摘要：采用标准0.18μm CMOS工艺,设计了一种可以同时高效收集压电、光电、热电、射频能量的多源能量收集芯片。该收集芯片由多种能源接口电路、可重构电荷泵和自适应控制电路等单元构成。可重构电荷泵中,通过调节电压转换倍率和开关工作频率来降低电荷再分配损耗,提高了转换效率,扩大了输入电压范围。自适应控制电路中,采用固定导通时间法控制系统的输出电压,所产生的峰值电压被复用,并用来控制电荷泵的工作状态,降低了电路的复杂度和功耗。仿真结果表明,该收集芯片的整体动态功耗为33μW,能量转换效率最高为60.3%。版图尺寸为1672μm×1990μm。

摘要：针对隐马尔科夫模型(Hidden Markov model,HMM)定义中状态数必须预先设定的不足,提出了一种基于狄利克雷过程(Dirichlet process,DP)和连续隐马尔科夫模型(Continuous hidden Markov model,CHMM)的滚动轴承性能退化评估方法。该方法基于DP扩展混合模型(Dirichlet process mixture model,DPMM)良好的聚类特性和分层狄利克雷过程(Hierarchical Dirichlet process,HDP)的分层共享原理,利用多组状态特征值,获得了轴承的运行状态数,解决了CHMM模型结构设置的问题,实现了滚动轴承运行中的退化状态识别和性能评估。利用美国USFI/UCR智能维护中心轴承全寿命试验进行了应用研究,并与基于Kolmogorov-Smirnov(K-S)检验的滚动轴承性能退化评估进行了对比。结果表明,结合狄利克雷过程和连续隐马尔科夫模型的算法能有效地监测滚动轴承运行中的不同退化状态,为基于状态的设备维修提供了参考。

摘要：针对当前深度神经网络模型在检测小缺陷目标时性能较差的问题,提出了一种基于改进U-Net的工件表面缺陷分割方法。该方法设计了一种仅下采样3次的U型网络,在保持图像特征分辨率的同时获得足够的感受野,有效解决神经网络多次下采样造成的小目标信息丢失问题;引入Dice损失和Focal损失组成的混合损失函数,通过增强分割损失权重并抑制背景信息来提高分割效果,有效解决小缺陷目标的低概率密度问题。通过在表面缺陷数据集上的大量实验和分析,结果表明该算法能够很好地细分出缺陷区域,并在分割精度与速度之间获得平衡。

摘要：为了研究纤维增强复材筋与钢筋混合配筋混凝土梁受弯性能,选用玻璃纤维增强复材或玄武岩纤维增强复材筋,设计制作了8根混合配筋混凝土梁和3根钢筋混凝土梁,对比分析试验梁抗弯承载力、短期最大裂缝宽度以及挠度的变化情况。分析结果表明：混合配筋率相同时,混合配筋混凝土梁极限弯矩为钢筋混凝土梁的91%～97%,承载力下降很小,说明用纤维增强复材筋替代混凝土构件部分钢筋是可行的,但相同荷载水平作用下挠度和最大裂缝宽度比钢筋混凝土梁增大20%～90%。给出的理论计算方法能够有效预测混合配筋混凝土梁的抗弯承载力、平均裂缝间距、最大裂缝宽度和挠度,可为工程设计提供参考。

摘要：数控机床用直线电动机在工作过程中,推力波动、负载扰动和非线性摩擦等各种扰动因素降低了直线伺服的性能。为抑制扰动满足数控机床直线伺服系统速度跟踪性能的要求,在分析永磁直线同步电动机数学模型和各种扰动因素的基础上,引入具有动态递归特性的Elman神经网络,设计出具有前馈及反馈综合补偿效果的复合控制器,不仅可以对各种扰动进行反馈补偿,而且对速度给定信号进行预测前馈补偿控制,提高了直线伺服系统的跟踪精度和响应速度,仿真结果验证了Elman神经网络的动态性能及综合补偿的优点,表明了复合控制方案的有效性和可行性。

摘要：根据高档数控机床对伺服系统高速度、高精度和高动态性能的需求,介绍了一种以数字信号处理器(DSP)为控制器核心,以智能功率模块(IPM)为驱动器,采用空间矢量脉宽调制(SVPWM)控制技术的全数字式永磁同步直线电动机(PMLSM)伺服系统。详细说明了伺服系统控制器、驱动器和检测电路的结构,阐述了直线电动机矢量控制的原理,分析了直线伺服系统的软件结构及主程序和定时中断服务子程序的流程。由于伺服系统硬件结构的简化,使得伺服系统具有较高的可靠性和适应性。

摘要：根据地面气象要素观测的需要,设计了一种基于CAN总线接口的自动气象观测系统,并详细介绍了该观测系统的总体结构设计和工作原理。系统采用主从方式,通过CAN总线将各个观测节点连接起来,并将各个观测节点采集的数据传输到上位PC机处理。观测节点采用MSP430单片机为主控制器,控制和处理传感器采集数据,并通过CAN控制器MCP2515将采集的数据传输给上位机。该系统硬件结构简单、可靠性高、测试结果能满足实际的测量要求。

摘要：进给系统作为数控机床的主要组成部分,其性能直接影响机床的加工精度和加工效率,对其静动态特性进行分析有着重大的意义。运用有限元方法对数控机床进给系统进行静动态特性分析,得到进给系统的静力变形云图、固有频率以及振动特性。分析结果表明:进给系统最大变形为5.6μm、最大屈服应力为2.8 MPa、安全系数达到15,均符合要求,说明系统结构刚度好,设计合理;模态分析结果为预防共振、保证加工质量提供了理论依据,有一定的工程应用价值。

摘要：基于65nm CMOS工艺,设计了一种25Gbit/s带有一个无限冲激响应抽头的自适应判决反馈均衡器。该均衡器中关键路径采用堆叠式选择器和锁存器组成的半速率预测式结构,以减小环路反馈延时。自适应模块采用改进的最小均方算法,以改善抽头系数的收敛性。输出缓冲采用改进的f_(T)倍增结构,以提升带宽并具有预加重功能。仿真结果表明,当信号速率为25Gbit/s时,该均衡器能够自适应地实现最高20dB衰减量的补偿,输出抖动小于10ps。1.2V电源供电时,整体电路在不同工艺角下的平均功耗约为120.5mW。

摘要：为研究叶轮出口宽度对离心泵流动诱导振动噪声的影响,以一台单级单吸离心泵为研究对象,保持泵体和叶轮其他几何参数不变,将叶轮出口宽度b2从10mm分别改为6,8和12mm.在离心泵闭式实验台上测量了不同出口宽度模型泵在全流量范围内的振动和噪声信号,并对信号进行处理和分析.实验结果表明:模型泵流动诱导的振动对泵体的影响最大,随着叶轮出口宽度的增加,模型泵4个测点的振动强度大致呈先增加后降低的趋势,当b2=8mm时,模型泵的振动强度最大;在不同流量工况下,模型泵噪声信号随叶轮出口宽度的增加其轴频峰值变化规律复杂,b2=10mm的模型泵各工况下噪声信号的轴频峰值相对较小,且在设计工况下达到最小值.