摘要：以一种电容式电磁驱动器为研究对象,该驱动器由电容器、介质板和非线性弹簧构成,根据拉格朗日麦克斯韦方程建立系统的非线性振动方程,应用多尺度法分析系统主共振问题,并进行数值计算,得到系统幅频响应曲线。结果表明:系统的主共振幅频响应曲线无跳跃现象,此系统为弱非线性系统;随着阻尼系数的增大、系统的振幅减小;随着激励电压幅值的增大,系统的振幅和共振区域增大;随着电容两极板间距的增大,系统的振幅和共振区域减小;随着电容极板长度的增加,振幅和共振区域增大。该结论能够更好地指导电磁驱动器的结构设计和改进。

摘要：考虑多移动sink且路径端点在圆周边界上的情形,将此抽象为一个混合优化问题,该优化问题具有维数高和搜索空间大的特点,经典的算法(如k-splitour算法)无法针对其连续分量进行优化,为此该文首先以k-splitour算法获得k条子路径并设计了消除子路径交叉的方法,以获得对离散分量的局部寻优,再通过设计对连续分量的局部优化方法以确定每个通信圆盘上访问点的位置,从而可以高效地获取多个sink移动节点的规划路径解。给出了算法结果的上界及其理论证明。最后通过实验验证了所设计的模型及其求解算法能有效地解决数据采集中的路径规划问题。

摘要：LCL型补偿的感应式能量传输拓扑由于其输出特性对负载变化不敏感的优点,在耦合系数波动小而负载范围较宽的无线能量传输场合应用较广。但由于系统中主要波形的高次谐波成分的存在,导致按常规基波近似法分析的误差较大,影响了参数设计的可靠性。为此该文考虑高次谐波的影响,针对变换器的时域特性进行研究。对高次谐波作用下的谐振腔进行简化,建立不同阶次谐波的统一阻抗解析表达式。在此基础上求解谐振腔稳态时域波形。结合稳态时域分析,可以详细指导谐振腔参数设计,保证移相控制下全负载段的零电压开通条件以及较高的功率因数。最后,设计一台300 W的LCL型变换器样机,谐振腔稳态时域波形与分结果吻合良好,验证了所提出的时域分析方法的正确性。

摘要：随着应用光学领域的蓬勃发展,对于成像光学系统的像质需求越来越高。自由曲面的多设计自由度使其具有优异的像差补偿能力,常被用于高效像差补偿器件,而设计出具有良好像差补偿效果的自由曲面是提升系统像质的关键。这里基于矢量像差理论,介绍了一种针对成像系统像差补偿的Zernike型自由曲面设计方法。并以望远偏心系统作为实例,利用所提出方法设计了该系统的像差补偿自由曲面,并借助空间光调制器开展实验研究。仿真与实验结果均表明,所提出方法能够得到有效补偿望远偏心系统像差的自由曲面,像差补偿后光斑尺寸降低至补偿前的43.9%,其像差补偿效果优于传统标量像差理论优化法设计结果,该方法在自由曲面成像系统设计方面具有一定的应用研究价值。

摘要：The past 5 years have witnessed the rapid development of organic solar cells based on nonfullerene acceptors(NFAs)[1-26].The state-of-the-art NFA-based single-junction and tandem solar cells afforded 18.22%(certified 17.6%)and 17.36%(certified 17.29%)power conversion efficiencies(PCEs),respectively[27,28].Wide-bandgap(WBG)polymer donors are ideal partners for *** present complementary absorption with that of low-bandgap NFAs and deep the highest occupied molecular orbital(HOMO)***,solar cells based on a WBG polymer and a NFA can generate high short-circuit current density(Jsc)and open-circuit voltage(Voc)[29].Meanwhile,some WBG polymers show high crystallinity and mobility,gifting the solar cells high fill factors(FF)[30].Recently,our group first reported efficient WBG D-A copolymer donors based on fused-ring aromatic lactone(FRAL)acceptor units.

摘要：针对探测器在木星系统内多次借力的飞行路径和轨道优化设计问题,提出了一种基于三层优化思想的飞行路径规划方法,该方法可根据给定的任务约束和交会目标,自动搜索探测器在木星系统内的借力飞行序列,同时完成标称飞行轨道的优化设计。首先,文章在给定轨道动力学模型和木卫借力模型基础上,建立了面向木卫交会任务的两次借力飞行轨道优化设计模型和求解方法;然后,采用结合遗传算法、全局遍历和贪婪算法的三层优化设计思路,给出了一种环木飞行路径规划方法;最后,以木星四颗卫星的交会任务为例进行了仿真分析。仿真结果表明:针对木卫的交会任务,探测器速度增量需求随木卫借力次数的增多,呈现先显著减小后逐渐增大的现象;探测器采用多次木卫借力的策略,可显著降低探测器的速度增量需求;探测器速度增量达到最优之后,借力目标收敛于交会目标,且速度增量随借力次数的进一步增多而逐渐增大。

摘要：近十年无线充电和电动汽车技术发展迅速,但是电动汽车发展遇到动力电池瓶颈和充电难问题,因而动态无线充电方案被提出。针对动态无线充电过程中,传输功率容易随偏移距离变化而剧烈波动的问题,从平缓传输功率波动的角度,在保证高传输效率和软开关的前提下,提出适用于动态无线充电的一次侧T型补偿拓扑及其参数设计方法。所设计T型补偿拓扑具有在宽偏移范围内保持传输功率稳定的特性,降低了一次侧控制系统的调控负担,同时还具有空载限流保护功能。最后搭建了500W原理样机,在侧向偏移百分比小于40%范围内,传输功率基本保持不变,表明了该补偿拓扑和设计方法的有效性。

摘要：针对现有无线传感器网络路由协议中能量消耗不均衡的问题,提出基于节点剩余能量调配的能量均衡路由协议(RESEE)。协议对节点间的梯度进行模糊分级,并将模糊等级选择策略与质量评价函数相结合选择下一跳节点,以实现全局的能量均衡;协议采用低能量节点的拒绝与推荐策略、高能量节点的激活策略,以实现局部的能量均衡。仿真结果表明:当节点数为400时,RESEE较定向扩散(DD)路由协议的节点平均能耗降低29%,网络寿命上延长125%,节点剩余能量分布曲线证明RESEE能更均衡地利用有限的能量。

摘要：基于模拟下变频器、数字IQ解调和反向传播(BP)神经网络,采用现场可编程门阵列结合数字信号处理器(FPGA+DSP)的数据采集和处理架构,提出了一种全嵌入式高信噪比(SNR)、高分辨率和低成本的外差型相位敏感光时域反射(Φ-OTDR)技术模式识别方法。针对外差型Φ-OTDR技术,使用DSP、FPGA及其外围硬件电路替代原有的GHz级高速采集卡和信号发生器,减小了系统的体积和成本。在此基础上,设计了基于时空域二维图提取形态学特征的方法,并采用BP神经网络进行分类识别;所提方法相对于传统的针对一维信号进行模式识别的方法误报率更低、识别率更高。实验结果表明,所设计的基于FPGA+DSP全嵌入式并行信号处理架构满足实时监测的要求,SNR高达12.43dB,事件识别准确率达到97.78%。

摘要：以某外海无掩护海域特大型接岸引桥为例,针对其建设规模大、地质条件复杂、下部桥墩结构在工程投资中占比高、风浪条件差、可作业时间短、工期难控制等问题,对下部桥墩结构方案进行了技术经济比较,得出应用高桩墩台结构更优的结论。并针对工程桥墩数量多、尺度标准化程度高的特点,提出预制装配式桥墩的优化设计方案。结果表明:该结构的应用大大减小了现场混凝土浇筑量,为降低施工难度、确保工期、降低施工期安全风险提供了有利保障。可为类似外海水工建筑物的设计提供借鉴。