摘要：将粒子群算法与惩罚函数法相结合,建构一种离散粒子群算法,解决工程上非线性约束离散变量优化设计问题。为实现离散变量与连续变量的转化,构造了相应的扩张函数,提出惩罚因子的确定策略。通过容器设计算例验证,粒子群算法方法优于文献所列方法。应用粒子群算法、惩罚函数法及所提出的策略对波纹管工程实例进行优化设计,其单位重量下整体波纹管的补偿量比在用产品提高了79.96%,与理论解接近,进一步证明了离散粒子群算法及策略在处理工程非线性约束离散优化设计问题时的有效性,其为工程上类似优化设计提供借鉴。

摘要：在单框架控制力矩陀螺 (SGCMG)系统操纵律的设计中 ,如果考虑框架伺服特性 ,往往假设系统的物理参数是确切已知的。为消除参数的不确定性对操纵性能的影响 ,设计了一种鲁棒操纵律。该操纵律仅采用系统物理参数的预估值 ,根据航天器姿态控制给出的角动量 (或力矩 )指令 ,可直接计算出每个框架驱动系统所需的控制力矩。由于操纵律没有算法奇异 ,在 SGCMG系统不出现运动奇异的情况下 ,可使操纵误差指数收敛至零。同时 ,该操纵律对系统参数变化具有良好的鲁棒性 ,且形式简单 ,易于实现。对应用在航天器上的某 4 - SGCMG系统的仿真结果表明 ,上述操纵律是可行的。

摘要：基于某6 t级小型挖掘机,设计以超级电容作为储能元件的并联式混合动力系统,并给出动力系统各部件的参数。并联式混合动力挖掘机的动力系统是具有强非线性的双输入双输出耦合系统:输入为发动机加速踏板命令和启动发电一体机(Integrated starter generator,ISG)转矩命令,输出为发动机转速和超级电容的电荷状态(State of charge,SOC)。在Matlab/Simulink中对动力系统建模,并提出3种控制策略进行仿真。仿真结果表明,使用发动机加速踏板命令和ISG转矩命令耦合控制发动机转速和超级电容SOC的'耦合控制策略'较优。另外,以某型6吨挖掘机为基础,制造一台混合动力挖掘机原型机,并且设计基于CAN网络的分布式控制系统,基于MPC561单片机自主开发一款32位整车控制器。实车试验的结果表明,耦合控制策略能够实现发动机转速波动在±100 r/min以内,超级电容SOC在循环间基本保持不变,发动机工作在相对高负荷低油耗工作区,系统综合节油率在15%左右。

摘要：受存储容量和对地传输能力的限制,空间太阳望远镜(Space Solar Telescope,SST)15个CCD采集的科学数据必须在轨进行5倍的压缩。在分析了SST对图像处理的需求基础上;综合中德合作的离线压缩方案,以及国内的设计能力,提出实时在线压缩的方案;采用基于小波变换的压缩算法,DSP和FPGA器件,设计了星载压缩系统(Onboard DataCompression Unit,DCU)。仿真实验表明上述方法满足SST系统需求。

摘要：为满足高分辨率昼夜凌空侦察和中低空战术昼夜侦察需要设计灵巧型双波段航空侦察相机,该相机的研制为发展新型机载光电侦察设备提供技术储备。根据目标在不同光谱波段下的光学特征设计可见、红外双波段光学成像系统,全视场传递函数达0.5以上。基于SiC材料反射镜设计一种叶片式柔性支撑结构,该结构能够较好的保证反射镜的面形精度,仿真结果显示反射镜在重力载荷和热载荷叠加的情况下面形精度优于12 nm。针对目前航空相机主支撑结构难于同时保证质量小且刚度高的问题,采用NX/Narsrtan软件对相机主支撑结构进行优化设计,优化结果使相机框架结构一阶固有频率提高15 Hz,质量减小10%。通过环境试验、动态成像试验及分辨率检测试验验证设计结果的正确性。相机切实可行的光机设计有效地保证整个系统的性能指标都能满足设计要求。

摘要：产品设计过程是一项复杂的系统工程,是多种知识的有效集成和耦合.文中在综合分析目前设计过程建模技术的基础上,提出了基于扩展有向图和模糊设计结构矩阵的信息建模方法,对活动间的信息依赖进行了定量表示,通过对设计活动进行分解、撕裂和级别划分,实现了设计过程的优化重组.进而对耦合活动间的信息相关程度进行模糊排序,指导耦合活动的分解,并给出了算法流程.最后以冲裁模具设计过程为例,验证了上述方法的有效性和实用性.

摘要：运用人体测量学、多刚体系统运动学、计算机图形学和人机工程学知识,研究一种泛型的数字人体模型系统框架。对数字人体模型目前在汽车人机工程设计应用中存在的问题进行分析。针对这些问题,研究如何在设计中正确运用人体数据以保证设计适应度的相关理论和技术问题,并对重型商用车人机工程设计内容、方法和性能评价进行研究和总结。在前述理论和技术基础上,开发了适合重型商用车人机工程设计的数字人体模型系统(System for heavy commercial vehicle ergonomic design,SHOVED),包括人体建模、汽车建模、方案设计、方案分析和优化等功能,能够帮助设计人员快速完成重型商用车的人机工程设计,并且在提高设计效率和品质的同时,能够准确地把握设计适应度。讲述泛型模型框架和SHOVED的概貌、组成、关键技术和应用原理。对今后的研究内容进行展望。

摘要：为提高消声器的优化效率,在考虑流速对消声器传递损失数值建模的基础上,采用试验设计(DOE)中的拉丁超立方设计对消声器参数进行分析,结合改进模拟退火算法分别建立消声器在排气噪声峰值频率处传递损失的单目标和多目标优化模型,开展消声器的优化设计研究。研究结果表明:DOE方法能有效辨识出各参数对消声器传递损失贡献度的大小,简化了消声器的优化模型。消声器内气体的平均流速对消声器的优化结果影响较大。单目标优化可使相应峰值频率处的传递损失达到最大值,多目标优化能使全频段整体优化效果较好,优化设计后排气噪声最大降低31.73d B,优于单目标优化结果。研究结果为消声器的优化设计提供了新思路。

摘要：以dSPACE为控制器设计了重型车辆电控机械式自动变速系统(AMT),按照V模式开发流程进行了硬件设计,控制软件代码自动生成,整车标定与测试。在12挡手动变速重型载货汽车平台上,设计了AMT液压控制系统、换挡执行机构和离合器自动控制系统,确定了系统控制策略,完成了控制软件设计,进行了实车标定与控制性能试验。结果表明,基于dSPACE的重型车辆AMT系统控制性能达到了预期的目标,控制软件开发与实车参数标定、调试容易,可减少控制系统在设计、开发、试验到定型过程中的重复工作,加快研发周期。

摘要：定义动力总成悬置系统的广义力传递率及其积分和,适于作为动力总成悬置系统隔振特性优化设计计算的评价指标。提出以广义力传递率积分和极小化为目标的动力总成悬置系统优化设计计算方法,对动力总成—悬置系统的刚体振动模态频率的分布范围加以约束,可实现悬置系统布置参数和悬置元件刚度的优化。基于一种客车的动力总成—悬置系统,进行较完整的优化设计计算分析,使系统的广义力传递率、各阶固有振动频率的频率比和动态力传递率均得到了明显改善,证明了这种优化设计方法的可行性和有效性。