摘要：变掌机械手在一定程度上解决了固定掌机械手存在的抓取范围有限、抓取模式单一等不足,促进了多指机械手的发展。但现有变掌机械手主要采用单一的变位控制或转位控制进行设计,抓取性能仍存在局限性,无法兼顾尺寸适应性和形状适应性。为了解决上述问题,设计了一种初始抓取角度可调节的仿生变掌机械手,在三维设计软件中进行了机械建模,并详细分析了其结构组成。该仿生变掌机械手具有三条模块化手指支链,通过手指支链的变位控制与转位控制实现机械手初始抓取角度的调节,并对变位控制与转位控制的实现过程进行了分析。最后,构态变换仿真结果表明,所设计的仿生变掌机械手能够通过变位控制和转位控制构成不同的抓取构态,利用二指或三指实现对尺寸、形状各异的物体的包络、握持、捏取等抓取模式,增强了变掌机械手对物体尺寸和形状的适应性。

摘要：针对驱动大惯性负载的永磁同步电机(PMSM)伺服系统在定位控制中存在定位精度差和动态响应滞后等问题,提出了基于离散电流矢量相幅协调控制策略的PMSM大惯性负载滑模定位控制的方法。将PMSM的定位过程按输出转矩最大、转矩脉动最小以及定位误差最小等控制目标分成若干控制阶段,从而协调控制离散电流矢量的相位和幅值来改善转矩的控制响应,并且引入滑模控制,在不同阶段根据控制目标设计不同的滑模面,来提高响应速度和控制精度。最后,通过仿真和实验,从短距离定位和长距离定位分别进行验证,实验结果表明该方法在大惯性负载下的PMSM定位控制中的高精度定位和快速响应效果。

摘要：水分状况直接决定着温室作物的产量与品质,根据作物表型变化来反应其水分胁迫状况是当前研究的热点。作物表型参数综合考虑了由于土壤(或基质)水分减少和蒸腾蒸发需求量而引起水分胁迫的累积效应,据此可以更精确地判断作物水分胁迫水平,进而为实现精准灌溉提供相关依据。该文对国内外基于作物表型(茎直径变化、茎流、冠层温度)的温室精准灌溉策略研究现状进行了分析与总结,相关研究表明,茎直径变化、茎流和冠层温度3个诊断指标可以反映植物的水分状况,但作物表型受环境因子影响较大,一般需排除环境因子对作物表型的影响或与环境因子等外界因素进行综合分析建模,建立综合作物表型-环境因子等因素的作物需水模型,用以指导灌溉;同时提出了国内基于作物表型进行灌溉还存在基础理论不完善、技术研发不先进、设备监测不精确等问题,并对基于作物表型的灌溉策略未来的发展方向进行了展望,未来国内温室灌溉领域需向着加强作物表型与灌溉的基础理论研究、积极探索新技术、研发新装备、提升温室环境控制水平等方向前进。该文可推动该领域相关研究为实现温室作物的精准灌溉提供参考。

摘要：针对轧辊使用中出现的花斑缺陷问题,利用金相显微镜、电子探针等工具对花斑区和正常区进行微观组织观察与区域元素分布测量,并对微观组织进行量化分析,探讨了轧辊花斑的形成原因。结果表明,花斑问题的产生和轧辊表面氧化程度关联,而氧化程度和局部渗碳体尺寸密切相关。花斑区组织和正常区相比更为细小,花斑区尺寸大于100μm的渗碳体占比不足30%,正常区尺寸大于100μm的渗碳体占比接近80%。组织差异造成正常区氧化程度较高,颜色偏暗;而花斑区氧化较为分散,未形成大块氧化区域;两个区域的氧化程度差异造成了花斑现象。花斑现象形成原因的分析,有利于下一步离心铸造轧辊的制备工艺设计与优化,获取均匀组织以改善花斑问题。

摘要：从4英寸无位错锗单晶的生长温度梯度条件出发,设计开发了直拉法生长4英寸无位错锗单晶的双加热器热场系统;并对其热场进行了一系列的数值模拟研究,获得了4英寸无位错锗单晶的温度分布、轴向和径向的温度梯度分布以及热应力的分布结果：双加热器热场系统生长的锗单晶中轴向温度梯度在0.1~0.6 K·cm-1范围内,径向温度梯度为0.02~0.26 K·cm-1;锗单晶中局部区域的热应力值超过了锗单晶的临界切应力1 MPa,其他区域的热应力小于临界切应力。实验将双加热器热场系统中生长的无位错锗单晶,按要求切取测试片后进行位错腐蚀测量研究,获得测试片的位错密度和锗晶体的位错纵向分布。论文研究结果表明,锗单晶晶体中的应力分布数值模拟预期结果与实验生长的锗单晶位错腐蚀实验研究结果一致：该双加热器热场系统适合拉制4英寸无位错锗单晶;其位错呈离散分布,位错密度为350~480 cm-2。

摘要：针对目前滴灌水肥一体化技术推广应用中普遍存在的管理模式粗放、自动化程度低、水肥浪费严重的现状,以智能水肥一体机控制系统开发为研究对象,借助于无线通讯技术、传感器技术及自动控制技术等现代技术开发了一套可以通过远程和本地两种相对独立的模式实现对施肥配方、施肥程序及轮灌编组等灌水施肥过程调控的控制系统。实测结果表明,控制系统有效性达98.3%以上,较传统水肥管理模式节省人工80%以上,有效提高田间水肥管理的自动化程度和精细化水平,符合现代农业的发展需求。

摘要：地热能作为重要的可再生能源,对其进行开发利用为建筑提供冷热源,对于降低建筑能耗具有积极意义。为解决冷热不平衡问题,以华北地区某高校地源热泵系统为例设计了增设冷却塔辅助散热系统维持冷热平衡的方案,并对其设计原理进行了说明。系统设计完成后,以冬季运行为例,对其运行效果进行了测试,结果显示系统整体运行稳定,能够满足用户需求,经济效益和社会效益明显。

摘要：支撑辊液压胀形作为VC轧机独有的辊型调控手段,是控制负载辊缝与板形质量最有效的方法之一。同时,因为VC辊液压胀形作用的存在,过盈力和过盈量的定量计算成为VC轧辊设计和校核的关键。为此,首先通过分析VC轧辊套筒和芯轴热装之后的受力与变形情况,提出了原始过盈量和原始过盈力的计算方法。然后,考虑VC轧辊套筒和芯轴受力对轧辊挠度的影响,根据套筒和芯轴在轧制过程中的变形几何关系,确定了VC轧辊套筒和芯轴的变形协调方程,并结合轧制过程中力平衡与力矩平衡方程,建立了VC轧辊实际过盈力和实际过盈量分布的计算模型。最后,利用国内某VC轧机的轧辊结构参数和实际生产过程中的典型规格带钢工艺参数,定量计算并分析了带钢轧制过程中过盈力和过盈量的分布。进一步在极限油压50 MPa范围内选取9.8、19.6、29.4、39.2、49.0 MPa 5种油压,计算并分析了不同油压对过盈力分布的影响。结果表明,过盈力和过盈量分布的主要影响因素是轧制力和油压,且油压对过盈力和过盈量的影响大于轧制力的影响;油压的升高有效降低了过盈力,且油压的变化对距离油腔边部越近的部位影响越大,反之则影响越小。VC轧辊过盈力及过盈量计算模型的建立为VC轧辊的设计和校核技术提供了理论参考,具有一定的实际应用价值。

摘要：矿井回风作为重要的矿井次生产物,蕴含着丰富的低温余热资源。对其进行开发利用,对矿区实现清洁供热具有积极意义。在对现有回风余热利用技术分析后,针对陕西某煤矿燃气供热系统运行费用较高的现状,设计了直冷式矿井回风余热系统以满足矿区生产和生活用热需求。分析表明:回风余热利用系统的投入可使供热系统运行费用大幅降低,项目投资回收期3~4a,系统运行过程不消耗任何化石燃料,降低了碳排放,具有明显的经济效益和环境效益。

摘要：湖水源热泵因其节能及运行稳定等优点而被广泛应用,但是湖水源热泵温排水的排放可能会引发水体热污染问题。通过建立湖水热平衡模型,分析了湖水源热泵温排水的热影响,并根据中国现有的地表水环境质量标准,以湖水温度变化为切入点,将水体热污染定量化,定义了水体热污染率,提出了湖水源热泵温排水影响的评价方法。将该评价方法在南京工程大学天印湖水源热泵系统中进行应用,测试了湖水源热泵系统及湖水的相关参数,得出了最热周和最冷周湖水在竖直方向和水平方向的温度梯度,计算出水体最热周最大和平均水体热污染率分别为0.69和0.48;最冷周最大和平均水体热污染率分别为0.42和0.38,与冬季相比,夏季更容易造成水体热污染。实践表明,该方法可以定量评价湖水源热泵温排水影响,可为类似湖水源热泵的设计应用提供参考。