摘要：采用气动弯曲型柔性驱动器设计了一种带有柔性机械臂的多自由度果蔬采摘机械手。基于分段常曲率理论,根据柔性驱动器形变规律,建立了多关节串并联的采摘机械手运动学模型和抓持力模型,研究了机械手采摘作业时抓取模式、工作空间和手指输出力与气压的关系,并进行了相关实验验证。制作了机械手样机,并在实验室环境下进行了多种果蔬模拟采摘实验,结果表明,该果蔬机械手具有多种抓取模式,且动作灵活、柔顺可靠、易于控制,适用于球形和圆柱形果蔬自动化采摘作业。

摘要：为了满足快速、精确、定量地测量薄膜激光损伤阈值的要求,设计了平顶激光束诱导薄膜损伤阈值测量系统.介绍了损伤阈值测量的原理和方法,提出二分查找与顺序查找相结合的能量密度查找方式;根据分光镜的分光比及能量探测器示值求解辐照激光能量,用CCD成像法精密测量了作用在薄膜表面的激光光斑面积;基于小波变换法,通过图像处理精确识别了薄膜的损伤;建立能量密度与损伤几率坐标并进行最小二乘法拟合,对损伤阈值进行了标定.对45°高反射膜分别进行了高斯光束辐照和平顶光束辐照的测量实验,结果表明:高斯光束辐照测量的损伤阈值为9.95J/cm^2,平顶光束辐照测量的损伤阈值为13.98J/cm^2,平顶光束诱导比高斯光束诱导的损伤阈值高40.5%.

摘要：为了提高星敏感器相对孔径,拓宽探测光谱范围,文中通过探测器灵敏度模型的计算,确定了星敏感器光学系统的设计参数,进而设计了一款基于卫星平台的星敏感器光学镜头。该镜头由7片球面透镜组成,光谱范围为500~800 nm,焦距为50 mm,相对孔径为1/1.25,视场角为8.45°×8.45°(对角线视场角为11.96°),总长83.33 mm。镜头采用像方远心光路,减小了因像面离焦及其他因素引起的测量误差。优化后的镜头畸变小于0.5%,质心色偏差控制在±2μm内,能量集中度(3×3像元内)大于80%,最大倍率色差为-0.073μm,轴外视场的弥散斑能量集中度和轴上视场基本一致。对比不同温度下的光学系统,焦距变化量很小,验证了无热化设计要求,镜头的成像质量良好。

摘要：基于微波空间反射法设计一种雷达行驻波检测装置,实现蔬菜在贮藏过程中含水率变化的快速、无损检测。以室温贮藏的生菜、油麦菜为实验材料,对自由空间微波反射叠加产生的空间行驻波进行讨论,研究驻波比与波腹点坐标随蔬菜含水率及贮藏时间的变化规律。结果表明,模型具有良好的预测精度。生菜、油麦菜含水率预测方程的拟合优度R^(2)分别为0.979和0.959,预测标准误差分别为0.310%和0.641%。生菜、油麦菜贮藏时间预测方程的拟合优度R^(2)分别为0.992和0.951,预测标准误差分别为0.173 d和0.285 d。该研究为蔬菜品质的快速无损检测提供了新方法。

摘要：利用高压脉冲电场处理大豆肽螯合钙,探究不同分子质量的大豆肽与钙离子螯合的效果。以不同分子质量的大豆肽为主要原料,以螯合率为衡量指标,研究大豆肽与钙离子的质量比,反应体系的p H以及电场处理过程中电场强度、电场频率4个因素对螯合率的影响。利用响应面试验设计的方法对试验结果进行分析。经验证,分子质量为3~10 ku的大豆肽与钙离子螯合效果最佳,其回归方程为Y=96.35-0.052X_1+0.43X2-0.24X_3-0.49X_4-0.24X_1X2+0.025X_1X_3+0.21X_1X_4-0.11X2X_3+0.69X2X_4-0.13X_3X_4-0.55X_12-0.88X22-0.73X_32-0.60X_42。优化的大豆肽螯合钙的最佳工艺条件:大豆肽与钙质量比1∶1.95,p H 8,电场强度15 k V/cm,电场频率1 200 Hz。在此条件下得到的螯合率为(97.52±0.12)%。本试验为生物活性钙的生产工艺研究提供一种新思路。

摘要：为了给人体提供运动康复辅助和训练功能,设计了张合型下肢仿生运动康复机器人。通过前、后轮之间的差速,实现机器人鞍座可按照对标健康人体运动过程中髋关节运动轨迹进行运动,并且机械结构可从站姿张合状态调整为坐姿轮椅状态。分析了机械结构的静、动态平衡条件并做了有限元分析,以杆件壁厚值为变量,以所选材料最大许用应力、最大位移为边界条件,以最小质量为目标函数,得到了一款轻量化的张合型仿生运动康复机器人的机械结构。

摘要：为实现功率合理分配和直流母线电压稳定的目的,功率-电压下垂控制方法被引入多端柔性直流输电（modular multilevelconverterbasedmulti-terminalHVDC, MMCMTDC）系统控制中,然而由于传统下垂控制的下垂系数固定,面对功率频繁波动等复杂工况存在系统控制灵活性差且电压动态调节效果不理想的缺点。针对此类问题,提出一种系数可调的自适应下垂控制方法。根据直流电压、传输功率极限值和安全运行裕度边界条件,综合考虑直流网络动态电压偏差和功率偏差,通过修正下垂系数得到MMC换流站的改进下垂控制方法。以提高控制系统动态响应速度为目标,通过在电流反馈环节引入滞后补偿调速器,对换流站内环控制器结构进行优化,并利用时频分析方法对改进后系统的动态响应和稳态特性进行分析。最后,基于RT-LAB仿真平台搭建包含风场在内的五端MMC-HVDC输电系统模型,设计MMC-MTDC系统不同的运行工况,对所提出的改进控制方法进行仿真验证,仿真结果证明了该控制方法不但提高了系统响应速度,而且改善了功率分配和直流电压的控制效果。

摘要：针对目前LED太阳模拟器辐照度低、光谱匹配性差等不足,提出一种由LED阵列光源,菲涅尔透镜、光学积分器、准直物镜组成的LED太阳模拟器。首先根据多光谱拟合理论,在400~1 100nm优选15种不同波段的LED光源,计算出光源所需功率,实现太阳光谱的精确匹配。其次优化设计了菲涅尔透镜、光学积分器以及准直物镜,校正了太阳模拟器的像差,提高了太阳模拟器的能量利用效率以及辐照均匀性,并利用LightTools软件对所设计的光学系统进行仿真分析。最后搭建了光学系统实验装置,测试结果表明:100mm×100mm内的辐照度达到1 376.3 W/m^2;拟合的太阳光谱匹配度达到AM1.5条件中的A级,辐照不均匀度为±1.73%,辐照不稳定度为±0.82%,综合性能指标达到太阳模拟器中的3A级水平。

摘要：针对液力变矩器数值模拟中雷诺时均方法(RANS)占据主导地位,但预测精度较低且缺乏对流场结构准确描述的现状,利用尺度解析模拟(Scale-resolving simulation,SRS)方法实现其原始特性及内流场的模拟分析。结果表明,在典型工况下,SRS方法能够更好地捕捉到流动信息,具有较高的原始特性预测精度。尤其是SBES(Stress-blended eddy simulation)方法中的动态混合模型(Dynamic hybrid RANS-LES,DHRL)得到原始特性预测结果的最大误差仅为3.24%。此外提出了变黏度SRS热流场计算方法,发现在考虑工作介质黏度随温度变化后,相对恒黏度数值模拟结果,原始特性预测精度有明显改善,其最大误差小于3%。尺度解析模拟方法在液力变矩器性能预测方面的应用,有助于实现产品的低成本与短周期设计。

摘要：提出一种由分立元件搭建的新型集成运放低频噪声测量系统.首先建立了运算放大器的噪声模型;然后对测试系统的各个模块电路进行设计和仿真;最后通过数据采集卡及频谱分析仪对被测集成运放的低频噪声数据进行频域分析.实验结果表明,该方法能够实现集成运放低频噪声10~0~10~5Hz频域内功率谱密度数据的测量和采集,此数据与厂家提供的数据手册中的典型输入等效噪声值基本吻合,测量相对误差为0.039.