摘要：为解决我国棉花高效收获问题,设计了水平摘锭式高效采棉头,针对其关键工作部件槽形凸轮,建立了参数化设计的数学模型,采用Matlab中的GUI模块进行人机交互可视化设计,生成槽形凸轮曲线,导入UG中得到三维模型和工程图纸并加以制造。利用ADAMS虚拟样机仿真软件,分析采棉滚筒线速度与作业速度之比K对摘锭运动轨迹与采摘时间的影响,得出K和作业速度的合理取值范围。利用矢量方程图解法,分析脱棉盘转速与采棉滚筒转速、摘锭转速的匹配关系,得出其取值范围。为验证理论分析和优化高效采棉头的运动参数,搭建采棉头室内综合试验台,选取作业速度、摘锭转速、脱棉盘转速为试验因素,含杂率、撞落棉率、采净率和生产效率为试验指标,采用Box-Benhnken Design中心组合试验设计原理,利用Design-Expert软件对试验结果进行回归分析和响应面分析,得到最佳参数组合为:作业速度6.17 km/h、摘锭转速4272 r/min、脱棉盘转速2109 r/min,最优参数组合下含杂率为8.78%、撞落棉率为1.59%、采净率为97.17%、生产效率为0.467 hm^2/h,并进行3次验证试验,得到平均含杂率为8.81%、撞落棉率为1.66%、采净率为97.21%、生产效率为0.467 hm^2/h,试验结果与理论结果基本相符。

摘要：弹性往复密封的概念设计是实现密封增效的关键,它确定了密封装置的密封性能和使用寿命。然而,传统的密封设计由于缺乏有效的设计方法指导,密封的增效设计主要依赖于设计人员的经验和技巧,设计过程带有很大的试凑性和偶然性。为了使密封的增效概念设计成为可操作的过程,提出了基于TRIZ的弹性往复密封增效概念设计模型。以密封的高可靠性、有效性、零泄漏、长寿命和低成本作为弹性液压往复密封增效设计的理想解,基于密封的功能属性分析及密封技术系统的进化分析,通过改变密封功能属性的维度和给定密封技术系统沿各条进化路线可能的潜在状态,获得弹性往复密封增效概念设计解。该模型可缩小密封增效设计方案的搜索空间,加快往复密封增效概念设计的进程。通过Y型密封圈的增效概念设计过程验证了该模型的有效性。

摘要：为满足发动机高空试验低流速进气条件下空气流量精确测量,减小进气导管气流附面层影响,弱化空气流量测量与被试发动机相关性。分析了单件/组合临界流文丘里喷嘴的工作特性,给出了组合临界流文丘里喷嘴(ACFVN)空气流量计算方法,依据给定试验发动机和高空舱尺寸设计了临界流文丘里喷嘴组合结构,得到了组合临界流文丘里喷嘴在高空舱应用的控制方法和测试布局。采用小尺寸喷嘴对组合喷嘴设计和应用方法进行了验证,结果表明:采用打开/关闭喷嘴数量和调节进气压力两种组合方式在高空舱内应用方法可行,测试布局满足测量要求,下游发动机进口截面气流紊流度优于0.3%,满足发动机高空模拟试验要求。

摘要：针对水稻生长过程环境因素变化较大以及传感器节点的能量大部分被无线射频阶段所消耗,设计了发射功率自适应的无线传感器节点,建立了长时间、稳定、高可靠性的稻田无线传感器网络。试验测试了水稻的株高、叶面积与生长天数的关系以及对无线信道的影响,结果表明水稻株高和叶面积的增加会降低无线信号强度和通信成功率;通过增大发射功率可以提高通信质量克服由于水稻生长因数对无线信道的影响。在软件设计方面,传感器节点采用睡眠、苏醒工作机制来降低功耗。同时为了延长工作时间、提高通信质量,提出了根据水稻生长周期、通信距离、接收信号强度、平均丢包率等因素自动调整节点发射功率的能量自适应功耗调整机制。田间试验结果表明,水稻田节点发射功率越大,有效通信距离越远,且水稻的密度和高度等对通信有重要的影响;节点发射功率在5 dBm以下时,发射功率的改变对节点工作电流影响较小,节点工作电流均小于40 mA;采用该机制对发射功率进行调整,增大节点发射功率可使通信成功率有大幅的提升;降低节点发射功率仍然保持良好的通信效果。水稻分蘖和抽穗2个生长时期的田间试验结果表明,采用发射功率自适应策略,提高了通信质量,平均丢包率在5%以下,通信成功率大于97%,达到了预期设计目的。

摘要：深度学习在机器学习领域扮演着十分重要的角色,已被广泛应用于各种领域,具有十分巨大的研究和应用前景.然而,深度学习也面临3方面的挑战:1)现有深度学习工具使用便捷性不高,尽管深度学习领域工具越来越多,然而大多使用过程过于繁杂,不便使用;2)深度学习模型灵活性不高,限制了深度学习模型发展的多样性;3)深度学习训练时间较长,超参数搜索空间大,从而导致超参数寻优比较困难.针对这些挑战,设计了一种基于深度学习的并行编程框架,该框架设计了统一的模块库,能可视化地进行深度学习模型构建,提高了编程便捷性;同时在异构平台对算法模块进行加速优化,较大程度减少训练时间,进而提高超参数寻优效率.实验结果表明,该编程框架可以灵活构建多种模型,并且对多种应用取得了较高的分类精度.通过超参数寻优实验,可以便捷地获得最优超参数组合,从而推断各种超参数与不同应用的联系.

摘要：高速磁悬浮涡轮分子泵因其高能量密度、微振动、无需润滑等优点被广泛应用于工业领域,但外部电源失效时,高速转子跌落后与保护轴承产生剧烈撞击和摩擦,将给系统带来致命损害。针对以上问题,提出一种基于平均功率平衡法的电力失效补偿控制方法。首先,设计电机能量回馈电路;其次,对Buck-Boost变换器进行数学建模,设计一种双环非线性控制器,其中电流内环使用滑模控制,电压外环使用平均功率平衡控制,并利用Lyapunov函数推导出系统的稳定性条件;最后,通过搭建磁悬浮分子泵PFCC实验平台,对所提出的方法进行实验验证。结果表明:本文所提出的方法具有快速响应和输出鲁棒性,磁悬浮转子由额定转速21 000r/min降至3 900r/min时跌落,电机的能量转化效率为96.6%,提高了磁轴承系统的安全性。

摘要：针对目前智能变电站工程在SCD虚端子连接方面工作量大、出错率高和效率低的情况,提出了一种虚回路自动生成的技术来提高SCD虚端子连接的效率。借助虚回路设计模板,提出了一种基于模板库的虚回路自动生成方法,开发了一种虚回路自动生成的技术。该技术可以解析模板文件,依据模板文件内设备的IEDname,IED描述,GOOSE、SV输入输出的描述关键字、引用名关键字等信息进行查找并实例,自动生成SCD的虚回路。通过实际工程验证证明,本方法兼容性强,适应各类设备厂商装置,可帮助设计或集成厂商等人员完成虚回路的自动生成,并保证了SCD虚端子连接的准确度,提高了设计人员的工作效率。

摘要：空间信息网络是全球范围的研究热点,我国信息网络科学发展的前沿.组成空间信息网络的空间节点具有高动态运动,网络时空行为复杂的特点,是一个具有高度不确定性,难于建立准确模型的复杂非线性系统.文章分析了目前空间信息网络组网研究的现状,提出以空间信息网络中的浮空平台网络部分为核心,将力学中的受力分析方法引入到大空间尺度下的网络构型中,并将各种影响因素转化为物理学中的力,设计了一种能够应对外部不确定性因素影响的空间信息网络引力模型,获得了一种解决空间信息网络组网问题的可行途径.

摘要：针对传统密封设计基于经验和技巧、没有理论和方法指导的问题,提出弹性往复密封的增效设计理论。在分析弹性液压往复密封的失效形式和增效机制的基础上,提出弹性往复密封增效设计的概念,确立使密封高效和无泄漏的增效准则。根据增效准则,提出弹性往复密封的增效设计技术体系。该理论提高了密封设计过程的规范化和可操作性,有效提高了密封设计的效率和质量。

摘要：选择柔性热塑性聚氨酯(TPU)为原料制备实验试样。基于面心立方层级结构,改变结构的直梁样式、间距,并将蜂窝结构层引入结构中,通过实验和有限元分析,研究层级结构在准静态加载下的变形模式和吸能特性。实验结果与有限元分析得到的载荷-位移曲线吻合较好。结果表明:与初始面心立方层级结构相比,增大直梁的振幅,调整直梁间距为2 mm,即增加塑性铰个数时,又或将蜂窝结构层引入层级结构,可以大幅提高层级结构的能量吸收性能;减小间距、增多塑性铰数目对改善层级结构吸能能力的效果最优;D-1构型与M-1构型相比,比吸能提高了46%;调整塑性铰位置时,层级结构会发生屈曲,不利于层级结构的能量吸收;与M-1构型相比,D-2和D-3构型的比吸能分别降低了27%和34%。