摘要：为了实现可见光波段不同波长多路激光的精密合束,设计了一套激光合束系统。通过长焦距镜头和高缩束倍率镜头配合大面阵光电探测器分别实现合束激光指向与位置的高精度、实时监测;通过高精度的角度调节平台和位置调节平台分别实现光束指向和位置监测误差的实时补偿。在完成光束指向、位置监测镜头的设计加工及精密装调后,获得位置监测装置的监测分辨率为0.054 mm,指向监测装置的监测分辨率为3.5μrad;在完成光束位置校正平台、指向校正两维摆镜、闭环控制系统合束流程的详细设计后,对合束系统的合束精度进行实验检测和误差分析。实验结果表明:合束系统短时间内针对稳定光束的合束精度为:指向6.17μrad,位置优于0.66 mm;长时间内针对缓慢漂移光束的合束精度为:指向18.46μrad,位置优于0.72 mm。因此,所设计的激光合束系统合束精度高,并且可及时对光束的漂移误差进行自动补偿,满足系统的应用要求。

摘要：强化智能车辆主动避撞能力是提升车辆安全性的关键,紧急工况下主动避撞功能高效、稳定执行是保障智能车辆多目标准确切换的基础。而当前主动避撞方法须进一步提升面对不同方向切入车辆的避撞能力。本文针对上述问题,量化计算碰撞风险,构建目标切换逻辑,设计分层系统控制架构,提出智能车辆切换控制方法。本方法确保车辆在满足稳定性约束的同时,增强车辆主动躲避不同方向切入车辆碰撞的能力,实现不同行驶目标间的稳定切换。多车试验平台验证了该方法的有效性和正确性。

摘要：采用超声辅助吐温80优化发芽小米γ-氨基丁酸(gamma-amino butyric acid,GABA)和多酚提取工艺。以GABA和多酚得率为考察指标,通过单因素试验探究吐温80质量分数、超声温度、超声时间、料液比、超声功率对GABA得率的影响,设计正交试验优化GABA提取工艺;通过单因素试验探究吐温80添加量、超声温度、超声时间、料液比4个因素对多酚得率的影响,以响应面试验设计优化多酚提取工艺。结果表明:超声辅助吐温80提取GABA的最佳工艺条件为吐温80质量分数6%、超声温度35℃、超声时间25 min、料液比1∶18(g/mL)、超声功率126 W,此条件下GABA得率为4.70 mg/g;提取多酚的最佳工艺条件为吐温80质量分数9%、超声温度42℃、超声时间19 min、料液比1∶12.5(g/mL),此条件下多酚得率为1.99 mg/g。

摘要：两级入轨航天器(TSTO)级间分离过程中对轨道级、助推级的姿态精确控制尤为重要。数值模拟可以较为准确地预测级间分离这种飞行器多体分离问题,运用非结构嵌套网格技术及双时间步法耦合流动控制方程、刚体运动方程求解TSTO在攻角-2°、马赫数6、海拔高度30 km的级间分离过程,发展了一种优化轨道级、助推级在级间分离过程的运动姿态的技术。该技术通过松弛迭代法提取轨道级、助推级的无舵偏气动力数据,基于无舵偏气动力数据设计气动舵面、燃气舵所需要提供的俯仰力矩,使得轨道级、助推级的运动姿态更加接近设计目标。数值模拟结果表明,TSTO在分离过程中两级之间会存在强烈的气动干扰,严重影响两级的姿态控制,发展的技术可为TSTO分离过程中轨道级、助推级的舵面运动、燃气舵工作状态设计提供参考,提高TSTO级间分离的效率、安全性。

摘要：随着互联网技术的进步,依托网络教学平台的跨校修读学分新型教育模式,在我国高等院校逐渐兴起,该模式为高校教学模式的改革与创新指出了新的方向。文章在分析跨校修读学分模式优势的基础上,深入探讨该模式存在的突出问题,提出针对性的解决策略。同时,针对工业设计专业的“材料与设计”课程,阐述了如何在跨校修读学分的过程中选择跨校修读资源、确定课程教学目标、调整课程内容体系、改革教学方法及学生成绩考核与课程评价方式。以期构建适合基于跨校修读学分的“材料与设计”课程体系,有效促进优质教育资源的共享。

摘要：为追求非能动安全壳热量导出系统换热器更优异的管外空气-蒸汽冷凝传热性能,并为实验及换热器的拓展设计提供相应指导,本文对S型管束外含空气蒸汽冷凝传热特性进行了数值分析。结果表明:计算参数范围内,S型管束能有效强化管束外含空气蒸汽冷凝传热能力,其平均冷凝传热系数为竖直管束的1.3~1.7倍。总结得出迎流面强化传热的管间冲刷效应和抑制传热的空气层堆叠效应的耦合作用机制。多排布置时,减小管排数、增大弯管半径、管间距及采用叉排布置均有利于提高S型管束外含空气蒸汽冷凝传热能力。

摘要：针对航空发动机风扇转子奇数只叶片装配序列规划过程中存在的对顶角叶片重力矩差难以保证、叶片重力矩分布不够均衡的问题,研究了奇数只叶片的装配序列规划技术。首先,将单只叶片一分为二,形成33对“连体双胞胎叶片”,再转换成“66只虚拟叶片”,实现转子叶片数量“从奇变偶”的转换;然后,为每只“虚拟叶片”找到对顶角叶片,但是不能将“连体双胞胎叶片”真正分开或放在对顶角位置;最后,以对顶角位置上“两只虚拟叶片”的重力矩差为约束,以转子剩余不平衡量最小为优化目标,采用改进模拟退火算法规划动叶的装配序列,为转子装配提供优化的装配序列,优化转子的静平衡质量。实例验证表明,奇数只叶片数量“从奇变偶”转换,精确保证了对顶角叶片重力矩差,满足了设计部门给出的对顶角叶片重力矩差的设计指标(≤1200 g·mm),为奇数只叶片的转子动叶装配提供了优化的装配序列,并优化了转子的平衡质量。

摘要：提出并研究了一种基于拓扑优化设计的太赫兹薄液晶(LC)编码超表面。基于遗传算法对金属谐振图案进行拓扑优化,设计了一种薄厚度反射型2 bit LC编码超表面单元,LC层厚度仅为14μm,克服了利用多层LC或LC谐振切换机制实现多比特编码外部馈电系统复杂的缺点,同时具有较快的响应速率。基于设计的LC 2 bit编码超表面单元,利用遗传算法对阵列编码排布进行逆向设计,增强波束调控的主动性和灵活性,仿真实现了0.394 THz处波束赋形和涡旋波束的功能。结果表明:对于波束赋形,该超表面单元不仅可以实现俯仰角在0°~30°范围内、方位角在0°~360°范围内任意角度的单波束和多波束的调控,还可以对多波束的各个目标波束进行独立调控,同时扫描和跟踪多个目标,实现对太赫兹波束更优性能的调控;对于涡旋波束,该超表面单元可以产生拓扑荷数l=±1、±2、±3且模式纯度大于70%的涡旋波束,同时可实现俯仰角在0°~30°范围内、方位角在0°~360°范围内任意角度的单涡旋和多涡旋波束的灵活调控。

摘要：针对目标识别场景下的无人机集群协同任务分配问题,建立了以识别代价和识别收益为目标的优化模型,设计了基于分解的多目标差分进化算法求解该模型。首先,提出了精英初始化方法,在保证所得非支配解分布均匀的基础上,筛选初始解以提高解集的质量;其次,结合模型特性构造整数编码下的多目标差分进化算子,提高算法的收敛速度;最后,设计了带限制的禁忌搜索策略,使得算法具有跳出局部最优的能力。该算法为问题的求解提供一组非支配解集,使得可以根据实际需求选择更加合理的最优解。通过上述方法获得分配方案后,基于拍卖算法设计任务重分配策略,进一步调整分配方案,以应对无人机损毁的突发情况。仿真实验验证了所提算法在求解小、中、大规模任务分配问题上的有效性。相比于其他算法,文中算法所得非支配集具有更高的质量,可以消耗更少的识别代价来获取更高的识别收益,说明算法具有一定的优越性。

摘要：对风洞天平进行动态特性研究有助于评估天平结构设计的合理性,频响函数可以直观反映测试系统的动态特性。针对一种新型悬挂式测力天平,设计一种动态标定装置并进行了相关实验。采用电磁铁和砝码对飞行器模型施加负阶跃载荷,由输入载荷和天平输出辨识频响函数。辨识频响函数时,通过布莱克曼窗和数据段重叠对数据进行预处理以回避周期延拓问题。在时域中模拟了时域频响函数和输入数据乘积的输出曲线,数据在非振荡环节的相似度为91.7%,说明天平在低频下的线性度良好,满足工程要求。