摘要：针对复杂非线性系统中多个输出不能解耦的控制问题,基于实际系统的采样数据,利用矩阵半张量积运算建立模糊关系矩阵模型,得出一种新型模糊控制器设计方法.将传统模糊控制中的推理过程和模糊规则的建立转化成矩阵运算,有效避免了建模和控制的复杂性.将其应用于室内热环境舒适度控制系统中,基于室内外的温度、湿度等多个变量的采样数据对,给出具体的模糊关系矩阵的建立过程,设计得出新型模糊控制器.仿真和实验结果表明,该方法能够实现室内热环境的舒适度控制,并且不需要进行多变量之间的解耦.

摘要：针对串级连续搅拌反应釜中浓度和温度的测量问题,提出了基于观测器的有限时间命令滤波控制方法。在观测器的基础上,将有限时间控制与命令滤波相结合,为串级连续搅拌反应釜系统设计控制器。首先,利用模糊逻辑系统逼近非线性函数,利用命令滤波技术解决反步法中“计算爆炸”的问题,并引入误差补偿信号来消除静态误差;然后,利用有限时间控制实现反应过程的快速精准控制;之后,利用观测器对系统中生成物和反应物的浓度、温度等状态变量进行估计;最后,利用李雅普诺夫函数证明了系统的稳定性。MATLAB仿真结果表明,该方法具有较好的控制性能且获得了精准的观测效果。

摘要：通过对生物进化复杂性与产品复杂度的对比,提出了生长型设计中的复杂度设计策略,定义了描述产品基因复杂性的分类指标,给出了描述产品基因单元自身约束复杂度的单元复杂度,以及描述进化设计每一阶段产品各组成单元总体复杂度的种群复杂度。应用信息熵,建立了定量评价产品复杂度的数学模型,给出了产品功能信息量、几何结构信息量、装配复杂度、制造复杂度的量化方法。最后,为实现生长过程中的自然选择,通过对产品基因的多级分解,提出了以复杂度为控制因素的产品组成单元的进化策略。

摘要：基于TRIZ理论中的问题解决工具及分解重构原理,建立了支持原理、结构集成化创新设计过程的实例表达机制及其编码规则,提出了支持产品原理、结构创新的统一设计流程,实现了支持创新设计的原理、结构知识的检索、重用和修正、保存;介绍了开发的概念设计CAD软件系统——DARFAD。

摘要：探究声波在实际钻柱中的传播特性和规律是随钻信息声波传输技术的一项基础性研究工作,而国内在这方面才刚起步,仅进行了一些理论研究和室内实验工作。为此,基于已有成果,研制了基于压电效应的纵向变幅杆井下声发射换能器和地面声波信号接收换能器,设计了钻柱中声波传播特性的现场井下实验方案。采用钻井工程上常用的？127 mm钻杆,分别在200 m、430 m、542 m、700 m、827 m、997 m等6个不同的深度点,测试了400～4 000 Hz频率范围内不同频率声波在钻柱中的传播特性,并分析了测试结果,进而认为,基于钻柱的声波传输技术用于随钻信息传输是可行的。研究结果表明：①有一些频率的声波可以在钻柱中传播,而另一些频率的声波在钻柱中传播能力则很差;②声波在钻柱中传播衰减程度与声波频率、钻柱长度和周围介质有关,在介质为清水的情况下,平均衰减值约为0.05 d B/m;③综合考虑数据传输速度与衰减等因素,可用于数据传输的声波频率应为400～1000 Hz之间的一些频率点,最佳频率点为600 Hz、650 Hz和950 Hz。结论认为：在试验井中的实验得到了钻柱中声波传播的重要数据和结论,可以为声波传输技术的研究和应用提供技术基础和依据。

摘要：针对模拟控制和单片机控制的脉冲MIG弧焊电源控制系统灵活性差、控制精度低和可靠性差等缺点,设计了基于DSC和MCU的数字控制系统,并介绍了系统的硬件电路设计和软件流程.由DSC采用变参数PI控制方法实现电弧电压和焊接电流的闭环控制,PI控制的参数由MCU中的专家系统确定.在MCU上,对嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ的内核进行了裁减和移植,并设计了包括专家系统在内的多个任务.结果表明,基于DSC和MCU的脉冲MIG焊接电源控制系统动态响应快、可靠性高、弧长控制稳定.

摘要：载人潜水器因其工作环境位于海面以下,受波浪影响较小,故在设计阶段很少考虑其在波浪条件下的受力,但根据“蛟龙”号载人潜水器近年来应用情况,每次下潜作业都要在海面上漂浮0.5-1 h,期间受到的波浪载荷会对结构系统造成损伤,影响潜水器的结构安全,所以进行波浪条件下载人潜水器水动力性能分析是有必要的。本文采用计算流体力学方法(CFD)计算波浪条件下尾部稳定翼的受力,分析不同浪向角、不同进流速度、不同沉深及波浪参数下稳定翼翼片的受力,并结合潜水器尾部浮力块布置分析其损伤原因。结果表明,在海面上受到的波浪载荷是载人潜水器尾部结构系统损伤的原因之一。

摘要：为了避免井下瞬变电磁探测面临的金属强干扰、高瓦斯矿井防爆等要求,对矿井地面布置瞬变电磁发射源,在井下巷道、采场接收的瞬变电磁探测方法进行研究。采用三维时域有限差分法建立电性源瞬变电磁三维正演算法,研究地面电性源发射,井下巷道接收的瞬变电磁响应规律。首先采用均匀半空间模型和层状模型研究地下接收瞬变电磁场的曲线形态特征以及对地层电阻率变化的敏感性,并考察接收排列的最佳方位角和收发距。以层状模型为例设置均布的5条测线接收排列,计算了不同接收点的瞬变电磁响应响应曲线,对比分析曲线形态,得到电性源瞬变电磁地面发射、井下接收采集范围和传播规律,即:1电性源磁响应在垂向(broadside)排列方向比在轴向(inline)排列幅值大,井下接收的最佳测线方向为垂直排列方向;2发射长度为1 km的电性源井下接收有效探测深度可达到1.5 km;3电阻率较高的煤层对接收点响应曲线的影响不大。其次,设计包含顶板水和底板水的模型,计算得到了不同类型含水层的响应规律,对比曲线可以发现明显的异常差异。最后,设计一个包含断层的复杂模型,得出了倾斜充水断层影响下的瞬变电磁响应曲线。得到地面发射-井下接收的瞬变电磁方法的采集范围和传播规律,最佳方位角为垂直排列方向;地面发射-井下接收的瞬变电磁方法对顶板水和底板水有一定的分辨和识别能力;地面发射-井下接收的瞬变电磁方法能够初步对倾斜充水断层的电磁场响应进行识别。该方法仅要求接收机在井下,易于进行本安设计。

摘要：基于PI控制器的双闭环功率控制系统简单可靠,但存在理论参数控制效果不理想、参数进一步调整缺乏系统方法的问题。针对该问题,以超导磁储能(SMES)装置中较常采用的电压源型变流器(VSC)为对象,研究其双闭环功率控制系统中PI参数的设置方法。首先给出SMES系统中VSC数学模型及控制系统结构,并基于二阶最佳整定思想推导各环PI控制器理论参数的计算式;然后以传递函数及根轨迹为工具,分析各环PI控制器参数变化对各环动态特性的影响规律,并据此总结参数调整步骤;最后通过仿真算例验证理论分析的合理性和参数调整步骤的有效性。

摘要：研究了用Takagi-Sugeno模糊模型描述的带分布时滞奇异非线性系统的鲁棒故障诊断问题。设计基于模糊滤波器的残差产生器,将问题归结为H∞滤波,给出了奇异时滞模糊系统鲁棒H∞故障诊断滤波器存在的充分条件及线性矩阵不等式求解方法。