摘要：A robust reliability method for stability analysis and reliability-based stabilization of time-delay dynamic systems with uncertain but bounded parameters is presented by treating the uncertain parameters as interval *** performance function used for robust reliability analysis is defined by a delayindependent stability *** design of robust controllers is carried out by solving a reliability-based optimization problem in which the control cost satisfying design requirements is *** kind of treatment makes it possible to achieve a balance between the reliability and control cost in the design of controller when uncertainties must be taken into *** the method,a robust reliability measure of the degree of stability of a time-delay uncertain system can be provided,and the maximum robustness bounds of uncertain parameters such that the time-delay system to be stable can be *** the procedures are based on the linear matrix inequality approach and therefore can be carried out *** effectiveness and feasibility of the proposed method are demonstrated with two practical *** is shown by numerical simulations and comparison that it is meaningful to take the robust reliability into account in the control design of uncertain systems.

摘要：This paper designs an underwater acoustic communication system based on tamed spread spectrum and Frequency Hopping Multiple Access (FHMA) for multiple underwater vehicles. In this system, multiple underwater vehicles can communicate with the console on the water surface simultaneously successfully. The communication system is com-posed of tamed spread spectrum modulation and demodulation, frequency hopping modulation and demodulation with synchronization function, 4FSK modulation and demodulation and Rake Receiver. In order to make the system more feasible, underwater channel and the effect of user number on Bit Error Ratio (BER) are also taken into account. The simulation results indicate that it is feasible to use this system to accomplish underwater communication reliably for multiple users due to the low BER.

摘要：基于二次稳定性准则,从可靠性这一新的角度考虑不确定系统的稳定性问题,提出了基于鲁棒可靠性的不确定系统鲁棒镇定控制器设计方法,将鲁棒控制器设计归结为基于可靠性的优化问题:以鲁棒可靠度为约束,极小化控制代价。依据该法设计的控制系统可满足稳定性意义上的鲁棒可靠性要求,并给出保证系统稳定性所要求的基本参数的最大鲁棒界限。适用于不确定参数的摄动范围准确已知和未知等情况。对F4E型战斗机的稳定控制器设计及对比研究表明了所提方法是实用、有效和可行的。

摘要：针对不确定结构的动力特性分析问题展开研究,考虑仅已知结构参数变量变化范围的情况,建立不确定参数变量的区间模型。对不确定变量在其取值范围内进行改进的均匀试验设计抽样,并基于确定结构动力特性分析的有限元法和模态叠加理论,提出改进均匀试验设计抽样模拟方法;考虑到该算法计算效率较低,对其进行改进并提出基于最小二乘支持向量机回归的模拟方法,算法在不改变样本点数量的前提下,引入了支持向量机回归代理模型,用训练后的代理模型对不确定结构的动力特性进行了模拟分析。算法通过两个数值算例验证了其有效性。

摘要：在系统可靠性分配中,考虑单元可靠度的不确定性已是可靠性分配的现实需要.为了提高系统可靠性分配优化的质量,将稳健理论引入可靠性分配中,提出基于单元可靠性灵敏度的系统可靠性稳健分配方法.将单元可靠性灵敏度溶入系统可靠性分配模型之中,建立系统可靠性稳健分配模型.在此基础上,采用粒子群-序列二次规划算法对该模型进行优化设计,该混合算法既保持了粒子群算法全局收敛的特点,又补充了序列二次规划法精确求解的能力,因此该混合算法可以快速获取全局最优解.通过对发动机曲柄连杆机构进行可靠性稳健分配设计,验证了可靠性稳健分配模型的合理性和混合算法的寻优能力.对结果分析表明,所提方法可以较好解决单元可靠度不确定时的可靠性分配问题,混合算法具有较强的全局搜索能力,分配优化结果具有较强的稳健性.

摘要：本文从微小型鱼类的运动和受力分析入手,基于人工肌肉IPMC(离子聚合物金属复合材料)的特性,进行微型机器鱼的结构和控制系统的设计.在此基础上实现仿小型鱼类的各种运动模式,然后,讨论了IPMC驱动器推进效率的优化.实验结果证明,基于IPMC的厘米级机器鱼是可行的:通过改变控制信号的频率和占空比,实现微型机器鱼的速度控制;通过控制胸鳍和尾鳍,实现上浮、下潜、转弯、巡游等运动模式.最后从尾鳍推进器的结构角度分析了如何提高推进效率.

摘要：为了进一步改善梯度复合材料力学分析及设计水平,推导了一种适用于双向梯度复合材料断裂特性分析的梯度扩展单元法(XFEM)。采用细观力学方法描述材料沿梯度方向变化的力学属性,通过线性插值位移场给出了4节点梯度扩展单元随空间位置变化的刚度矩阵,建立了结构的连续梯度有限元模型,并采用交互能量积分计算得到了裂纹尖端的应力强度因子(SIF)。通过与已有文献结果对比验证了梯度扩展单元的优越性,并讨论了双向梯度结构中相关参数对SIF的影响规律,得到结论:梯度扩展单元能够提高梯度材料中裂纹尖端SIF的计算精度,其计算结果随着网格密度的增加迅速收敛于精确解;双向梯度结构的组份分布形式和属性梯度能够明显影响裂纹尖端的SIF;对于多裂纹双向梯度结构,裂纹间的相互作用增大了裂纹尖端的SIF,弹性模量大的一侧SIF较大。

摘要：为了模拟航空发动机工作典型状况,研究高低周复合疲劳对某型一级压气机叶片疲劳性能的影响,设计了高低周复合疲劳试验系统,进行了复合疲劳试验,振动试验及仿真分析;确定了叶片一阶振动频率为153.0Hz,得出复合疲劳试验较纯低周加载缩短叶片寿命的作用高达58.6%。通过分析中值S-N曲线和P-S-N曲线,S-N曲线拟合系数高达0.99。通过对复合疲劳试验后的叶片断口进行分析,叶片断口的宏观和微观性状均出现了明显的疲劳源、高周扩展区、低周扩展区以及瞬断区,找到了叶片的断裂经历了高低周复合疲劳作用形成的明显特征区,最后说明了复合疲劳试验系统设计的合理性和可行性。

摘要：选择离子聚合物金属复合材料(IPMC)作为驱动器,设计了一种厘米级仿生机器鱼;针对驱动器自身存在的易疲劳、易电解等缺陷及实际工程中的不确定因素给系统带来的不稳定问题,建立了基于性能稳定的聚偏二氟乙烯(PVDF)传感器的闭环测控系统,解决了开环控制存在的调节时间长、误差大的问题;提出了一种新颖的传感器并行安装方式,有效地避开了应用环境中的不利因素,实现了对驱动器状态的实时检测;在LabVIEW软件环境下进行了测控实验。实验表明,该系统能够保证仿生机器鱼长期稳定地工作。

摘要：针对浅滩环境和水下狭窄空间的科研考察、资源勘探等任务,提出一种“腿-多矢量喷水”复合驱动的小型两栖仿龟机器人。通过研究“腿-多矢量喷水”复合式驱动系统的运动机理,设计仿生爬行步态和旋转步态。根据“腿-多矢量喷水”复合驱动机构的变结构特性,提出“H”、“工”和“X”等多模式运动。通过机器人水中运动学建模,建立基于实时动态推力矢量分配优化机制的水中3维自主运动控制方法。最后搭建机器人原型机,陆地上的多地形运动实验验证了机器人在非结构化浅滩环境中的适应能力强,水中运动控制实验验证了两栖机器人多模式运动控制的灵活性和可行性。