摘要：提高IEPE型压电式振动传感器的频率响应测量范围和抗电磁干扰能力是其在航空领域实现应用的关键。在理论研究基础上分别从传感器结构、性能和电荷转换电路等方面进行设计,采用ANSYS有限元仿真软件辅助进行功能分析,并对设计传感器进行功能性能验证,研制出一种灵敏度为10×(1+5%)mV/gn,在5 Hz~25000 Hz宽频率响应范围内灵敏度偏差±10%以内,并具有良好的抗电磁干扰能力的IEPE型压电式振动传感器,满足了航空发动机较低温度振动测量需求。

摘要：转子位置精度对于永磁同步电机无位置传感器控制至关重要。基于滑模观测器的转子位置估计方法因对参数敏感性低、鲁棒性强的优势得到了广泛的研究和应用。针对滑模观测器估计相位延迟导致的位置信号不准确问题,提出一种基于误差补偿的永磁同步电机无位置传感器控制策略。首先,详细分析了滑模观测器的位置误差产生机理,利用一阶滤波器设计了相位延迟补偿方法,以提高位置估计精度;然后,通过临界饱和切换函数改进滑模观测器收敛性能;最后,通过实验验证了所提方法的可行性。实验结果表明,所提方法的位置估计误差较传统方法减少了89.64%。

摘要：传统的电压环比例积分(PI)控制无法兼顾直流(DC)发电系统的稳态和动态性能,一种电容能量平衡控制(CEC)方法被提出用以提升独立励磁直流发电系统的动态性能,CEC外环仍然采用PI控制。提出一种基于负载反馈的广义预测控制(GPC)方法,与PI控制框架下的电容能量控制方法进行比较研究。从原理上分析了CEC与GPC方法的特点,指出CEC方法的高比例增益能够加速系统动态响应,但外环的积分环节与负载电流反馈相冲突,会影响系统的电压稳态精度。分别构建CEC与GPC方法下的系统传递函数,从抗负载电流扰动的角度进行控制参数优化设计,并进行仿真验证,讨论了电容参数失配对2种控制方法的影响。最后,通过对比实验验证了本文对2种优化控制方法分析的正确性。实验结果表明:优化控制参数后的GPC与CEC方法在动态性能上优于传统的电压环PI控制,且相较于CEC,GPC拥有更强的鲁棒性。

摘要：运载火箭整流罩的隔声性能设计对内部设备的选型、试验和安全运行至关重要。为改善整流罩内低频声振环境,提高整流罩低频段隔声性能,首先,针对复合材料整流罩结构开展力学等效建模;其次,提出一种基于基变换模态空间内降维理论,解决了考虑多模态耦合的动力吸振器(DVA)设计问题;最后,基于整流罩等效力学模型开展了动力吸振器位置及材料参数的优化设计。针对某型复合材料整流罩开展仿真研究,验证新方法的有效性。结果表明:针对某型质量为1 177.3 kg的整流罩模型,添加总质量为14.6 kg的动力吸振器之后,0~100 Hz频段内声功率级均方根(RMS)值从254.8 dB降至238.8 dB,设计频段内声振响应被有效控制,声振环境得到改善。

摘要：目前的多数活体检测算法忽略了特征挖掘,导致判别性信息提取不足。提出一种融合梯度纹理和群感受野的活体检测算法。使用中心差分卷积计算感受野周围点与中心点的差值,提取图像的梯度纹理特征,设计群感受野模块,采用不同尺寸的卷积核结合空洞卷积组成多分支结构,在使用较少参数量的情况下获得更大的感受野和多尺度特征,并将两种特征融合输入到残差结构中。此外,在使用深度图进行监督的同时,增加二值掩模进行辅助监督,使得网络将学习的中心放到人脸部位,进一步提升模型的鲁棒性。在此基础上,综合深度图生成器和掩模生成器的输出结果,计算预测得分,实现端到端的活体检测。实验结果表明,该算法在公开数据集OULU-NPU 4个协议上的平均分类错误率分别为0.9%、1.9%、1.6%±2.0%和2.7%±1.8%,在数据集CASIA-MFSD和Replay-Attack上可实现无误差活体检测,并且模型参数量仅为1.1 MB,与Auxiliary和STASN等活体检测算法相比,检测精度更高,具有更好的鲁棒性。

摘要：为提高复杂道路场景下智能车辆换道避障的安全性和舒适性,提出了一种基于分段优化的智能车辆换道避障轨迹规划方法。首先考虑多种换道可能,根据本车状态和多个采样点生成基于五次多项式的候选y-x曲线簇和x-t曲线簇;其次基于指数函数设计了一种障碍风险评价函数,并结合轨迹平顺性、利他性和行驶效率等构建了综合评价体系,选取出最优参考轨迹,为智能车辆换道避障提供方向和速度的参考,以防止轨迹优化时陷入局部最优;为适应障碍物运动状态时变的特点,以参考轨迹为引导,构建分段五次多项式y-x曲线和x-t曲线,并考虑与障碍车辆的碰撞风险建立了优化目标函数,将轨迹优化问题转换成带约束的非线性规划问题,通过外点法求出最优轨迹。最后基于MATLAB平台进行了仿真验证,结果表明,所提出的轨迹规划方法在满足换道平顺、舒适要求的基础上提高了车辆的环境适应性和避障调整能力。

摘要：为实现标准露点气体的自动发生,应用S7-200 SMART型PLC和二级分流法原理,设计了一套自动露点气体发生系统。介绍了二级分流法的原理与分流各路流量的计算方法,设计了再生干燥与露点气体发生的工艺流程,并利用S7-200 SMART型PLC结合STEP 7-MicroWIN SMART编程软件与WinCC flexible SMART V3组态设计软件实现了系统功能。设计了自动/手动,二级/一级四种模式用于不同情况下的露点发生,并对-70℃~20℃的露点发生情况进行了测试。结果表明,系统发生气体露点在-70℃~20℃范围内,最大绝对误差不超过0.29℃,满足工业检测要求。

摘要：电力系统迫切需要风电机组(简称风机)从最大功率点跟踪控制转变为支撑电网二次调频的有功功率控制(active power control,APC)。延续最大功率点跟踪控制的设计思路,现有风机APC控制研究大多基于系统稳态的视角,将风机控制到稳定平衡点,在稳定平衡点处响应电网指令和维持机电动态稳定。但面对湍流风速,大惯量风轮实际上处于不断变速的动态过程中,而非持续运行在稳定平衡点处,对APC控制性能造成不容忽视的影响。为此该文从现有风机APC控制策略中归纳出两种风轮变速运行模式:主动变速和被动变速,两者对应于截然不同的变速机理和动态过程。运用频域分析和实验数据分析,比较了两种变速运行模式在功率指令响应性能、传动链载荷及变桨执行机构疲劳载荷方面的差异。结果表明,被动变速放弃了对稳定平衡点的跟踪,利用风轮惯性响应缓冲风速波动,更适用于湍流风速场景。该文工作为风机APC控制设计与性能优化提供了风机运行机理方面的基础。

摘要：针对现有耐久性试验机液压加载系统加载时存在系统温升过高、微小内泄漏检测不够准确的问题,对回转接头耐久性试验机液压加载系统进行设计,增加了保压卸荷功能,对高压回路的增压器进行了结构设计。利用AMESim软件建立完整液压加载系统热液压仿真模型,在没有现成模型的情况下构建了回转接头和增压器的仿真模型,并完成了系统温升仿真,比较系统不同工作模式下油液温度的变化情况。结果表明:有卸荷运行情况下,系统油液温度与无卸荷运行相比下降5℃,为液压加载系统设计及预测系统温升提供了参考。

摘要：为增强定位噪声统计特性未知情况下协同目标跟踪的可靠性,提出一种联合估计目标和协同车状态以及定位噪声统计参数的贝叶斯模型。为实现递推估计,设计了在线变分贝叶斯推断算法。仿真结果表明,当定位噪声的统计特性未知且随时间动态变化时,该算法可以有效提高目标跟踪的精度,与单车跟踪相比,协同跟踪误差可以降低18.7%~23.6%,与其他协同算法相比,误差可以降低4.8%~9.7%。