摘要：建立SCR尿素喷射及催化反应器的三维物理模型,得到在各种不同工况下,排气速度和温度对尿素液滴分布及组分浓度分布均匀性影响,并优化了尿素喷射位置和角度;同时设计安装一款简单紧凑型的混合器,对加装混合器后的氨浓度分布进行了分析,并结合试验归纳出尿素喷射过程对NOx转化效率的影响因素。研究结果表明:排气速度的提高影响喷雾的形态,液膜的生成主要发生在低温低转速工况;改变喷射位置和喷射角度对均匀性影响不明显;安装混合器可以明显改善氨浓度均匀性及转化效率,分别提升0.89%和92%,液膜有一定程度的增加,压力损失600Pa,控制在一个相对较低的水平。

摘要：为进一步拓宽应用惯容器的车辆悬架结构设计思路,基于"惯容器-弹簧-质量"系统反共振,以并联的"惯容器-弹簧"二元件为结构基础构建两种不同车辆ISD悬架结构。通过遗传优化算法获得悬架结构参数,在频域范围内对比分析传统被动悬架及Ⅰ、Ⅱ型悬架系统性能。结果表明,所建悬架结构可有效抑制车身偏频处振动。对性能较优Ⅱ型悬架进行试验研究,搭建含Ⅱ型悬架结构的车辆四分之一悬架试验台架,在随机路面输入下对悬架平顺性评价指标定量分析。悬架动行程均方根值提升16.24%,轮胎动载荷均方根值提升6.75%,车身加速度均方根值略有改善。表明该悬架结构能有效改善车辆的行驶平顺性与操纵稳定性。

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：针对硅微陀螺仪数字控制系统,为了有效控制陀螺仪的驱动模态,采用离散域(Z域)分析方法,全面分析、研究并实现了基于数字锁相环(DPLL)和数字自动增益控制的(DAGC)驱动模态控制。分别建立了基于离散域分析的相位控制模型和幅度控制模型,给出了相应稳定控制的参数条件,并且进行了仿真验证。最后设计了一种基于FPGA的数字化双闭环驱动控制电路。试验结果表明,室温条件下,驱动检测幅度相对变化量小于2′10^(-5),在温度变化-40℃~60℃条件下,驱动频率与自然频率的最大相对误差为8′10-6数量级,频率跟踪特性和幅度控制稳定性均达到了良好的效果。试验验证了硅微陀螺仪驱动模态全数字化分析的可行性。该数字控制系统方案实现了陀螺驱动模态的高精度控制。

摘要：利用2004-2018年卫星遥感解译的太湖蓝藻水华信息构建蓝藻综合指数,采用随机森林机器学习算法分析同期气象因子与蓝藻水华综合指数的关系,定量评估影响蓝藻水华的主要气象因子特征变量的重要性度量和贡献率.结果表明,在光、温、水、风等主要气象要素中,气温对蓝藻水华综合指数起着主导的作用,其次是风速和降水,日照时间的影响或可忽略.其中气温条件中重要性度量最大的是年平均气温,其次是冬、春季节的平均气温;风速因子中影响较大的是7月份的平均风速;水分条件中主导因子是9月累计降水量.优选的随机森林模型模拟值与实际蓝藻水华综合指数的变化趋势基本一致,拟合优度为0.91,通过0.01显著性检验,随机森林模型模拟效果较好.用随机森林模型模拟值对太湖蓝藻水华分等级评估,模型模拟精度达到了86.7%,其中5个重度等级年份模型模拟结果完全一致,中度等级的6个年份模型模拟值有5年与之相符,中度以上等级的模拟精度达90.9%,模型能够反映气象因子对蓝藻水华综合指数的综合影响,对中、重度蓝藻水华的模拟效果更好.随机森林模型有助于理解富营养化状态下影响蓝藻水华的主导气象因子,利用气象因子的可预测性可以促进蓝藻水华预测预警能力的提升.

摘要：机构拓扑结构特征是并联机构固有的拓扑不变量,反映了机构的结构学、运动学及动力学基本特性;剖析在设计与应用上较为成功的范例并联机构的拓扑结构特征,对并联机构的研究具有借鉴和启示作用。应用基于方位特征（Position and orientation characteristic,POC）的并联机构拓扑结构设计理论与方法,对2~6-DOF的34种范例并联机构,即已推广运用的8种著名并联机构Delta、Diamond、Tricept、Tri Variant、Exechon、Z3、H4、Steward以及26种具有潜在应用价值的并联机构,进行拓扑结构分析,分别给出其拓扑结构特征,并总结出共性规律。基于此,研发出5自由度混联检测平台和喷涂机器人。研究结果表明,应用基于POC的并联机构拓扑结构设计理论与方法,可较好地揭示出包括范例并联机构在内的所有机构的拓扑结构特征;而从中得到的机构设计与应用的一些共性规律,可对并联机构的理论研究、工业设计和应用提供重要参考和启示。

摘要：根据二阶质量-弹簧-阻尼系统的幅频特性和相频特性关于谐振频率对称的特点,提出了一种低频振荡激励的实时模态匹配技术,根据检测模态的输出响应来判别驱动模态和检测模态的匹配程度。首先简要介绍了带频率调谐功能的双质量线振动硅微陀螺仪,该陀螺利用负刚度效应来调节检测模态的谐振频率;然后通过理论推导以及系统仿真验证了基于低频调制激励的自动模态匹配技术的可行性和有效性;最后设计了一种基于现场可编程逻辑阵列(FPGA)的数字控制电路,并且对同一测试陀螺进行了模态匹配和模态不匹配下的性能对比。试验结果表明,相比模态不匹配条件下,陀螺零偏稳定性从5.89(°)/h提高到1.26(°)/h,角度随机游走从0.36(°)/√h提高到0.079(°)/√h,性能分别提高了4.7倍和4.6倍。

摘要：利用激光对超大型齿圈用40CrNiMo高强度钢表面进行淬火处理，用金相显微镜观察其组织的变化。通过SEM分析淬火层的截面形貌，用轮廓仪测试激光淬火前后表面粗糙度，并进行摩擦与磨损试验，考察激光淬火前后摩擦因数和磨损性能，分析激光淬火对摩擦一磨损的影响机理。结果表明：激光淬火形成相变淬火层，组织为细小的针状马氏体，显微硬度HV为480～500；调质处理后试样表面粗糙度为35．1nm，经激光淬火后粗糙度为36．1nm，激光淬火对其精度和变形基本上没有影响；激光淬火对40CrNiMo钢减摩效果影响比较明显，在6，8和10N载荷下，激光淬火试样的摩擦因数平均值比调质处理试样分别下降6．7％，9．1％和22．2％；激光淬火改善40CrNiMo磨损失效形式，在6，8和10N载荷下，激光淬火试样的磨损质量损失比调质处理试样分别减小88．73％，91．42％和87．45％，高硬度的马氏体的形成是其磨损性能提高的主要原因。

摘要：针对新能源分布式发电构成的微网电能质量问题,介绍了一种综合型电能质量调节方案.通过调节器串联部分抑制分布式新能源发电间歇性等因素带来的电压质量问题,利用调节器的串联侧消除非线性负载向微网注入的谐波电流.在此基础上,分析了系统的稳定性及其容量与相关参数之间的关系,并进行了仿真.结果表明,并联侧等效电阻是影响系统稳定的一个重要因素,电压波动率是影响串、并联侧容量的关键参数,并给出了串、并联侧的容量最小条件.这为实际装置的设计和相关参数选择提供了指导,对进一步深入系统的研究具有一定的理论意义与实用价值.

摘要：阐述名优绿茶智能化采摘研究中的茶叶新梢与嫩芽识别、采摘点定位以及采茶机器人本体结构设计等关键技术,分析智能化采摘关键技术的原理和特点,指出复杂多扰动环境下,密集交错的多目标智能识别、精准定位与无损采摘等相关学科领域具有普遍意义的共性科学难题。通过总结现有技术存在的嫩芽识别精度低、定位误差大和采摘损伤芽头等问题,展望名优绿茶智能化采摘关键技术的研究趋势。