摘要：车道保持系统(lane keeping system,LKS)有助于提高商用车的行驶安全性,为保证控制系统的鲁棒性,减小由于简化模型过程引起的模型不确定性,采用基于线性矩阵不等式(linear matrix inequality,LMI)的鲁棒模型预测控制算法进行商用车车道保持跟踪控制.建立了三自由度车辆动力学模型,并进行线性化和离散化处理.基于车辆离散动力学模型以路径偏差和控制增量为目标函数设计了模型预测控制器.利用LMI将模型预测控制问题转化为min-max优化问题,通过在线动态优化,快速消除路径偏差,使车辆跟踪车道中心线.通过Trucksim/Simulink联合仿真验证了该算法的有效性.结果表明,基于鲁棒模型预测控制(robust model predictive control,RMPC)算法的车道保持控制系统可提高商用车的车道跟踪精度及行驶稳定性.

摘要：为了更好地挖掘产品中所包含的原设计者的设计意图并进行创新再设计,提出了一种概念设计中功能驱动的消化吸收再创新的方法。将分析要求根据分析粒度映射到模型,建立系统的功率键合图模型,从系统动态性能中分析原设计的特点和不足,进而达到消化吸收的目的。针对系统不足,采用功能模型图进行功能分解后找到问题所在,再通过技术进化路线寻找可能的解决方案,并得到再创新后的概念设计方案。将上述方法应用于摩擦驱动装置,在消化吸收其设计思想的基础上提高了原设计动态性能和控制性能,设计结果表明了该方法的有效性和实用性。

摘要：针对节点数目较少且节点相对移动性较小的应用场景,给出了一种基于蓝牙的Ad hoc实现方案,包含组网路由设计与上层应用框架设计,提出了一种适于在蓝牙L2CAP层实现的分布式路径发现算法,并构建了实验系统对此方案进行了验证与测试,结合实验系统的测试数据,对蓝牙Ad hoc性能进行了详细的理论推导与比较分析,包含建链耗时分析、带宽与平均时延分析,结果表明,该蓝牙Ad hoc方案适于多跳通信,能很好地承载文本传输、语音通信与视频通信等上层业务.

摘要：为了提高插装阀集成块的设计效率和整体性能,通过分析布局与布孔的设计流程,提出插装阀集成块CAD系统的总体结构。针对表面布局问题,构建了基于工程规则的插装阀块布局回溯算法,结合参数化配置下的库特征可实现集成块的快速正确布局;针对布孔问题,提出一种基于合作型协同进化蚁群算法的集成块多孔道布孔方法,解决了布孔顺序问题,实现了内部孔道连通的优化设计。开发了基于SolidWorks的插装阀集成块CAD系统,结合某液压机顶缸部分插装阀块的设计实例,验证了系统的实用性。

摘要：针对拖拉机减振性能差的问题,在分析车辆磁流变减振器工作模式基础上,建立了基于流动模式的阻尼力理论计算模型。根据某大功率轮式拖拉机前桥悬架减振器的工作要求,研制了一种单出杆磁流变减振器。试验研究了输入电流和激励速度对减振器阻尼力的影响。试验结果表明:在低速情况下,阻尼力可控倍数达5.9;减振器饱和工作电流约1.8A,最大输出阻尼力约1370N。试验验证了所提设计思路和方法的有效性,并为阻尼可调式半主动空气悬架的控制研究提供了依据。

摘要：Al_2O_3/316L功能梯度材料是一种聚变反应堆第一壁的候选材料。为避免制备过程中因材料之间热物理性能差别产生的热应力过大造成材料的失效,须对梯度材料进行合理的热应力缓和设计。运用有限元软件,分析成分分布指数、梯度涂层厚度和梯度层数目等参数对Al_2O_3/316L功能梯度材料残余热应力的影响。分析结果表明:体积分布指数p=1.0时所受热应力最小,涂层承受压应力作用;梯度层数为9时热应力缓和效果最好;梯度层厚度不宜过大;将非功能梯度材料与优化后的功能梯度材料的残余热应力进行比,结果显示:功能梯度材料缓和热应力效果十分显著。最后利用等离子喷涂方法制备了梯度涂层测试涂层残余应力,并与有限元结果进行对比,以验证模拟的准确性。

摘要：机构学的难题之一是寻找机构拓扑结构学与运动学、动力学之间的映射规律。前期研究表明,降低机构的结构耦合度可直接降低机构运动学、动力学求解的难度,这揭示了机构拓扑结构学与运动学、动力学之间的关系之一,因此,如何降低机构的结构耦合度已成为机构拓扑结构优化的重要内容,但目前国内外研究很少。研究并联机构的结构降耦原理、设计方法及其应用。定义并联机构结构降耦的概念,澄清并揭示机构结构降耦与机构运动解耦之间的内在区别与联系。从并联机构支链本身的拓扑结构以及支链在动/静平台之间布置的拓扑结构两方面,提出保持并联机构自由度和方位特征不变而降低机构耦合度的两个结构降耦原理,据此,进一步提出了基于设计混合支链的、基于运动副复合的、基于方位特征支链主动化的三种结构降耦设计方法,并分别给出设计例子,得到相应的自由度和方位特征保持不变但耦合度降低的新机构,为其应用研究提供了优选机型。提出的机构结构降耦原理与设计方法,适用于所有的复杂平面和空间平面。

摘要：为了缓解表面波雷达在天线阵列小型化后角度分辨率低的问题,采用压缩感知理论,提出一种小型天线阵列表面波雷达目标到达角估计的方法。将到达角估计问题转化为稀疏信号表示的重建问题。建立了稀疏信号模型,分析了应用条件,将角度和速度空间离散化以构造字典,设计了基于实时海态信息的测量矩阵,设计匹配算法完成信号重构。仿真结果表明,若满足准确重建条件,即使在小型天线阵列的情况下,也能以计算资源为代价改善方位分辨率。

摘要：[目的]探究使用计算流体动力学(CFD)方法分析大洋勘探船岩芯储存库内的温度分布。[方法]岩芯储存库库内设计温度分别为高温库4℃,低温库?20℃,控温精度为±1℃,选择标准k-ε模型进行CFD模拟。在空库吊顶情况下,岩芯储存库的冷风机分别采用横向、纵向和斜角布置方式,模拟不同方案的温度分布,确定冷风机的最佳放置方式,并与实验结果进行对比分析。[结果]研究表明,冷风机采用横向吊顶布置方式时温度偏离程度较小,且温度分布区域大多合格,布置方式合适。温度模拟与实验结果的误差基本在10%以下,也证明了CFD数值模拟结果较准确。[结论]CFD技术可准确模拟岩芯储存库内温度分布情况,为岩芯储存库冷风机设计提供科学依据。

摘要：圆筒型深海钻井储油平台(Floating drilling storage offloading,FDSO)是未来深水石油钻探平台的发展趋势,其建造方式采用直接在水上'分层划分,漂浮叠加'的浮态制造方法,具有成本低、效率高、适应性强的优点。在分段分层划分的工艺规程中,一方面需要减少分段数量,以满足精度要求,保证建造质量,另一方面又不能使分段数目过少,各分段质量过大,从而对稳定性造成较大影响。针对上述矛盾,提出稳定性分析的理想条件假设和叠加工艺原则,构建数学优化模型,提出程序计算流程,并通过实例验证,将分段在吊装前优化整合,组成满足设计要求的模块整体进行吊装,得到基底上层分段合理的划分方法,保证建造精度,减少焊缝,满足稳定性要求,提高效率。