摘要：文章研究了高功率激光远场传输特性,建立了衍射效应、大气湍流效应等多因素综合作用下的高功率激光远场性能通用模型,并结合外场实际应用情况,对该模型提出了一定修正建议。基于上述模型,通过定义评价指标参数权重因子,确定了高功率激光系统核心指标的设计方法与优化原则。仿真结果表明,激光光束质量和发射功率是决定远场激光功率密度水平的关键因素,其中光束质量的影响权重最高约30%~79%,需优先确定,且越接近衍射极限越好。发射口径权重值最低约4%~24%,对远场功率密度的提升效果相对有限,需综合系统其他功能如跟瞄性能进行权衡设计。最后通过实例分析,验证了指标权重因子设计的科学性,以及核心指标体系设计原则的正确性,对于高功率激光系统的工程化设计有重要的参考价值和指导意义。

摘要：设计了一种基于PLC的蔬菜钵苗移栽机自动输送装置。采用高速伺服电动缸驱动推杆顶出秧苗的方式,实现了高速精准无损伤取苗;通过PLC控制系统控制步进电动机,实现了钵苗的精准定位和输送;设计了同步带及齿轮传动的同步投苗装置,实现了投苗转筒与鸭嘴栽植器完全同步,解决了地轮驱动的鸭嘴栽植器在栽植过程中转速不均匀的问题,提高了投苗的准确率。最终设计了试验台,验证了钵苗自动输送装置的可行性。

摘要：设计了一个基于两个正交的光子轨道角动量态的量子密码通信方案.在该方案中,Alice使用具有独特设计的激光器,随机发送有确定轨道角动量的光子;Bob采用由两个达夫棱镜组成的光束旋转器,对光子的轨道角动量态进行测量.对系统安全性的讨论表明,Eve采用截获重发、攻击单臂等攻击手段,其窃听行为都会被发现.理论证明,该方案不需要通信双方实时监测和调整参考系,同时避免了BB84,B92协议因发送基和测量基不一致而丢弃一半信息的问题,从而提高了密钥生成效率.

摘要：针对粗精动运动平台系统辨识中激励信号的生成进行了优化设计方法的研究。粗精动平台结构通常用于长行程、高精度的运动平台系统,如扫描光刻机运动平台、硬盘寻道平台等系统。获得粗精动系统的准确模型是改进粗精动运动系统控制的重要基础。而系统辨识是获得系统模型的一种有效方式。其中输入信号设计是系统辨识试验重要的一部分。将粗精动运动平台的系统模型简化为一类多变量有限阶次线性时不变模型;将多入多出(Multiple-input multiple-output,MIMO)辨识方法引入粗精动系统辨识,并提出一种多入多出模型系统辨识激励信号优化设计算法,算法通过将多正弦曲线时域信号与其功率谱密度参数化,利用参数化后的激励信号在有限功率输入下进行激励信号优化;理论分析与仿真结果表明此方法可以有效提高估计模型的渐进方差性能。

摘要：根据初级像差理论,系统研究了由左手性介质构造的透镜系统的赛德尔像差特性.分析了左手性介质单折射曲面的赛德尔像差特性,发现其消初级球差的曲面类型比普通介质更为灵活且可用于实成像系统.依据薄透镜赛德尔和数公式,分析和设计了三种只有左手性介质才具备的可消部分赛德尔像差的薄透镜结构参数,提出了几种能同时消除全部五种赛德尔像差的由左手性介质构造的透镜组合系统.研究表明左手性介质相对于普通介质在消像差方面存在较大优势,在光学设计时可以采用更少的折射表面个数或更简单的表面形状即可到达同等的成像性能.

摘要：中国南海北部陆缘深水海域是形成大型油气区的有利区域。但由于该区水深急剧变化,峡谷纵横,构成了海底崎岖的地形地貌带,给该区的油气勘探带来了困难。本文利用高斯射线束地震波正演模拟方法,研究了南海白云凹陷深水崎岖海底区地震波对地下目的层的激发照明以及检波器接收照明能量的分布特征。针对不同接收缆数、不同排列长度及不同激发方向对海底崎岖界面和深部目的层的激发与接收照明能量的模拟分析,初步认识崎岖海底和下伏目的层地震波能量的分布特征,以及不同观测系统参数对地震采集能量的影响程度,为南海崎岖深海区地震采集参数设计提供了依据。

摘要：定桨距风力发电机组叶片与轮毂直接刚性相联,具有结构简单、可靠性高等优点,尤其适合于海上风电场。文中重新对定桨距机组进行了探讨,采用主动失速控制方法,限制机组在高风速时的气动功率。在介绍主动失速控制工作原理的基础上,分析了切出风速对机组年发电量的影响,指出针对不同平均风速的风电场,需要对机组的切出风速进行优化设计。随后,从主动失速控制的效果出发,对风力机的气动特性设计提出了要求,对定桨距风力机的优化设计有一定的指导意义。最后,建立了一台额定功率为1.5MW的定桨距永磁直驱风力发电机组的仿真模型,仿真结果验证了主动失速控制的可行性。

摘要：随着电动汽车及其相关行业的兴起,对电动汽车用电池充电电源有了较大的需求。区别于传统电源设计,锂离子电池的非线性特性增加了充电电源控制器设计的复杂性。本文根据锂离子电池特性,采用脉冲电流放电法,建立了锂离子电池模型,并对模型参数进行了拟合。进一步分析了带电池负载的充电电源系统小信号模型,在此基础上,根据选择的充电策略,从系统稳定性和纹波要求对充电各阶段控制器参数进行了设计。通过仿真和实验验证,系统控制参数具有较强的鲁棒性,适合锂离子电池充电应用。

摘要：应用新近开发的基于混合元模型的优化方法(Hybrid and adaptive metamodeling method,HAM),对某款车的后车架系统进行轻量化分析。在保证后车架系统刚度的前提下,为进一步减小系统的质量,提高结果的精度,提出局部搜索策略。局部搜索策略使用元模型在设计空间内部构造的较小子空间内搜索,应用局部搜索策略的子空间是以HAM方法得到的样本点为中心上下偏移一定距离构成的。HAM将三种各具特点的元模型-克里金(Kriging)、径向基函数(Radial basis function,RBF)和二次多项式响应面(Fuadratic function,QF)有机结合,根据不同问题,自动选择最适合的元模型进行寻优。三种元模型能够在搜索过程中自适应地更新、重建,逐渐提高关注区域的精度。在使用HAM方法优化结束后,应用此策略在HAM方法得到的样本点构造的子空间内继续搜索来进一步提高结果的精度,减小系统的质量。在对后车架系统的轻量化设计中,局部搜索策略的应用,使此系统的质量在满足刚度要求下比仅使用HAM方法多减小了2.18 kg。

摘要：四驱混合动力轿车存在两轮/四轮多种驱动模式,针对某一驱动模式所设计的车速估计算法难以满足其他模式下车速估计的精度。考虑车辆不同驱动模式,利用车载传感器信号、后轮毂电机转矩信息以及既定档位下前轮转矩信息,提出两级分布式卡尔曼车速估计方法。考虑模型的强非线性,采用无味卡尔曼滤波(Unscented Kalman filter,UKF)算法设计主/子滤波器。同时为了提高UKF算法对模型误差、信号干扰的鲁棒性,实现了量测噪声均值和方差的自适应调节。基于Untire轮胎模型和滑移率递推方程,设计滑移率子滤波器;基于整车运动学模型,设计车速主滤波器;考虑不同驱动模式,利用子滤波器估计值在线融合得到车速。搭建Carsim-Simulink联合仿真平台,并分别在纯电动驱动模式和四轮混合驱动模式下,对车速估计算法进行仿真验证。结果表明,所提出的两级分布式卡尔曼车速估计方法能有效提高车速估计精度,并增强了对模型误差、量测信号干扰和不同驱动模式的鲁棒性。