摘要：针对MIMO车联网系统中V2I和V2V共享频谱的情形,提出了一种IRS辅助的联合波束成形设计方法。在保证V2V用户数据速率需求、V2I基站发射功率受限和IRS反射相移模约束等条件下,以最大化V2I用户的信道容量为目标,联合优化基站端发送预编码和IRS端的反射相移矩阵。采用最小均方误差规则、矩阵分析理论和内逼算法把非凸且变量耦合的优化问题转换为解耦后的凸优化问题,并提出一种交替迭代优化算法获得原问题的解。对所提算法的性能进行仿真,分析了IRS反射单元数、IRS部署位置和车速对车联网频谱效率的影响。仿真结果表明,所提算法收敛性较好,若在基站附近部署IRS,利用所提的联合波束成形方法能最大限度地提高车联网频谱效率。

摘要：针对输电线路树障清理作业任务对空中机器人平台稳定性、平动性和抗扰性的高要求,为克服传统平面配置多旋翼无人机姿态配合式位置移动的缺点,本文在全驱动多旋翼飞行器设计思想的启发下,提出并设计了一种无需姿态配合即可实现前后平移运动的非平面作业型多旋翼空中机器人.首先分别建立其姿态的运动学和动力学模型,然后采用自抗扰控制技术设计了该机器人的位置和姿态跟踪控制律.多组仿真和样机实验结果表明,本文所设计的非平面配置旋翼空中机器人在作业过程中的接触力扰动下具有良好稳定性、平动性和抗扰性.

摘要：目的通过解析ASD儿童视觉偏好特征,提高陪伴机器人造型设计评价的有效性,为设计师及教辅人员提供参考。方法首先调研整理目前市场上具有代表性的陪伴机器人造型样本,对样本进行灰度模式处理,制作亮度直方图;然后结合文献分析从30余项眼动指标中筛选出10项代表性的眼动指标,并运用眼动追踪方法展开实验,收集整理各项眼动指标数据及视觉偏好得分;接着通过逐步回归法筛选出3项对视觉偏好影响较大的眼动指标;在此基础上建立眼动指标主因子与视觉偏好之间的回归关系,并通过实验再次进行验证。结果通过实验发现,基本几何形的陪伴机器人造型更为符合ASD儿童的视觉偏好。结论合理解析并利用ASD儿童陪伴机器人的视觉偏好、眼动指标及造型特征的相关性,可为陪伴机器人造型设计研究提供理论依据。

摘要：时效工艺对压铸铝硅合金最终热处理强化效果起到至关重要的作用。利用响应曲面法研究了时效温度与时效时间的交互作用对压铸铝硅合金显微硬度、抗拉强度和伸长率的影响,并运用Matlab遗传算法对合金的力学性能进行多目标优化和时效工艺参数的设计。结果表明:响应曲面法结合Matlab多目标遗传算法的设计优化方法可以建立一个准确的模型,其预测值与实际值的误差小于5%。依靠模型可以快速获得不同目标需求对应的最优工艺参数方案,且经优化的时效工艺处理后合金的组织均匀,抗拉强度、硬度都有显著提升,伸长率略微下降。

摘要：为了提高水下滑翔机的滑翔效率,本文提出一种翼身融合水下滑翔机。采用融合式的翼梢小翼,减弱翼梢效应;针对高升阻比的设计指标,将升降翼、襟翼特征引入滑翔机设计中,并定量给定各机构的指标参数量值;针对水下滑翔机的设计指标,完成翼身融合水下滑翔机的总体设计;基于模块化设计思想,对水下滑翔机的功能模块分舱独立设计,提高水下滑翔机的故障存活率;针对翼身融合的水下滑翔机的滑翔速度较小,提出大浮力调节装置,大大提高滑翔速度,提升抗流能力;基于有限元理论,对耐压舱室强度与稳定性进行数值计算与分析,结果表明各舱室满足水下工作要求。本文提出的翼身融合水下滑翔机,升阻比性能优越,可以实现对海洋环境的长时序观测任务。

摘要：针对现有集束式潜孔锤钻孔凿岩作业时集中气流无法调节的问题,设计了一种集束式潜孔锤气流调节机构,采用多油缸驱动,为保证气流能够均匀调节及分配,要求驱动油缸运动时保持同步。试验验证了不同负载模式下,调节机构在不同控制阀作用下的同步特性。结果表明:在均匀负载状态下,分流集流阀及比例阀的同步特性较好;随着负载偏载载荷加大,分流集流阀的同步性能变差,平均误差增大。

摘要：本文用第一性原理方法研究了过渡金属Mn掺杂MoSe_(2)单层(Mo_(0.75)Mn_(0.25)Se_(2))的晶体结构、电子结构和磁性质,发现上下自旋电子分别呈现金属特性和绝缘特性,即体系具有半金属性.结合轨道态密度图,发现两个邻近Mn原子之间通过Mo4d和Se 4p轨道耦合.在广义布洛赫条件下,计算了单层Mo_(0.75)Mn_(0.25)Se_(2)的自旋螺旋能量与波矢的色散关系,通过海森堡相互作用(HBI)模型拟合计算值得到Mn原子间各种邻近的HBI参数J_(2)(i=1,2,3,4),发现虽然第一近邻交换耦合系数J_(2)起主导作用,但J_(2)的作用不可忽略.鉴于单层Mo_(0.75)Mn_(0.25)Se_(2)属于易氧化的二维金属材料,而单层MoSe_(2)具有绝缘性质,我们构建了异质结MoSe_(2)/Mo_(0.75)Mn_(0.25)Se_(2)/MoSe_(2),计算结果表明异质结两侧的MoSe_(2)可有效保护中间层Mo_(0.75)Mn_(0.25)Se_(2)的半金属铁磁性.该研究可深化对二维半金属铁磁性产生机制的理解,为设计稳定的二维半金属铁磁性材料提供普适方法.

摘要：为了满足现代通信设备双频带的要求,提出了一种双通带三维频率选择表面(Three Dimensional Frequency Selective Surface,3D FSS)。所提出的3D FSS单元结构是由平行平板波导(Parallel Plate Waveguide,PPW)结构和方同轴波导(Square Coaxial Waveguide,SCW)结构组合而成。在PPW传播路径中,通过加载金属通孔和环形槽,构成2个相同的1/4波长谐振器,在电磁耦合作用下产生二阶低频通带;环形槽处不连续性引起的电磁波反射引入一个传输零点。在SCW传播路径中,通过加载环形槽,构成2个相同的短SCW谐振器,耦合产生二阶高频通带。通过对传输零极点处的电场矢量分布和设计参数进行分析,阐明了3D FSS的工作机理。仿真结果显示,该3D FSS的低频和高频通带3 dB相对带宽分别为10.74%和6.89%,通带比为1.32,单元结构的电尺寸为0.13λ_(0)×0.13λ_(0),具有双极化特性,在0°~40°具有良好的角度稳定性。

摘要：通过将前体5-氨基乙酰丙酸(5-aminolevulinic acid,5-ALA)合成模块和5-ALA合成血红素模块分别设计在解淀粉芽孢杆菌与大肠杆菌中,构建了血红素合成共培养体系,实现了血红素的积累。首先,重构解淀粉芽孢杆菌的高谷氨酸合成代谢流方向,改善谷氨酸流向血红素前体5-ALA的效率,并在大肠杆菌中表达5-ALA合成血红素的7个途径基因。通过对上述2株工程菌共培养发酵实现了血红素积累。此外,通过适配性优化关键途径基因、阻遏竞争途径代谢流、载体工程以及发酵过程优化等策略来进一步改善共培养体系合成血红素的能力,获得了65.38 mg/L的血红素积累。该研究首次采用共培养体系从葡萄糖生产血红素,为其他天然产物的生物合成提供了崭新的思路。

摘要：为了提高铁谱图像的分析效率并提取磨粒的特征参数,提出了一种基于图像处理的磨粒特征定量分析方法,并在LabVIEW平台上进行了设计与实现。首先,对铁谱图像联合背景纠正法进行局部阈值分割以降低不均匀光照的影响;其次,通过形态学运算断开磨粒间的黏连,填充内部孔洞;最后,在LabVIEW平台上开发了磨粒特征定量分析系统,实现了磨粒几何参数的测量并与相关文献及软件的结果进行了对比分析。实验结果表明,该系统能够在不均匀光照的条件下实现磨粒图像的阈值分割,定量输出磨粒覆盖率及每个磨粒的面积、最大直径、圆度等特征参数并可保存至数据库文件中,达到了设计要求。