摘要：为保证上肢运动功能障碍患者康复训练的安全性和柔顺性,基于无源性理论,提出了不同训练模式下结合人体主动运动意图识别的人机交互鲁棒控制算法。考虑上肢运动功能障碍患者不同的运动能力,以及训练过程中人体上肢关节角度信号,将训练模式分为机器人主导模式、过渡模式以及保护模式。针对影响上肢康复机器人系统性能的不确定性因素,设计了人机交互鲁棒控制算法,通过与人机交互自适应控制算法进行对比实验研究,验证人机交互鲁棒控制算法的有效性。

摘要：营商环境作为影响市场主体活动的综合环境,对企业的生产经营活动产生重要影响。本文使用国家工商行政管理总局的企业注册信息,计算各城市企业五年存续率、年度创业率和企业密度等数据,并通过主成分分析法构建城市营商环境发展水平指数。在此基础上利用2011-2020年的A股上市公司数据,实证检验营商环境对企业创新的影响。研究发现:好的营商环境能显著促进当地企业创新,在更换被解释变量、更换回归模型、剔除创新中心城市样本(直辖市)等稳健性检验后,以上结论依然成立。本文进一步使用周围城市营商环境均值作为营商环境的工具变量,缓解内生性问题后以上结论依然成立。机制检验表明,营商环境主要通过提高金融发展水平、增强知识产权保护力度的途径促进企业创新。拓展研究发现,营商环境在政府补贴与企业创新的正向关系中发挥促进作用,在外部审计与企业创新的正向关系中发挥替代效应。本文的结论为进一步优化营商环境、加快建设创新型国家提供了重要的政策参考。

摘要：为了明确高速燃油离心泵在汽液比变化下流场的非定常特性,以设计流量和小流量工况为例进行内流场数值模拟,重点分析叶轮流道内的非定常流动特点及压力脉动时频特性.给出汽液比与进口压力的映射关系以确定仿真边界,并对网格模型、仿真步长进行相关性检验.将仿真与试验结果对比,以验证仿真方法的有效性.随后,基于压力等值线和湍动能等分布结果分析其非定常流动特点,并利用快速Fourier变换对叶轮进口、出口的压力脉动进行时频特性转换.研究结果表明,在燃油饱和状态条件下,叶轮流道内的流动相对稳定,压力幅值主频为转频.随着汽液比的增加,叶轮进口产生了低压区且面积明显扩大,叶轮出口出现了不同程度的尾迹流,相同区域内的湍动能耗散率同样表现最为强烈.另一方面,随着汽液比的增加,叶轮进口压力逐渐降低,在设计流量下,微小的压力幅值主频为转频,而小流量下出现了其他倍频.同时,叶轮出口的尾迹流并未严重影响各监测点的压力幅值主频,此处压力幅值主频仍为转频.

摘要：针对复合叶轮式燃油离心泵在设计中的叶轮型线复杂、难以实现快速迭代的问题,提出一种基于改进Bezier曲线的叶轮参数化设计方法,并进行了试验验证及性能仿真分析研究。引入比例系数来约束五点四次贝塞尔样条曲线的控制点参数,并采用该方法设计叶轮轴面轮廓型线。结合辅助叶片偏置设计方法,完成复合叶轮的参数化设计,并对某型燃油离心泵进行设计及三维建模。最后,通过外特性试验验证设计方法和仿真方法的有效性,并将改进Bezier曲线和未改进Bezier曲线设计的复合叶轮结果进行对比。结果表明:仿真与试验结果预测的扬程和效率误差均在5%以内,所提出的设计方法和采用的仿真方法是有效的。相比未改进的Bezier曲线,采用改进Bezier曲线设计的复合叶轮其内部流动更加平稳且水力损失更少。

摘要：为了掌握全工作包线内高压燃油离心泵的非定常流动特性,对高压航空燃油离心泵进行了数值模拟并分析其内部的压力脉动及非定常流动变化。将仿真预测结果与泵的性能试验结果进行对比,验证了所采用的仿真方法的有效性;对泵内关键位置的压力进行监测,并利用快速傅里叶变化完成压力脉动的时频特性分析;重点以相对速度、湍动能等为指标,分析泵内非定常流动结构的变化。结果表明:设计流量工况下叶轮流道内压力脉动主频为转频f_(n),蜗壳流道内压力脉动主频为叶频f_(b),不同的监测点均呈现出相似的脉动变化规律。设计流量工况下泵内整体流动相对平稳,但小流量工况下叶轮流道内出现了一定的漩涡流动,主要存在于靠近隔舌区域的叶轮流道出口位置。此外,叶轮出口及隔舌区域的湍动能分布范围较大且变化强烈,此处存在一定的水力损失。

摘要：针对航空发动机全包线工作下的多变量变增益控制器设计问题,给出了一种改进的埃德蒙德算法(以下简称KQ算法)并进行了仿真应用。首先,阐明了多变量KQ算法的控制原理与优化算法,进而通过闭环期望函数选择、控制器结构选择以及控制器参数优化进行了KQ控制器设计,并针对所设计的KQ控制器,给出了稳定性证明和系统奇异值分析。分析表明所设计KQ控制器能够使系统闭环稳定,且具有满意的低频指令跟踪、干扰抑制能力、传感器噪声的抑制、高频未建模动态的鲁棒稳定性和低频发动机建模误差不敏感等性能,满足发动机控制要求。其次,通过调度变量选择、设计点KQ控制器设计以及采用插值方法的非设计点KQ控制器设计等过程实现某型涡扇发动机的多变量KQ变增益控制器设计研究,并进行仿真验证。仿真结果表明,设计点条件下,当涡轮后温度和增压比参考输入均为阶跃信号时,其被控参数响应速度很快,且上升时间均小于1 s,耦合影响小于6%,设计点KQ控制器满足控制要求;非设计点条件下,利用插值方法建立的KQ变增益控制器具有较好的性能,能够实现该型涡扇发动机全包线控制性能要求。

摘要：针对变循环航空发动机大范围工作包线下的复杂外部扰动现象引起的多变量鲁棒自适应控制器设计问题,给出基于射影算子的自适应律设计方法并将其应用至模型参考自适应控制器设计中。通过理论分析与变循环航空发动机某一状态点的仿真分析,阐明系统存在外部干扰时传统自适应律的设计方法对于指令跟踪不足等问题,进而在射影算子的理论框架基础上设计自适应律,将存在干扰时的状态误差动态方程的解限制在设定的凸集范围内,从而实现系统状态误差动态方程不大于零的稳定性要求,最终在LQR基准控制器框架上,实现基于射影算子的多变量鲁棒自适应控制器设计,以改善自适应控制系统的鲁棒性。基于该方法对变循环航空发动机进行控制器设计和仿真。结果表明:基于射影算子的自适应律设计方法改善了传统自适应律设计方法的鲁棒性问题,实现了控制系统对外部干扰的有效抑制,当系统各控制回路加入不同外部随机噪声信号时,均达到了期望的控制效果;变循环航空发动机各个状态点均能够跟踪期望的闭环参考指令,各状态点稳态控制误差均小于0.5%,系统超调量小于1%,调节时间小于1.2s,动态跟踪误差不大于0.5%,符合发动机控制系统技术要求。

摘要：针对变循环航空发动机存在建模不确定情况下的多变量控制器设计问题,给出了一种最优律下的增广模型参考自适应跟踪补偿设计方法,阐明变循环发动机建模不确定性并引出LQR(Linear Quadratic Regulator)基准控制器动态跟踪不足的问题,进而在基准控制器反馈控制结构框架下,分别实现以下技术突破:确定期望闭环动态的参考模型、基于李亚普诺夫函数严格稳定证明下建立存在建模不确定性的自适应律等,最终以达到系统跟踪误差渐进为零的目标,改善系统不确定性的动态跟踪问题。对变循环航空发动机的控制器仿真结果表明:增广模型参考自适应控制方法改善了原LQR基准控制器对存在建模不确定性时的控制问题,有效地实现了控制指令跟踪,达到了所期望的动态响应,且自适应参数一致渐进稳定。同时,各标称点的稳态控制误差均小于0.3%,系统超调量小于0.8%,调节时间小于1s,符合航空发动机控制系统技术要求。

摘要：针对燃油离心泵高效、高抗汽蚀的优化设计问题,进行了基于损失模型和SQP (Sequential Quadratic Programming)算法的多目标优化设计及仿真研究。建立表征叶轮和蜗壳等水力、容积和机械各效率的综合损失模型,并利用必需汽蚀余量来表征汽蚀特性。利用SQP算法构造合理的适应度函数,建立离心泵多目标优化数学模型。对燃油离心泵进行优化设计并与其它优化算法进行了对比,各优化算法的优化结果相似,但SQP算法优化求解的迭代步数相对较少。基于CFD技术进行仿真及外特性预测,验证燃油离心泵多目标优化设计方法的有效性。结果表明:相比传统方法,基于损失模型和SQP算法优化的离心泵流动损失更低,其进口流动更利于抗汽蚀性能;同时,优化的离心泵高效工作区域相对宽广,必需汽蚀余量相对较低,抗汽蚀性能有所改善。

摘要：以诱导轮与叶轮组合式航空燃油离心泵为研究对象,开展了轴向力出口间隙补偿优化研究.进行了轴向力的数值模拟,并将仿真结果与理论计算进行对比,对比表明两种方法计算的轴向力结果变化趋势一致,误差不大于4%,且设计流量工况下误差最小,进而验证了基于Pumplinx环境下该型离心泵轴向力数值仿真的正确性.通过改变出口间隙宽度分析离心泵的轴向力变化,仿真结果表明:扩大出口间隙至0.2mm时,增大了轴向力,且影响了泵的增压能力;而减小出口间隙至0.1mm和0.13mm时实现了轴向力的补偿,且出口间隙为0.1mm时性能最优.最后对出口间隙为0.1mm时的轴向力性能进行了分析,分析表明:该条件下不同截面的压力分布正常稳定,且设计点的轴向力为3 620N,从而实现了诱导轮与叶轮组合式离心泵的轴向力间隙补偿.