摘要：目的研究TC4钛合金基体表面织构设计对类金刚石薄膜(DLC)的摩擦学性能影响。方法利用激光加工和物理气相沉积组合技术,在TC4钛合金表面制备凹坑织构阵列与DLC薄膜的复合结构,研究其在甘油溶液下的协同摩擦学性能。通过微观划痕和纳米压痕试验对织构化DLC薄膜进行力学性能表征,利用ABAQUS对有无织构下DLC薄膜的失效过程进行仿真对比分析。结果表面织构可以有效地增加TC4表面DLC薄膜“低摩擦”效应的作用时间,延长其使用寿命。不同织构参数设计对DLC薄膜耐磨时间有显著影响,其中直径200μm、面积率20%的织构化DLC薄膜的性能最佳,对比光滑DLC薄膜,其耐磨寿命提升了7.52倍。力学表征及仿真分析表明,表面织构增强了DLC薄膜与TC4基体之间的“机械锁合”程度,并存在“应力扩散”现象,能够有效提升DLC薄膜与TC4基体间的力学性能。对比光滑DLC薄膜,织构化DLC薄膜试样涂层与基体之间的结合力最大可提升1.9倍。结论表面织构化设计可以有效地提升DLC薄膜与基体的力学性能,在摩擦过程中调节接触界面的应力分布,增强DLC薄膜耐磨性能,延长DLC薄膜使用寿命。研究结果将为新型人工关节表面设计提供理论支撑。

摘要：为了增强车辆制动能量回收效率和保持制动稳定性,提出了一种综合考量驾驶员风格和路面附着特性的能量回收方法。首先,根据不同驾驶员数据提取驾驶风格特征参数,基于支持向量机(SVM)训练驾驶风格辨识模型;然后,通过U-Net网络对路面图像进行预处理,并使用轻量级网络MobileNet V3训练路面高效辨识模型;最后,结合驾驶风格与路面辨识结果,对车辆前、后轴制动力的变比值进行分配,提出一种考虑驾驶风格与路面附着条件权重来确定再生制动力的方法,并在此基础上完成制动能量回收策略制定。仿真结果表明:对于不同路面,制动效能与制动稳定性明显提升;在WLTC与NEDC循环工况中,电池SOC分别提高了2.13百分点、1.02百分点,使整车制动稳定性与经济性得到进一步提升。

摘要：针对面积约束下的可重构硬件任务划分问题,提出一种通信成本和硬件碎片利用的簇划分算法.根据簇划分算法的思想,在某一硬件面积的约束下,从待调度的就绪队列中节点依次划入到当前块,在划分过程中,若遇到不满足要求的节点就跳过,并继续搜索可划入到当前块且没有增加块间边数的节点.每划入一个节点就更新其后继的入度,如果入度为0且满足要求,将其直接划入;否则动态考查其前驱,如果前驱所需的面积满足规定的阈值,则将该节点后继和前驱一并划入到当前块.通过充分考虑节点权值、节点间的依赖度、层次小的节点优先划入等因素构造响应比函数,以动态地调整就绪列表节点的调度次序.实验结果表明,与簇划分算法和簇层次敏感划分算法相比,文中算法在划分块间非原始I/O次数、划分块数等方面均获得了较好的改进;在减少块间通信成本方面,该算法具有合理性和可行性.

摘要：针对多叉树任务数据流图的划分映射问题,基于粗粒度行并行可重构架构,提出一种行列剪枝映射算法.首先分析和比较了二维没有跳变近邻点点互连和行并行互连的可重构单元阵列的映射性能,通过3种类型的一次循环四阶多叉树映射实验结果表明(RCA4×4),行并行架构执行总周期最大减少了63个周期,最少减少了20个周期;然后设计实现了行列剪枝映射算法,先按行剪枝映射,再对已映射节点的依赖后继进行列剪枝映射,在满足面积和互连等约束下考虑运算节点层次和入度等因素构造了排队函数,通过该函数值动态调整就绪列表节点的调度次序.实验结果表明,与放置路由算法相比,文中算法执行时间平均减少了15.7%(RCA4×4)和18.4%(RCA5×5);与分裂压缩内核算法相比,该算法执行时间平均减少了30.0%(RCA4×4)和29.8%(RCA5×5):从而验证了文中提出解决多叉树行并行可重构单元阵列及映射算法有效性.

摘要：LED被越来越广泛的应用于各种照明领域,对其配光的要求越来越高。本文根据非成像光学理论,提出了一种实现LED矩形均匀照明的反射面设计方案。根据LED光源的发光属性和照明面的光强分布建立偏微分方程,利用数值求解法求出自由反射曲面。通过光学软件进行模拟,模拟结果显示照明区域照度均匀度达到85%以上,证明方案是可行的。反射面对光线能量的利用率高,生产加工更加容易,有利于降低生产成本。

摘要：针对人体下肢关节特点与助行要求,设计了外骨骼机器人关节结构;通过ADAMS软件仿真,分析了外骨骼机器人水平助行过程中关节功率配置需求,根据关节需求设计了外骨骼电液伺服驱动系统;为满足外骨骼机器人对人体下肢关节助力及柔顺性要求,提出了基于关节误差估计的PID控制方法。详细介绍了外骨骼机器人下肢关节结构的运动形式与技术参数,优化配置了关节结构的运动范围与驱动行程,对该机器人进行了运动学分析并通过外骨骼的典型动作进行验证;划分了外骨骼助行过程中步态与关节驱动映射,给出误差估计与补偿PID控制的具体参数;分别从关节跟踪与助力功率的角度,量化分析、对比了基于关节误差估计与常规PID两种控制方法的助力指标参数。试验结果表明,所设计外骨骼关节与驱动系统可实现穿戴者助力行走;对比常规PID控制,抑制了关节驱动控制输出区间的不连续,改善了关节跟踪误差,提升了助力效果与柔顺性。

摘要：推导出了压力机液压系统的传递函数,选定各液压元件,对控制系统传递函数进行了稳定性分析,设计出PID(比例、微分、积分)控制器。设计出了适合于伺服压力机液压系统的免疫粒子群控制方法,将该方法应用于PID控制,建立控制系统方框图,利用免疫算法的交叉、变异算子寻优出系统的新控制参数,采用新的寻优结果对系统进行优化仿真。仿真结果显示:通过免疫粒子群控制算法所获得的液压系统过渡时间比传统PID算法得到的过渡时间短,控制特性明显。

摘要：采用柠檬酸(CA)和谷氨酸N,N-二乙酸(GLDA)处理污泥重金属,研究了试剂浓度、pH和反应时间对重金属去除效果的影响,并以重金属去除率为表征,通过正交试验获得CA和GLDA处理重金属的最佳条件。结果表明,增加试剂用量、降低体系pH均有利于重金属的去除,但延长反应时间对重金属的去除效果影响不明显。CA和GLDA处理污泥重金属的最佳条件分别为:CA 0.3 mol·L^(-1)、pH=4、反应时间2 h和GLDA 0.05 mol·L^(-1)、pH=4、反应时间3 h。最佳反应条件下,对于CA和GLDA,重金属Cd、Cu、Pb和Ni的去除率可分别达80.25%、77.75%、64.66%和75.16%,及78.57%、78.48%、64.84%和76.71%。CA和GLDA对重金属的去除效果大小顺序均为:Cd>Cu>Ni>Pb,但GLDA的处理效果优于CA。污泥经CA和GLDA处理后,污泥固相酸溶态重金属含量下降幅度最大,平均达81%,残渣态重金属含量下降52.1%,而污泥液相中重金属含量则增加了17.54倍,说明重金属从污泥固相向液相转移。SEM镜检发现,污泥由处理前表面分散的絮状结构,变成更为明显的团块结构和片层结构,污泥的吸附能力下降,且体积缩小。研究结果表明,CA和GLDA处理污泥能有效降低污泥重金属含量并提高污泥固相重金属的化学稳定性,有利于污泥脱水及脱水后的进一步处理及其资源化。

摘要：滚动轴承的支承刚度计算是研究轴-滚动轴承系统动力学的关键问题之一。文中以深沟球轴承为例,采用力法和Hertz理论研究滚动轴承的受力与变形关系,在此基础上得到滚动轴承的支承刚度计算公式。着重探讨滚动体位置变化、离心力的作用、轴承的游隙和预紧、径向力和轴向力作用等因素对滚动轴承支承刚度的影响。计算结果表明:离心力的作用、轴承的游隙和预紧、径向力和轴向力作用对滚动轴承的支承刚度影响较大,滚动体位置变化对滚动轴承的支承刚度影响较小。所得结果为准确计算轴-滚动轴承系统动力学问题提供了前提条件。

摘要：为减小永磁同步电机直接转矩控制系统的转矩脉动,提高系统的稳态精度和动态响应,设计了一种自适应神经模糊推理系统速度控制器,使电动机转子速度快速跟随给定值,并给出了详细的实现方法.仿真实验结果表明,具有ANFIS速度控制器的永磁同步电机直接转矩控制系统不仅动态和稳态性能都得到提高,而且具有较强的鲁棒性.