摘要：纳秒电脉冲消融是一种新型的电外科手术技术,在肿瘤切除中可以无创或少创器官旁组织,尤其是血管,达到既切除肿瘤,又不伤及周边组织的目的。纳秒电脉冲参数,如脉冲电压、脉冲持续时间、脉冲数、脉冲率等的选择是术前治疗计划设计的关键,术前进行仿真研究对手术设计至关重要。以人体模型Duke为对象,采用人体生物电磁仿真软件平台Sim4Life中的时域有限差分法(FDTD),对电脉冲波形、脉冲电压和电极间距在肝组织中的电场、能量密度、消融区域进行仿真。结果显示,在肝组织及旁组织中,电极中心电场强度较高,周边较低;脉冲波型对肝组织中电场和能量密度分布没有显著改变;消融区域包裹着电极;脉冲波型对消融区域没有变化,但脉冲电压和电极间距对消融区域有很大影响。因此,FDTD可以术前对电脉冲治疗计划设计,脉冲电压和电极间距两个参数是主要设计参数,Sim4Life是治疗计划设计的良好平台。

摘要：针对数控机床自身复杂性对故障诊断模型的需求,借助人工神经网络在故障诊断领域的优势,提出一种基于自适应误差修正模型的概率神经网络,以实现数控机床机械故障的实时诊断。针对概率神经网络由于未考虑模式间交错影响而导致判决界面有偏的问题,在概率神经网络的基础上设计自适应误差修正模型,通过对同类别错误分类样本进行自适应聚类并批量修正的过程,实现判决界面的重新规划。对双螺旋分类问题、IRIS分类问题的实验结果表明,该方法在分类准确率和模型泛化能力方面均优于概率神经网络方法和径向基概率神经网络方法,且训练速度和测试速度满足分类实时性需求。在数控机床故障诊断领域的应用表明,所提方法的故障模式识别准确率高,具有可行性和有效性。

摘要：针对一类严格反馈形式的非线性二阶多输入多输出系统,提出一种带有加速度规划的输出跟踪动态控制策略.引入一个代替时间变量的路径参数用以规划路径跟踪时的加速度,回避了设计内环加速度控制回路的常规方法,简化了控制器的设计过程.对二阶系统的控制项求导进行系统扩维,基于新的增广系统,设计了使系统输出收敛于期望路径的反馈线性化动态控制律.再对加速度跟踪误差基于梯度法设计更新律使其渐近收敛于零,最后通过调节期望加速度实现定常速度控制.理论分析表明,误差闭环系统一致渐近稳定,速度误差有界.动力定位船舶循迹控制仿真结果表明了所提出控制器的有效性.

摘要：针对星敏感器系统探测要求,设计了像方远心光路的双高斯光学系统。该系统在满足弥散斑和能量集中度等要求的情况下,具有相对孔径大、畸变小、色差小以及星点位置对离焦不敏感等特点。利用调制传递函数仪测量了星敏感器光学系统的光学性能,测量结果表明各视场处的弥散斑80%的能量均集中在直径为20μm的圆内。提出了采用一维精密气浮转台和单星模拟器对光学系统进行质心畸变测量的方法,测试结果显示星点光斑的质心畸变小于9″。

摘要：目标定位是无线传感器网络的重要应用场景。该文提出了一种将压缩感知应用于无线传感器网络多目标定位的方法,把基于网格的多目标定位问题转化为压缩感知问题。应用多分辨率分析的思想,设计了迭代回溯的压缩感知算法,该方法的特点是可同时进行多目标定位,并且大大减少了网络通信的数据量从而延长网络寿命,代价是融合中心的算法复杂度的增加。仿真结果显示,采用迭代回溯算法定位精度提高了50%以上,具有较好的多目标定位效果。

摘要：本文基于ybar-y图,建立了计算光学系统一阶结构的数学模型,并利用粒子群优化算法对模型进行了求解,可以自动优化出各种光学系统的一阶结构.编写了一套含图形用户界面(GUI)的软件,将光学系统的基本设计要求进行处理后导入GUI,求解之后利用商用光学设计软件如ZEMAX等,将一阶结构转换为实际透镜结构,然后经过透镜优化,就可以设计出满足要求的光学系统.根据本文所提出的光学结构计算方法,首先进行了1300万像素手机摄像物镜的设计,该物镜使用了4片非球面,各项性能指标能够满足设计要求.然后设计出一套头盔显示光学系统的目镜,使用了两片非球面透镜实现了90的视场角,其他的性能指标也都满足要求.两类光学系统的设计实例验证了该方法是一种可靠的光学系统一阶结构获取方法.

摘要：动压气浮陀螺马达轴承间隙尺寸是决定其运转性能的重要指标。为提高轴承间隙测量的精度和自动化程度,并实现快速批量测量,研制了一台动压气浮陀螺马达轴承间隙自动测量设备。采用外部加力方式,使转子体与定子产生相对位移,从而将内部气膜间隙转化为外部微位移。设备整体结构采用模块化设计理念,包括夹持模块、自动施力模块和位移测量模块。夹持摸块实现被测动压马达定子在两轴端的固定,采用柔性支撑方式有利于保护被测件和保证施加力的平顺性;自动施力模块主要由三维精密位移平台集成三轴测力传感器构成,测量时转子体与力传感器通过夹指连接,位移平台使转子体与定子产生相对位移,三轴测力传感器则实现施加力的精确控制和定子的调中心控制;测量模块由二维精密位移平台集成双电感测头构成,基于相对测量原理实现微小位移测量。实验表明:设备测量精度在0.3μm以内。该设备可以实现外力的可控连续加载,适用于批量测量。

摘要：现场总线的应用是数控系统发展的必然趋势。为满足数控系统的高可靠通信需求,在分析数控系统加工精度与可靠通信关系的基础上,设计一种现场总线可靠通信机制。针对该机制,建立数控系统通信可靠性评价的指标,提出以无故障通信时间来衡量现场总线通信的可靠程度;通过概率统计方法,对该机制的可靠性进行数学分析,得出现场总线通信可靠性与通信站数目及最大重发次数的关系,并分析各自的影响程度;通过仿真试验,验证理论分析结果的正确性,同时将该可靠通信机制应用到数控系统现场总线中,通过实际电磁干扰测试,证明该机制的有效性。该理论研究和试验结果,对数控系统通信的可靠性设计和分析具有重要的指导作用。

摘要：针对数控总线的异步及同步通信特点,提出一种在数控总线应用层之上对所传输消息采用动态循环冗余校验(Cyclical redundancy check,CRC)的消息安全通信方法。给出数控总线安全报文结构,设计出基于动态CRC校验的安全通信方法及相应算法。采用数学手段及试验测试对所提出方法与传统方法进行性能比较,证明该方法满足通信实时性要求,同时剩余错误率有明显降低,并能完全满足消息完整性等级要求。结果表明,该方法适合于数控总线消息安全通信的应用。

摘要：针对车间数字化制造的应用需要,提出了一种基于Bezier曲线的焊缝成形过程的计算机仿真建模技术.通过对电弧焊焊缝成形规律的研究,建立了焊接工艺参数与焊缝几何特征之间的映射关系,并运用B-rep法开展了电弧焊焊缝的几何特征建模技术研究,采用OpenGL技术开发了电弧焊缝成形的计算机仿真原型.仿真结果表明文中所提出的焊缝成形过程建模技术与计算机仿真系统可有效指导焊接工艺的数字化设计.