摘要：研究啮合式磁阻电动机(Geared reluctance motor,GRM)结构参数的设计原则和自动优化问题。在文献[11]给出的GRM参数化模型基础上,通过研究平均转矩随结构参数改变而呈现的变化趋势,提出各个参数的设计原则。为减少人工设计工作量和寻找全局最优点,提出基于遗传算法的GRM自动优化设计方法,充分考虑优化过程中各参数的约束条件,以及各参数之间的互约束关系,详细研究摆线齿轮的强度约束、齿形约束和齿数圆整问题。然后利用提出的优化算法对一台样机进行优化设计,使平均转矩提高了35%左右。最后用有限元法对优化后的GRM转矩特性进行了验证,结果表明优化设计的理论转矩比有限元验证值误差在3%以内,证明了优化算法的正确性。

摘要：介绍了水下球形探测器BYSQ-3的内部结构和工作原理,建立了水下球形探测机器人的运动学和动力学模型.利用微分同胚变换和控制输入变换对模型进行初步解耦,分解为2个子系统.其中第2个子系统为2个双积分器组成的级联系统,通过设计有限时间镇定控制律,可以保证部分状态在有限时间内收敛到0,并使整个系统较快地实现全局渐近稳定.整个过程无虚拟控制量,比传统的非线性设计方法更利于工程实现和节省能源.仿真和实验结果表明,该有限时间控制律具有较快的收敛速度和良好的稳定性,超调量小于5%.

摘要：为提高跳跃机器人运动的灵活性和实用性,通过将跳跃运动与轮式运动相结合,设计了一种新型的可跳跃式两轮机器人.跳跃运动由三杆弹簧跳跃机构实现,在大大减小机构尺寸的同时提高了能量利用率.详细介绍了机器人各机构的组成及工作原理,在此基础上,对机器人跳跃过程进行了动力学建模,分析了影响机器人跳跃能力的因素.为验证机械设计的有效性,利用ADAMS进行了机器人轮式移动与跳跃越障过程的仿真.搭建机器人控制系统并制作可跳跃式两轮机器人原理样机,最终跳跃实验结果证明了机器人设计的合理性以及理论分析的正确性.该跳跃机器人的能量利用效率接近70%,跳跃高度超过自身尺寸.

摘要：设计一种将球形机器人与轮式机器人运动特点相结合的可变形移动机器人。该移动机器人可以适应多种复杂的地形环境,自身几何形状发生变化以实现球形和轮式机器人互换。球—轮复合型移动机器人的机构系统由可变形球壳、球体推进装置和轮式驱动装置组成。通过对可变形球壳的拉伸和收缩实现球形和轮式机器人之间的角色交换。运用理论推导和参数优化等方法对球—轮复合型移动机器人中的变形球壳、车轮、和驱动重摆的结构尺寸进行分析,并通过仿真试验验证了机构尺寸参数选择的合理性,为该复合型移动机器人的机构设计提供了理论依据。最后通过实物试验验证,证实了该移动机器人实现的可行性。

摘要：分析了β-FeSi_(2)和Si在可见光和近红外(NIR)范围内的复折射率,并设计了由Si和β-FeSi_(2)组成的简单的三层薄膜结构Si/β-FeSi_(2)/Si。顶层硅的厚度是可变的,但中间层β-FeSi_(2)的厚度和底层硅的厚度都是固定的。在可见光和近红外范围内,利用菲涅耳理论和有限元数值分析方法分析了该结构在光垂直入射情况下的光学传输特性,并解释了其物理机制。材料Si在波长0.30~0.37μm范围有巨大的反常色散dn/dλ=30.5μm^(-1),而材料β-FeSi_(2)在波长0.30~1.10μm范围有较大的反常色散dn/dλ=5μm^(-1)。结果表明,这种设计简单的膜层结构可以应用于许多光电器件中,并且反射率和透射率等性能可以通过顶层硅厚度的变化进行灵活调整。当波长在可见光范围和近红外范围内时,该结构的透射率和反射率均有显著差异。

摘要：针对受非完整条件约束的移动机器人存在的高度非线性、不确定性和外部干扰,提出了一种基于神经网络的鲁棒跟踪控制策略。该控制策略能够对系统中的未知的不确定性和干扰进行补偿。基于Lyapunov方法对控制系统进行设计,保证了系统的稳定性,改善了系统的动态性能。速度跟踪误差、神经网络权值误差和边界估计误差全局有界。仿真实验表明,该控制方法具有很强的鲁棒性和自适应能力。

摘要：由于AVR单片机存储资源十分有限,因此对内存的分配及使用会直接影响到整个系统的性能.对设计并实现的嵌入式操作系统iDCX 128的内存分配进行了测试,结果表明由于系统采用首次适应算法,在进行多次内存分配后,内存空间利用率不高.因此对其内存分配算法进行改进,通过修改内存区存储任务的堆栈结构及分配机制,使其成为最佳适应算法.实验结果表明改进后算法虽然浪费少量存储单元,并相应地增加了算法执行时间,但内存的整体利用率却得到了较大的提高.

摘要：利用聚苯乙烯胶体球自组装技术和纳米压印技术在单晶硅表面构筑了两种周期性微结构.反射光谱表明,两种周期性微结构都能够对特定波长的入射光有一定的减反射效果;表面光电压谱和吸收光谱相对应,在具有减反射效果的波长范围内观察到了表面光电压增强的现象,说明这种表面构筑微结构的技术可以有效地利用在单晶硅太阳能电池的制造和设计上,从而提高单晶硅太阳能电池的光电转换效率.对这种周期性微结构的减反射机理进行了初步探讨.

摘要：基于软件静态网络宏观拓扑特征值的特性,提出了软件网络特征值偏差率以及软件相对规模质量特征和结构有序性的概念.并使用标准结构熵偏差率来衡量软件网络特征值与目前被广泛使用且规模相同的开源软件的网络特征值平均值的差距,以此来反映特征值对相应软件的相对规模有序性的影响.最后采用单样本K-S检验方法对标准结构熵偏差率进行验证,并得出结论:当标准结构熵偏差率大于0.05时,软件在系统设计以及代码编写方面均存在着一定的问题,软件的相对规模结构有序性存在较大的提高空间.

摘要：提出一种针对乘法器的低功耗设计算法,其优化指标为乘法器内部加法运算次数.在实现技术上,解决了目前低功耗设计中算法自身逻辑单元被引入系统从而降低系统优化效果的问题.该算法能够在不降低系统工作效率、不损失系统运算精度、不增加额外逻辑单元的条件下,大幅降低系统功耗和面积.在使用该算法对某一射频模块进行优化后,硬件测试结果显示该射频模块对某型号FPGA的逻辑占用率相比优化前降低32.1%,寄存器总数降低33.1%,存储单元占用率降低35.4%,优化效果显著.