摘要：为总结西藏高寒地区特殊环境下水厂设计的特点和经验,以西藏山南地区贡嘎县森布日水厂为例,分析和总结了西藏高寒地区水厂设计中面临的取水形式、水处理工艺、结构防冻保温设计等关键问题。结合当地水文地质条件,水厂取水采用管井方案,管井设计需要重点解决沉降和泥沙淤积问题,可通过采用复合保温层等措施解决结构防冻保温问题。

摘要：宏微运动一体化压电直线电机能实现大行程高速宏观运动和小行程高分辨率微观运动。针对宏微运动一体化压电直线电机对驱动信号的要求,设计了一种驱动电路。该驱动电路由单相桥式晶闸管整流电路、半桥DC-DC开关电路,2相逆变桥电路和TMS320F28335控制器组成。控制器产生晶闸管触发脉冲和2路PWM信号分别控制桥式晶闸管整流电路和半桥DC-DC电路输出直流电压(0~±1000V)。直流电压经过2相逆变桥电路变换成电机宏运动所需的准正弦驱动信号或微运动所需的正负直流驱动信号。实验结果表明,该驱动电路能输出理想的正弦信号驱动电机稳定运行,其输出电压与驱动频率均可进行独立连续调节;能够使电机两端直流电压极性和电压幅值(0~±1 000 V)任意变化,满足微运动驱动需求。

摘要：农田信息快速采集是精准农业的基础。为快速、高效、准确、节能获取农田信息,该文搭建了多旋翼无人机平台,设计了以STM32F407为主控制器的多旋翼飞行控制系统。采用了比例积分微分(proportion,integration,differentiation,PID)双闭环控制策略,外环为角度反馈,内环为角速度反馈。通过工程凑试法得到合适的PID控制参数。运用专家控制策略改进上述控制方法,使控制参数适应无人机姿态变化。对所设计的无人机控制系统进行抗干扰和阶跃响应试验。系统在受到30?横滚与俯仰角干扰后,其对应恢复平衡时间均在3.4 s内,航向角30?干扰后恢复时间在4 s内。系统横滚与俯仰角阶跃响应调节时间在1~2 s内,航向角在3.4 s内。试验结果表明:双闭环PID控制策略实现多旋翼无人机姿态稳定控制,专家控制策略增强无人机的抗干扰能力。在室外农田环境中,无人机能根据指令在1~2 s内快速调整姿态。当姿态受风影响发生倾斜时,陀螺仪测量角速度大于3(?)/s,采用的控制策略能迅速调整电机转速,保持无人机姿态稳定平衡。试验证明该控制系统稳定可控且具有较强抗干扰性,满足多旋翼无人机低空采集农田信息的要求。

摘要：为解决目前设施农业机械定位系统稳定性差、定位精度低和成本高等问题,该文设计了一套基于Nano PAN5375模块的无线传感器网络（wireless sensor network,WSN）定位系统。该定位系统的3个信标节点负责和定位节点的无线测距,安装有定位节点的车辆构成的移动节点负责无线测距和定位坐标的计算。WSN节点采用的是基于Nano PAN5375的WD5032N模块。Nano PAN5375模块通过串行外设接口和微处理器进行通信,实现无线通信和无线测距的功能。设计了WD5032N模块的供电底板电路,满足其微处理器和Nano PAN5375模块的供电要求,以及通过串口和液晶显示屏模块通信实时显示定位坐标X和Y。节点软件以Keil MDK为开发环境,采用单片机C语言开发,实现节点数据采集与处理、无线传输和串口通信等功能。在定位节点上,采用基于线性调频扩频技术的对称双向双边测距算法来计算定位节点到各个信标节点之间的距离,并使用三边质心定位算法计算出未知节点的坐标位置信息,最后使用卡尔曼滤波算法对目标状态的观测值进行迭代,解决因为测量噪声对于定位精度造成的影响。在WD5032N上分别采用3DB天线和5DB天线进行室内和室外测距和定位试验,结果表明,基于Nano PAN5375的WSN定位系统稳定性好,定位精度高,在3个信标节点组成的合适的等边三角形3条边线范围内定位精度能达到1 m左右,而在接近三角形边线外侧的位置定位精度是1-2 m左右,可以满足一般设施农业车辆的定位精度要求。该文为农业机械精确定位的深入研究提供了参考。

摘要：为了实现无人机飞行状态信息的自动化采集和性能评估,该文设计了基于Labview的无人机飞行状态实时监测评估系统,该系统利用传感器采集无人机的飞行状态信息:包括三轴姿态角、三轴角速度、三轴速度、三轴加速度、GPS经纬度及海拔高度、环境温度和气压等。无线传输模块将经过简单处理之后的信息传输至PC机,基于Labview建立的监测评估软件对这些数据进一步处理之后,实时图形化显示三轴姿态、飞行高度、二维轨迹、三维轨迹和航迹偏差;根据三轴姿态信息实时模拟无人机姿态,自动计算飞行里程,并自动保存所有数据。飞控手目视操控无人机的试验结果表明:平均航迹偏差高达5.2 m,定高飞行的平均高度偏差为0.9 m,横滚角和俯仰角波动幅度均在8°以内,整个测试过程中传感器温度下降了2℃。数据分析结果与系统输出结果一致,该系统运行稳定,输出结果可靠,能够用于实时监测、图形化显示、评估和记录无人机飞行状态信息,为无人机飞行性能的评估及飞控手的训练提供参考。

摘要：提出了一种基于位移约束的类周期性连续体结构拓扑优化设计的方法。为了获得类周期性结构的最优拓扑,将优化的结构区域划分成若干个子区域;为了解决目标函数振荡问题,在每一迭代步形成并引入变位移约束限,以单元相对密度指数幂的倒数作为设计变量,建立了位移约束的显式近似式,并形成了以结构质量作为目标函数、以位移作为约束条件的类周期性结构拓扑优化近似模型;本文通过改进对偶求解方法,建立了拉格朗日乘子迭代求解公式;引入虚拟子域设计变量,建立了类周期性结构各子区域单元设计变量之间的联系,满足了指定的类周期性约束条件,并推导出了设计变量迭代公式;最后给出了梁结构拓扑设计和双坡梯形屋钢屋架设计的算例。结果表明:随着周期数的增加,子结构尺寸对最优拓扑的影响减弱;优化迭代过程中没有目标函数振荡现象。以上结果验证了本文方法的可行性和有效性。

摘要：为解决超声雾化换能器用于超低量喷雾时雾化量少、换能器结构复杂等问题,根据超声雾化换能器的工作原理和农药喷施对换能器提出的雾化要求,设计了一种农用超声雾化换能器。首先利用ANSYS参数化设计语言建立换能器超声振子的参数化模型;然后对其进行尺寸参数优化,在设定的雾滴体积中径3~5μm范围内,使雾化量达到最大;最后根据优化结果制作样机,进行相关试验测试。试验结果表明,当施加峰-峰值为100 V的交流正弦电压时,超声雾化换能器最大雾化量从1.20提高到1.29 g/min,相比优化前提高了7.5%,93%的雾滴颗粒直径分布在设定的3~5μm范围内,并且实测的换能器谐振频率与仿真结果的误差为5.9%。研究结果为农用超声雾化换能器结构优化设计和雾化量的提高提供参考。

摘要：为了减少红外测温仪的测量误差,提高红外测温仪的测温精度,分析了距离、发射率和外界环境温度等因素对红外测温仪测温的影响;建立了红外测温实验系统采集测温数据,并对采集到的实验数据进行了分析验证,通过分析验证可得距离因素对红外辐射测温精度有较大的影响,并且存在一定的关系,从而为提高红外测温精度的提供了依据;设计了一套提高红外测温仪测量精度的系统,该系统能够测出被测物与红外测温仪之间的距离,根据测出的结果得到距离补偿公式,然后依据公式得出温度的距离补偿,从而得到物体的实际温度。最后分析可得,红外测温仪的测量精度能够大幅提高。

摘要：本文从汶川地震七日祭各大报纸头版版式的设计入手研究,针对性选取了具有代表性的头版进行分析,从视觉中心的营造、视觉张力的凸显、视觉艺术的运用、以图代字的情感色彩、醒目标题的视觉力量以及黑白色素的庄严肃穆特质等方面分析了版式带给读者的冲击力和震撼力,通过对比,进一步研究了这种版式的出现给新闻评论带来的影响及价值取向。

摘要：为合理设计地下多层体育馆的防排烟系统,提高体育馆防火安全性,采用计算流体力学方法和消防性能化分析,结合建筑的使用用途和特点,设定典型火灾场景开展数值仿真,针对该类体育文化馆消防设计方案中建筑防火分区面积超过规范限值要求的情况,研究优化后消防设计方案能否满足消防安全目标,并验证该方案的可靠性。结果表明:优化后各火灾场景下的防排烟系统可维持人员相对安全的水平,并有一定的安全余量,可达到国家防火技术标准的同等水平。