摘要：针对隧道掘进机(TBM)洞内拆装过程中,液压举撑TBM主机的负载不平衡影响多油缸同步举撑控制系统稳定性的问题,设计一套大吨位多油缸液压同步举撑控制系统,对各个液压元件进行简化建立数学模型。基于传统的PID控制方法引入遗传优化算法,对PID参数进行整定,运用MATLAB/Simulink仿真软件,与常规PID参数整定经验数据法进行比较。仿真结果表明:调节时间缩短了60%,稳态误差降低了52.38%,最大跟踪误差减少了48.57%,平均跟踪误差减少了51.62%,抗干扰性能更强,所设计的控制算法能够满足大吨位多缸液压同步举撑系统稳定性的要求。

摘要：为掌握山区复杂流态河流暴雨洪水特性,以吴上湾河大埠口村段河道治理工程为例,利用HEC-RAS软件构建迭代推演水面线分析模型,并结合流域特征值及设计洪水成果,模拟获得控制断面治理前后10年一遇洪水条件下的河道水面线数据。分析结果表明:治理前河道滩地上沙场侵占行洪断面,导致河道水位壅高。通过主河槽扩挖补偿和混凝土挡土墙护岸等措施治理后,河道流速降低、行洪能力增加。HEC-RAS软件对于天然河道复杂流态水文水力计算具有较强适用性,推求数据合理可信。

摘要：针对受多源干扰影响且具有执行器故障的四旋翼姿态系统,研究了在姿态误差变化率未知情况下指令跟踪控制问题,结合高阶滑模观测器提出了一种基于预设性能的滑模自适应自耦PD容错控制策略。首先,构建带有外部干扰和执行器故障的四旋翼姿态动力学模型,并引入虚拟控制量进行姿态跟踪误差系统的三通道解耦;其次,使用高阶滑模观测器对各通道的跟踪误差变化率和集总扰动进行有限时间估计,并引入预设性能函数,使姿态角跟踪误差限定在预设边界内;最后,基于四旋翼无人机姿态系统模型设计了一种自耦PD容错控制律,并使用积分滑模面优化传统自耦PD速度因子,实现速度因子在线自适应,并采用Lyapunov分析方法证明了控制器的稳定性。仿真结果表明,所提控制方法具有良好的容错性能和抗干扰性能。

摘要：绕击跳闸是威胁超高压输电线路安全稳定运行的最主要的原因。对于同塔双回输电线路,主要研究横担最长的下坡位中相导线的绕击跳闸率,但实际运行经验不乏上相导线受雷击跳闸的案例。基于电气几何法,本文提出一种针对复杂地形下的超高压输电线路错层塔上坡位上相导线的雷击绕击率计算方法。分析了错层塔上坡位上相导线受雷击的风险,从该相挂点的左右两侧分别建立模型,提出34种可能的暴露弧投影情况,能全面地考虑该相导线的绕击率。结合现代地理信息软件,能够较准确地计算该相的绕击跳闸率。以某设计阶段的500 kV输电线路错层塔为例,应用本方法对两种不同设计方案的雷击跳闸率进行对比。计算结果表明,错层塔上坡位上相可能面临较大雷击风险,应用本文方法能对错层塔的设计和防雷保护措施提出理论建议。

摘要：总结归纳了有限域层模乘、模加减、模除运算在算法级和硬件结构级的特点及兼容性。通过对大量主流有限域算法的对比、算法优化、流水加速设计及结构兼容扩展,提出了一种提升模运算结构兼容的模乘优化算法:改进的radix-4交错模乘算法。该算法关键路径短、结构简单,在兼容设计方面有优势,并能实现全流水加速运算,运算效率高,达到高速可重构的设计目的。不同于传统的结构,本文在此模乘基础上直接适配plus-minus模除和模加减,有效解决了资源浪费的问题。该统一模单元在65nmCMOS工艺下进行综合,面积为0.22mm2,时钟频率为526MHz。完成一次576bit的模乘、模除运算分别用时0.55μs和2.98μs。

摘要：本文从光纤陀螺用SLD光源老化筛选的实际需要出发,提出了一种SLD光源老化筛选监测系统的设计方案。结合SLD光源自身特点,设计了光功率、驱动/温控电流及内部温度4种与光源状态相关的参数采集模块,利用LabVIEW平台编制了系统监控软件,对系统各部分所实现功能及关键模块的设计进行了详细介绍,设计实现了SLD光源老化筛选监测系统试验样机,并通过样机进行设计验证,给出了验证结论及系统性能指标。实验结果表明系统工作可靠,可满足多只SLD光源老化筛选监测需要。

摘要：针对一类输入受限的二阶非仿射非线性不确定系统的控制问题,提出了一种串级自耦PID控制方法。在考虑了系统输入饱和受限的前提下,将二阶系统分为外环广义位移环和内环广义速度环,分别采用自耦PD和自耦PI算法实现串级控制策略。解决了自耦PID控制面对输入信号为阶跃信号时需要设计过渡过程的短板;设计了串级耦合速度因子,并将内外环的可调参数进行了数据拟合,进一步降低了控制器的调参难度,分析并证明了串级自耦PID控制的合理性和稳定性。仿真结果表明,所提控制方法较自耦PID控制不仅响应速度快、鲁棒性更好,而且具有极强的抗干扰能力,在一类二阶非仿射非线性不确定系统的控制领域具有广泛的应用前景。

摘要：蒸汽隔离阀作为核电站的关键基础设备之一,在高温高压工况下容易引发高噪声问题。通过基于大涡模拟/Lighthill声类比模型的计算流体力学/计算气动声学多步骤混合方法,对蒸汽隔离阀进行流声耦合数值模拟。结果表明,蒸汽隔离阀气动噪声来源主要位于阀体中腔及靠近下游管段处,并呈现为偶极子特性。阀内噪声呈现以低频为主导的频谱特性,随着频率的增加,声压波动范围变大而声压值减小,并在特定频率下存在声压峰值,为蒸汽隔离阀的减振降噪方案设计提供了参考。

摘要：设计一种肺弥散功能检测系统。首先,基于一口气法测量原理设计测试气路结构及其控制模块,实现空气、测试气源和标定气源的可控采集;然后,基于非分光红外传感器测量气体浓度、压差传感器测量气体流量、温湿度和大气压传感器获取测试环境参数,根据这些参数计算肺一氧化碳弥散量(D),实现肺弥散功能定量检测和评估。另外,还开展了肺弥散功能检测系统的初步验证,结果表明肺一氧化碳弥散量和肺泡容量误差均不超过5%。因此,该系统的准确性较高,对于慢阻肺的早期筛查和精准评估具有重要价值。

摘要：船舶航行时会受到风、浪、涌等载荷的扰动产生多维摇荡运动,对船上人员与货物的安全转运构成严重威胁。为此,本文设计一种具有运动补偿功能的海上稳定廊桥。将该系统类比为3_UPU/PU并联机构和RRP串联机构串组成的串并混联机构,分别采用D-H参数法、欧拉角坐标转换法对两者进行正、逆运动学分析,并利用空间几何法推算海上稳定廊桥运动学方程。借助Matlab计算该模型的逆运动学方程,利用Adams验证该运动学建模的正确性,得到该模型各执行机构在其运动空间的位移、角度变化曲线图,为海上稳定廊桥的控制系统设计、动力学分析和轨迹规划等提供理论基础和依据。