摘要：为了实现低频、多方向能量收集和高输出性能,提出了一种圆弧螺旋结构的压电能量收集系统。该圆弧螺旋压电能量收集系统不仅可以降低谐振频率,减少系统体积,而且圆弧型悬臂梁具有不对称性,因此可以进行多方向收集。理论分析不同弧度下能量收集系统的应力分布、谐振频率以及输出性能。加工制备了2π、3π和4π圆弧螺旋压电振动能量收集系统并进行了性能测试对比。研究结果表明,4π圆弧螺旋压电能量收集系统具有更好的输出性能,谐振频率为47 Hz,输出电压达到23 V,输出功率达到353μW。该圆弧螺旋压电振动能量收集系统可应用于人体健康检测、环境控制系统、嵌入式系统、军事安全等应用领域。

摘要：永磁辅助同步磁阻电机(permanent magnet assisted synchronous reluctance motor,PMaSynRM)继承了永磁同步电机和同步磁阻电机的优点,既具有转矩和功率密度高的特点,又具备调速范围宽和性价比高的优点。因此,其在电动车辆,医疗器械、航空航天等领域具有广阔的应用前景。该文首先介绍PMaSynRM的工作原理,然后针对国内外对PMaSynRM已展开的研究工作,从电机机械应力、转矩脉动抑制和高容错性能设计等方面进行综述。最后,基于PMaSynRM的发展现状,对其未来研究的发展趋势进行展望。

摘要：LCL型有源电力滤波器能有效补偿电网谐波,但LCL型滤波器存在谐振问题,电容电流比例反馈有源阻尼是抑制LCL谐振的主要方式。然而,在数字控制下,谐振频率会随电网阻抗变化,导致反馈系数选取困难。针对该问题,研究了适应电网阻抗宽范围变化的反馈系数选取方法,推导不同反馈系数和谐振频率下的系统稳定条件,优化设计适应电网阻抗变化的反馈系数。此外,随着电网阻抗增加,LCL谐振频率减小,系统带宽变窄,有源电力滤波器采用传统准PR控制补偿高次谐波时,系统相频曲线在控制器谐振点容易穿越-180o线,导致系统不稳定。提出加入相位补偿环节以提升控制器增益处相角,并给出详细设计方法。理论分析表明,所提强鲁棒性控制器优化设计方法,可使有源电力滤波器在保证良好谐波补偿能力的同时具有更宽的稳定运行范围。仿真和实验结果验证了理论分析的正确性。

摘要：单层网格结构中的节点不仅须传递轴力,也须传递两个方向上的弯矩。因此,单层网格结构中的节点为受力复杂的刚性节点,应具有合理的结构形式和良好的力学性能。同时,单层网格结构节点连接复杂、高空施工难度大,节点与杆件应有可靠、方便、通用的连接方式。该文提出了单层网格结构刚性节点优化设计方法:通过构造设计节点端,实现节点与杆件的连接;通过对受力复杂的节点核进行拓扑优化,开发高效的受力节点形式。在优化模型中,通过与外荷载无关的自平衡力系表示节点弯曲刚度,使得优化后的节点在任意方向上均有良好的弯矩传递能力。为避免拓扑优化中将力直接施加在设计域而导致的应力奇异问题及节点形式受限的缺点,通过施加加速度场,以体积惯性力等效集中荷载,降低了优化结果对边界条件的敏感性,获得了稳定、可靠的优化结果,解决了刚性节点拓扑优化中的关键技术难点。并以一个实际结构中的节点为例进行优化设计。通过分析节点端连接性能、力学性能以及与传统节点进行对比,验证了将拓扑优化和构造设计相结合的刚性节点优化设计方法。

摘要：考虑机械臂中存在的未建模部分、摩擦力、外加干扰,提出一种自适应精确时间滑模控制方法,实现机械臂各关节角的轨迹跟踪.首先对机械臂进行建模,将未建模部分、摩擦力、外加扰动看作集中扰动;其次,设计一种精确时间收敛滑模面,克服传统终端滑模面收敛时间高估的问题,基于此设计全局精确时间收敛滑模控制方法,使得机械臂系统能够在设定时间实现稳定,并在误差收敛后仍具有较强的鲁棒性;接着,设计低通滤波器削减抖振,通过自适应方法估计扰动上界,避免增益的高估;最后,通过仿真实验验证所提出的控制方法能够严格控制机械臂系统的稳定时间,并降低稳态误差,实现机械臂系统的高精度轨迹跟踪控制.

摘要：为优化协同航路分配程序,利用基尼系数定义一个新的公平性能指标,构建同时兼顾效率和公平性的双目标非线性整数规划模型,采用基于航班优先级排列的染色体编码方式设计一种改进的遗传算法,融合满意解的选择过程.仿真算例结果显示,与现有算法相比,改进遗传算法得到的最终满意解使空域运行效率提高9.3%,航空公司公平性提高33.7%.结果表明,改进的遗传算法能快速获得真实帕累托前沿,且最终满意解能在空域运行效率和资源分配公平性上得到显著提升,说明本文模型及算法合理.

摘要：在调研国内外偏压基坑工程理论与实践研究成果的基础上,分别从偏压基坑的形成原因、设计计算方法、施工安全控制技术、围护结构受力变形特性以及施工环境效应等方面对偏压基坑工程的研究现状进行总结.通过与非偏压基坑的特性进行对比分析,给出了两者之间的差异.结果表明,偏压基坑两侧围护结构的受力变形存在明显的不对称性,偏压侧受力变形大于非偏压侧,当偏压荷载达到一定值时,基坑围护结构可能发生向非偏压侧的整体偏移;传统的基坑设计计算方法未能考虑偏压基坑两侧围护结构变形的差异以及变形控制标准的不同,其设计出的结果往往过于保守或风险较大;通过土体加固改良、增加支撑系统刚度、合理安排施工顺序、信息化监测预警等措施可以降低偏压的不利影响.

摘要：针对孤岛微电网实际运行过程中出现的未知外部扰动,提出了一种固定时间分布式鲁棒二次控制算法,实现了电网频率一致性控制,有效抑制了不确定干扰,提高了系统的鲁棒性能。首先,通过设计基于饱和函数的新型控制算法,有效地解决了现有控制器高频切换引发的抖动问题。同时确保二次控制能够在固定时间内达到稳定状态,且收敛时间上界不依赖于任何初始状态。然后,在设计控制算法的基础上,采用改进的分布式事件触发机制,在满足收敛速度和达到电网频率一致性的基础上减轻了通信负担,减少了控制器更新的频率,显著降低了通信资源的消耗,并排除了Zeno行为。最后,利用Matlab/Simulink仿真平台验证了所提控制算法的有效性。

摘要：目的通过设计特异性引物来鉴定广地龙及其混伪品。方法提取广地龙及其混伪品的DNA。利用通用引物COⅠ序列对广地龙及其混伪品进行PCR扩增,并对扩增产物进行双向测序。通过比对广地龙及其混伪品的COⅠ序列,找出广地龙的变异位点,设计出广地龙的特异性引物,用于广地龙及其混伪品的鉴定。对PCR反应条件退火温度、循环次数、DNA模板量和Taq酶用量进行适应性考察。结果COⅠ序列不存在特异性,不同物种、不同品种的动物药均可扩增出750 bp大小的片段,无法鉴定广地龙及其混伪品。通过比对广地龙及其混伪品的COⅠ序列,设计出广地龙的特异性引物PA-f/PA-r。在建立的PCR反应体系中,只有广地龙可以获得574 bp的基因片段,其他混伪品未扩增出相应条带。结论设计的广地龙特异性引物可以准确、成功鉴别广地龙,与其他混伪品区分,为广地龙的品种鉴别提供了有效的方法。

摘要：针对全电坦克双向稳定系统具有复杂的强非线性、强耦合性、强参数时变性等特点,提出了一种基于误差符号积分鲁棒反馈的坦克双向稳定系统自适应积分鲁棒(AIR)控制设计方法。考虑全电坦克双向稳定系统为一个耦合性的、非线性的、不确定性的动力学系统,建立面向真实的全电坦克双向稳定系统机电一体化解析动力学模型;基于Backstepping法融合自适应的思想,引入辅助误差信号设计了AIR控制器,有效衰减系统的未建模扰动;所设计的AIR控制器不需要预先知道未知扰动的上界,而是通过自适应的方法不断更新以获取其上界,降低了其工程应用的保守性;基于Lyapunov理论分析,在连续控制输入下可以保证坦克双向稳定系统获得渐进跟踪性能。通过Recurdyn-Simulink的仿真对比试验,验证所提方法的有效性。