摘要：目前对星载计算机的研究主要集中在可靠性上，一直没有重视功耗问题，高可靠和低功耗已经成为高可信系统设计中面临的主要挑战。针对这一需求，研究了星载计算机系统设计中可靠性和功耗的协同优化问题，构建了组合使用动态可靠性管理，动态功耗管理，以及动态电压和频率调整的协同均衡优化整数规划模型，然后提出低功耗任务调度，可靠性约束的动态电压调整以及算法的求精的三步启发式求解算法。并对不同的方案进行了仿真验证，在保证系统的可靠性需求的前提下，平均功耗比单独采用动态功耗管理或者动态电压和频率调整降低了9％～21％。

摘要：分析了磁共振图像导航微创外科手术环境对机器人的要求,提出了磁共振图像导航机器人必须满足的结构和磁共振兼容性方面的特殊要求.探讨了MRI导航机器人的构型设计及结构优化设计问题,实现了机器人结构兼容性设计.将机器人部件进行分类,并设计了相应的磁共振兼容测试方法.通过在各部件兼容性测试中对水模信噪比的测试,实现了机器人磁共振兼容性.

摘要：通过分析复杂产品在协同设计中面临的问题和高层体系结构(High level architecture,HLA)在工程协同设计领域的应用,实现对协同设计过程中用户间的互操作性、数据一致性和并发操作的管理,建立一种基于HLA的联邦式实时协同设计系统体系结构,定义三类具有不同权限和职能的联邦成员:设计邦员、管理邦员和监测邦员。在系统框架的基础上,基于HLA的时间管理服务给出协同设计过程中各邦员的时间管理策略和时间推进机制,并通过对设计邦员的操作命令进行分类和设置事件逻辑计数器,实现邦员间的互操作和设计邦员的动态注册,保证邦员操作事件的时序化和数据的一致性。同时,利用邦员的项目权限和所有权管理服务实现发言权控制,避免并发操作的发生。最后,以船舶为例给出原型系统具体应用方案。

摘要：本文介绍的工程项目在于研发一种激光技术来清除大面积海域和其他水面存在的油膜污染物。针对海面严重污染问题,研究了基于喷气发动机的可移动气动CO2激光器(100～250kW)的设计方案及其在清除水面污染时的工程实现。提出的技术方案意在有效弥补传统的海面油膜处理方法只可处理块状油层而无法消除100μm厚油膜的弊病。文中介绍了可移动气动CO2激光器的设计机理,研究了可执行该项工作的不同类型的激光器,证明了选用可移动气动CO2激光器执行该项工作的合理性。考虑了激光器系统的供气方案,选择了高质量的喷气发动机作气动CO2激光器的动力设备并设置了该设备工作时需要的容量。最后,描述了该激光系统气动液压设备的设计方案,给出了相关设备、油箱、和操作控制单元的结构。目前,作者已经完成了用于处理水面油膜的气动CO2激光器的概念设计,并制备了相应的激光系统。另外,研制了气动CO2激光器系统的工作平台,通过用激光束扫描石油膜覆盖的水面,实验验证了利用该系统收集油膜和令油膜有效燃烧的可行性。

摘要：为缩短国内滑雪服研发技术与国外品牌的差距,探讨仿生鸟羽结构对针织织物热湿性能的影响,以便更好地提升国内滑雪保暖裤的穿着舒适性。首先,通过融合仿生学和提花设计手法改变织针成圈方式,根据羽毛微观结构特征开发了8种不同组织结构的仿生针织运动面料;然后,在热阻、保温率、透湿率、透气率和经纬向芯吸高度等单一指标对比的基础上,建立灰色近优矩阵进一步综合评估面料热湿性能优劣;最后,基于男性下肢局部出汗、热分布特征提出各面料组织的应用建议。结果表明:凹槽Ⅰ类、仿羽片面料吸湿透湿性好,仿羽小枝、仿羽枝、凹槽Ⅱ类面料保暖性优异,空泡状Ⅰ类和空泡状Ⅱ类面料透气性突出。

摘要：风电经柔性直流输电(简称“柔直”)系统接入交流电网已经成为陆上/海上风电并网的主要方式之一,但风电与柔直系统之间存在控制相互作用引发次同步振荡的风险。为抑制此类振荡,提出一种独立于柔直系统和风电机组变流器的并联电压源变流器(VSC)型次同步阻尼控制器。该控制器使用集电线电压作为输入信号,提取信号中的振荡模态后调制其幅值、相位,然后利用并联VSC向系统注入次同步频率的电流来抑制振荡。基于复阻抗法对控制器参数进行了优化设计。仿真结果表明,所提出的控制器能在不同工况下有效抑制振荡。

摘要：主要介绍了两足步行椅机器人的整体机构设计.在踝关节和髋关节处,采用了一种新型多自由度正交关节设计,使得机器人结构紧凑,提高了步态规划的精度.利用两足步行椅机器人动力学模型,分析了各关节的驱动力矩,以此确定了驱动电机的功率.在髋关节和座椅之间设计了减震系统,并建立了减震系统模型,分析了减震系统对于步态稳定性的作用.最后,为保证乘坐者的安全,从机构的角度设计了机械式保护装置.

摘要：干化+焚烧技术已逐渐成为我国大中城市中心城区污泥的重要处置手段,水热炭化预处理可提高污泥脱水性能,进而降低系统能耗,但对水热+干化污泥预处置过程的能耗分析还鲜有报道。研究了200~260℃下水热炭化预处理污泥的三相产物分布及水热液有机组分构成,在此基础上建立了水热+空气干化系统的能量-质量流模型,并分析了水热条件对系统能耗的影响,最后与空气干化系统、厌氧发酵+空气干化系统能耗进行对比。发现釜内压力为8 MPa,水热反应温度由200℃上升至240℃时,由于水热液中热值较高的有机组分芳香烃、含氮杂环比例明显下降,水热反应釜能耗由184 kJ/kg(以原污泥计)降至161 kJ/kg,温度上升至260℃时,由于水蒸气气相分率明显增加及水热液中芳香烃含量回升,能耗上升至278 kJ/kg。受水蒸气气相分率影响,240℃下水热反应能耗随压力升高而降低,压力升至4 MPa后降低趋势迅速放缓。直接空气干化系统在干化空气温度为110℃时,系统总能耗为1942 kJ/kg;厌氧消化+干化系统由于对沼气进行高效热回收利用,消化时间为10 d时,系统热耗低至212 kJ/kg,总能耗为984 kJ/kg;而水热炭化+干化系统由于有效提升了污泥脱水性能,使系统总能耗进一步降低,240℃水热温度下系统总能耗为597 kJ/kg。研究结果为污泥独立焚烧或与燃煤电站耦合燃烧前预处理方式的选择和优化提供了基础数据和理论依据。

摘要：空间功率平台(PCU)多采用电流型跨导控制的S4R架构,母线输出电容滤波阵一般由低容值的自愈电容组成。针对功率平台基板面积、体积及重量的限制条件,在满足与滞环跨导控制相同的开关管损耗和母线稳态纹波指标情况下,提出采用ΔΣ控制策略对局部开关进行超频驱动,降低了自愈电容阵的容值且提升了高功率密度。从功率谱分析角度阐述了超频驱动减小电容阵容值的机理,给出了驱动电路,定量分析了超频范围,建立了超频电源控制器数学模型,给出了控制参数设计办法。仿真及实验证实超频驱动的S4R的动态性及功率密度优于滞环驱动的S4R。

摘要：基于三个未知参数的加速方程,在假定产品寿命服从两参数Weibull分布的条件下,以正常应力水平下特征寿命的极大似然估计(Maximum likelihood estimation,MLE)渐近方差最小为设计原则,建立气缸双应力恒加试验优化模型,设计优化方案;分别选择传统方案与优化方案实施双应力加速寿命试验,根据传统方案和优化方案理论,确定加速应力谱及试验条件矩阵;做了各组应力下参数估计与评价,通过试验数据验证,证明此方案在不影响统计精度的前提下,精确地复现了正常应力下气缸寿命的各项指标,有效地缩短了试验周期,降低了试验成本。