基础上,分析了经典的粒子滤波存在的问题,提出了基于扩展卡尔曼滤波器组修正重要采样的粒子滤波方法.仿真表明,相比于扩展卡尔曼滤波和经典的粒子滤波,新算法能提高定位精度,且收敛速度快,性能稳健,不受初始值设定的影响.     

基于ARM7的数控机床人机界面的设计

介绍了基于ARM7并辅以DSP和FPGA的数控机床的人机对话通道的设计,主要包括键盘输入和LCD显示两个模块的设计.键盘输入方面主要讨论了满足数控机床应用需要的基于89C51的智能化键盘的设计方法.数控机床的主处理器采用三星S3C44BOX微控制器,软件平台采用μCOS-Ⅱ实时操作系统.论文着重讨论了在该嵌入式平台下LCD显示模块的设计方法.键盘输入结合LCD显示模块可以实时监视机床的运行状态,管理和编辑加工程序,完成各种参数的录入等功能.     

拖车系统车身摆振的非线性动力学分析

考虑轮胎和悬架减振器的非线性特性,建立包含侧向、横摆、侧倾运动的5自由度拖车系统动力学模型。应用非线性动力学的相关理论,对拖车系统的多平衡点特性以及在各平衡点附近的时域响应进行分析。在此基础上结合不足转向梯度和系统阻尼比特性对系统失稳机制进行研究,并分析了拖车系统参数与路面附着系数对系统动态临界车速的影响。研究发现,由于轮胎和悬架减振器非线性特性的耦合,拖车系统存在多个平衡点。拖车系统的初始状态和各个平衡点共同决定了其失稳机制。结合拖车系统不足转向梯度的定义,当牵引车为过度转向时,牵引车的后轴侧滑导致的车辆折叠失稳是系统车身失稳的一种形式。此时通过对牵引车的横摆角速度进行控制,可以有效地避免系统出现折叠失稳。此外,增大拖车轴距、拖车前轴距离牵引点的距离可以有效地提高系统的动态临界车速,从而提高拖车系统的动态稳定性。     

机械转动惯量电模拟控制方法的比较研究

针对在角加速度控制法和扭矩控制法下测功电机的动态模型,根据转动惯量的物理定义提出等效惯量作为电模拟系统控制方法的评价依据,频域对比分析表明:在测功电机及其驱动控制系统特性相同的情况下,角加速度控制法的模拟精度和响应速度优于扭矩控制法,信号延迟对惯量电模拟的精度和响应速度有明显影响,且扭矩控制法对延迟更为敏感。     

新型D-CRLH传输线宽带带阻滤波器设计

提出一种新颖的对偶复合左右手传输线(D-CRLH TL)结构单元,设计了一款小型化四阶宽带带阻滤波器。通过缝隙耦合形成左手电容和右手电感,位于结构下方的矩形贴片形成右手电容,与矩形贴片相连接的短截线形成左手电感。可以通过改变矩形贴片宽度和短截线的长度来调节带阻滤波器的中心频率和带宽。滤波器有效设计尺寸为11.5 mm×6.7 mm,等于0.23λ×0.13λ(λ为中心频率在自由空间的波长),尺寸较小。仿真测试结果表明该滤波器阻带中心频率为5.6 GHz,20 d B阻带带宽为50%,50 d B阻带带宽为30%。     

改进FMEA与故障传播模型混合故障诊断方法

针对机电产品多种故障原因和故障模式并存问题,在常规故障模式及其影响分析(FMEA)基础上,提出了一种改进FMEA与故障传播模型混合故障诊断方法。分析系统常见故障模式及其故障原因,确定每种故障原因对当前故障模式的贡献率;根据故障传播模型进行故障模式推理,计算每种故障模式的发生概率;采用[0,1]区间的概率值来度量故障的严重度和检测度,得到风险扩展数(REN);通过比较每种故障模式的发生概率和REN值,确定系统关键部件及其主要故障模式,为系统维修策略的制定提供理论依据。计算分析结果表明,该方法能有效识别系统的主要故障模式和关键零部件,并与工程实际相吻合。     

分子间作用力对硬盘磁头承载力的影响

当硬盘驱动器的磁头飞高降至5nm以下时,磁头与磁盘间的分子间作用力不能忽略.以皮米磁头和飞米磁头为模型,模拟了分子间作用力对飞高低于5nm的磁头总承载力的影响.模拟结果表明,分子间作用力改变了飞高低于5nm的磁头承载特性.分子间吸引力使总承载力减小,甚至出现负值,以致使磁头失去承载能力.当飞高进一步降低时,分子间斥力的作用显现出来.由于分子间引力和斥力的作用范围不同,磁头有一段失去承载能力的临界飞高区间.磁头的尺寸因子不同,临界飞高区间也有差别.     

3D打印技术在医疗领域的应用进展

首先简单地介绍了医疗领域中所应用的3D打印成型工艺,并从成型精度、材料、成本等方面进行了简单比较,然后重点介绍了3D打印技术在医疗模型、永久植入体、组织工程支架和具有生物功能性的仿生三维结构体等4个应用领域内的最新进展,最后指出了多材质、全彩色、多孔模型及可降解材料是未来医疗领域3D打印技术的发展方向.     

基于BP神经网络的球墨铸铁球化率的预测

为解决基于热分析技术的传统多元回归算法预测球墨铸铁球化率所存在的问题,提出应用BP神经网络算法预测球墨铸铁的球化率.以共晶过冷温度TEU、共晶再生温度TER、共晶温度TE作为预测球化率输入神经元,建立3层神经网络预测模型,应用自制热分析仪采集的冷却温度数据和金相分析法测定的球化率作为样本数据,从32组样本中选择27组数据作为训练样本,应用MATLAB的神经网络工具箱对算法进行仿真和训练.最后用剩余5组数据对算法进行检验,结果显示,预测误差小于5％,表明应用BP神经网络算法对球化率的预测效果较好,且具有较强的适应能力.