摘要：大规模电磁场求解计算时,通常采用有限元法会面临计算与存储量庞大、求解效率较低的问题,为此考虑采用区域分解法来解决。笔者在阐述区域分解法求解原理后,建立了特高压隔离开关气室三维电场问题模型,并将计算结果与整体法所求结果进行比较,结果表明,采用区域分解法有效缓解了存储空间限制、提高了求解效率。同时采用基于参数化设计语言(APDL)的电场能量法对隔离开关气室电容参数进行计算,将计算值与测试值进行比较,两者相对误差小于4%,获得较为准确的分布电容参数,进而为特高压GIS中快速暂态过电压(VFTO)的研究奠定基础。

摘要：针对目前球形机器人爬坡能力不足的问题,提出了一种具有连杆爬坡机构的新型球形机器人设计方案。该球形机器人除了传统的重摆行走方式之外,还可以利用连杆机构爬陡坡。建立了机器人利用连杆机构爬坡的力学模型,并用仿真软件分别进行了新旧球形机器人的爬坡运动仿真,验证了力学模型的正确性。在此基础上,对影响新机构爬坡能力的参数进行分析与优化,以此为理论依据设计制造出了具有两种运动模式的BYQ-X球形机器人样机。并对此样机进行了爬坡运动实验,通过样机实验进一步验证了力学模型的正确性和连杆爬坡机构对增加球形机器人爬坡能力的有效性。

摘要：针对金属微纳结构在表面增强拉曼光谱领域的应用,研究了金属基底亚波长单槽结构产生的电磁场增强。采用全矢量方法严格计算了平面波照明下金属槽外部区域电磁场的分布情况。建立了法布里-珀罗(F-P)半解析模型,该模型能够精确预言全矢量方法的计算结果,能够节省设计最优槽深的计算量。基于该模型分析了金属槽外部区域电场增强的物理机制,结果表明达到相长叠加共振状态的金属槽内基模在槽外空间中激励的透射电场是金属槽外空间中电场增强的主要来源。研究了槽外空间电场增强的范围,结果表明对于不同的槽宽和入射波长,在垂直距离槽口0.1倍波长的范围内电场增强较为明显,在该范围之外,电场增强因子迅速衰减到1的数量级。

摘要：以基于二级半转机构步行运动原理的轮腿式月球车的轮腿机构为研究对象,以轮腿机构体积最小、质量最轻为总目标,建立其优化目标函数。在考虑月球车的车身起伏度、垂直越障能力、抗干涉能力和转向能力等性能要求,分别建立相应的优化设计约束函数。考虑了月球车轮腿机构行星轮系的齿轮齿面接触疲劳强度、齿根弯曲疲劳强度、机构几何边界约束条件及越障性能的前提下,对轮腿机构参数进行综合模糊优化设计。具有模糊性的齿轮许用应力采用降半梯形分布隶属函数,其他变量或约束的模糊分布采用分布隶属函数。采用二级模糊综合评判法莱确定其最优水平截集,将模糊优化问题转化为常规优化问题。在满足优化数学模型函数值最小的前提下,利用Matlab优化工具箱获得了轮腿机构参数的综合优化结果,其总体积及总质量分别减少了约36.4%及25%。

摘要：有限状态机是一种常用的用来处理过程不同状态的方法。数控系统是一个复杂且具有不同层次实时性要求的多任务控制器,数控系统在运行过程中往往要处理复杂的状态切换,如何保证系统内部各任务有序正确的运行是系统设计的重要内容,通过研究状态机的基本原理,结合开放式数控系统任务管理模块在控制过程中的状态切换,提出了使用状态机来解决数控系统复杂的任务管理,从而使系统任务管理模块逻辑更加清晰,并提高了系统的健壮性。

摘要：针对基于二级半转机构的轮腿式月球车,建立其虚拟样机模型,通过典型路况下的动力学仿真获得月球车轮腿行星机构各轴系的力学数据。在此基础上,建立轮腿行星机构各轴系的有限元分析模型,并进行应力分析计算。基于ANSYS参数化设计语言APDL,基于最小二乘逼近优化方法对轮腿行星机构轴系进行了优化设计。优化后的轴系不仅满足强度要求,而且质量比原来降低约30%,这为优化月球车轮腿结构提供了一种新的有效途径和方法。

摘要：为了有效提高组合逻辑电路进化设计的速度和效率,提出了一种基于博弈遗传算法的电路进化设计算法。将组合电路中的每个输出端作为博弈者,组成每个输出端的逻辑门之间的连接和组态作为策略,将电路优化问题转化为博弈优化决策问题,策略的选择通过遗传算法实现,从而建立了组合电路优化设计的博弈模型。最后通过仿真实验验证该算法的有效性。

摘要：简要介绍了小型无人机总体架构与自主飞行策略,在此基础上重点阐述了无人机自主起降系统相关的硬件结构与软件算法。通过将低空声纳测距系统与高空GPS定位系统的高度数据融合到GPS/INS组合导航系统中,实现小型无人机的自主起降。实际飞行数据表明该系统硬件设计与软件算法的实现配合良好,能达到平稳起降效果。

摘要：简要介绍了小型无人机总体架构与自主飞行策略,在此基础上重点阐述了无人机高度测量与控制的硬件设计与软件算法实现。通过一种数据融合算法将GPS、声纳与气压计组成的多传感器高度测量数据处理后融合到GPS/INS组合导航系统中实现无人机的精确姿态控制与轨迹跟踪。实际飞行数据表明,飞控系统的硬件设计与软件算法实现配合良好,能达到预期的飞行效果。

摘要：介绍基于ARM7某型直升机自主飞行控制系统的设计及实现;先简要说明飞控系统的ARM硬件实现和软件架构,然后在该INS基础上,设计并实现扩展卡尔曼滤波器,融合INS数据以准确获得飞机姿态角;进一步设计实现基于位置和速度跟踪的飞行控制器,通过对飞机位置和速度的规划,实现飞机的多任务、长距离飞行任务;地面测试和试飞表明该飞控系统达到设计的要求,性能稳定。