摘要：利用无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)参与灭火是解决城市高层建筑消防问题的一种有效手段.针对无人机云台运动的控制问题,提出一种基于约束跟随理论的云台水枪喷嘴跟踪控制策略.根据高层建筑实际灭火需求,设计了云台水枪喷嘴两自由度驱动结构,采用Denavit-Hartenberg(D-H)方法对云台系统进行建模并由此完成云台运动学方程的建立.根据拉格朗日方程构建云台无约束动力学模型,把云台水枪喷嘴的期望轨迹作为约束,在不引入诸如拉格朗日乘数等任何变量或伪变量的情况下,基于Udwadia-Kalaba方程得到可以满足约束跟随需要的驱动转矩解析式,实现状态连续反馈控制,以达到水枪喷嘴轨迹跟踪的目的.为了减小跟踪误差,采用Baumgarte约束违约法进行稳定性处理,并在MATLAB/Simulink环境下对其轨迹跟踪控制进行仿真.搭建以数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)为控制核心的实验平台进行轨迹跟踪控制实验.仿真和实验结果表明,基于约束跟随理论的轨迹跟踪控制算法能够有效地完成跟踪任务并实现对期望轨迹的高精度跟踪.

摘要：该文在单晶硅基底上设计了AlN/PZT复合压电薄膜层声表面波(SAW)器件,采用有限元法(FEM)研究了复合压电材料厚度(PZT厚度h_(PZT)和AlN厚度h_(AlN))对AlN/IDT/PZT/Si结构中零阶、一阶SAW的相速度、机电耦合系数和电极反射系数的影响,根据色散特性得到最优化薄膜厚度。结果表明,AlN/IDT/PZT/Si结构中,当h_(PZT)=0.025λ,h_(AlN)=λ时,零阶、一阶SAW都能取得最高相速度(分别为5582 m/s和5711 m/s),适用于高频器件设计;在h_(PZT)=0.2λ,h_(AlN)=0.1λ时,零阶SAW波的机电耦合系数最大(为21.55%),但此时相速度最小(仅为2890 m/s),适用于移动通信领域宽带低损耗SAW滤波器和延迟线结构信号处理器件的设计。

摘要：直接数字频率合成器(DDS)具有转换时间快,频率精度高,频带宽等特点,作为现代电子设备的重要部分,现已广泛应用于电子领域。该设计将现场可编程门阵列(FPGA)与DDS相结合,采用自顶向下的模块化设计思想、反馈网络的流水线结构及频率自增设计,以达到扫频效果,并基于CORDIC算法实现相-幅转换,以降低硬件资源消耗,最终在QuartusⅡ开发环境中进行仿真测试。经CORDIC算法计算后输出的正弦波和余弦波幅值分别为32768和56758(16位十进制),输出的正弦和余弦值与预期结果相比,其相对误差仅为6.1×10^(-5)和9.9×10^(-5)。仿真结果表明,该设计方案能有效地解决传统声表面波无线无源传感系统中DDS杂散分量大,时延高及功耗高等问题。

摘要：针对卷积神经网络(CNN)中卷积核的多样性导致加速器难以实现高效计算的问题,提出了一种可重构卷积神经网络加速器实现方法。加速器包括18个处理引擎(PE),每个PE包含9个乘累加单元,3个PE构建一个5×5卷积核实现卷积核重构,调度器通过控制每层所需的卷积核大小和通道数分配PE实现卷积处理。加速器支持常见的3×3,5×5卷积核的网络模型,加速器采用数据复用以及并行处理的设计方法,有效降低了存储访问次数,提高了加速器的计算高效性。通过对AlexNet进行验证,实验表明:使用XC7Z045平台在150 MHz的工作频率下,能效比可以达到16.89 GOP/s/W,相比于当前典型设计,能效比分别有410%,270%,78%,19%的提升。

摘要：针对注入型Android恶意应用日益泛滥、传统检测方法依赖大量已知特征的问题,提出了采用函数调用关系的注入型Android恶意应用检测方法。该方法无须依赖大量已知特征,仅通过分析注入型Android恶意应用的自身结构特征即可实现对该类恶意应用的有效检测,并能够实现对未知恶意代码家族的识别。所提方法在smali代码的基础上构建函数调用关系图,并进一步进行子图划分,通过判定各子图威胁度确定是否存在恶意行为。检测过程无需动态行为分析辅助,因此分析检测时间短、效率高。该方法不仅可以检测出Android应用是否存在恶意行为,还可根据子图威胁度确定包含恶意行为的具体代码。经过对1 260个Android恶意应用和1 000个正常应用的实验分析发现:所提方法能够很好地检测注入型Android恶意应用,当误报率为8.90%的时候,检测率达到95.94%,相对于主流Android恶意应用检测系统Androguard,检测效果有显著提升。

摘要：针对目前广泛采用的双圆弧齿形单向共轭设计方法存在的刚轮凸圆弧段共轭齿廓不确定问题,提出了一种基于柔轮和刚轮齿形联合共轭计算的双圆弧齿形双向共轭设计方法。该方法通过预设柔轮凸圆弧参数来进行共轭计算和拟合得到刚轮的双圆弧齿廓;增加了刚轮凸圆弧齿廓反向共轭计算得到柔轮凹圆弧齿廓的计算过程;将柔轮的拟合凹圆弧和预设凸圆弧相结合得到柔轮整体齿形;保证了刚轮凸圆弧段与柔轮两段圆弧均能共轭啮合。双圆弧齿形的啮合侧隙分析与有限元接触分析结果表明:与单向共轭法的设计结果相比,双向共轭法所设计的双圆弧齿形在整个齿廓段都能参与啮合,存在多点啮合现象,具有更大的齿廓接触面积和更小的齿面接触应力,提升了谐波齿轮传动的啮合性能。

摘要：给出了基于双椭圆弧的中弧线方程式,并推导了由茹可夫斯基翼型公式拓展得到的厚度分布方程式,通过将指定的厚度分布均匀布置在中弧线上得到了一种新的翼型设计方法.该方法通过8个参数控制翼型的型线,其中4个参数具有明确的几何意义,其余4个参数可局部调整翼型的型线.利用Modefrontier优化平台将翼型设计程序与气动性能预测程序集成在一起,实现了翼型的优化设计,并以E387翼型为参考设计了一款翼型.结果显示,新翼型的气动性能相对于参考翼型有了显著的提升。研究表明,本文提出的翼型设计方法能够帮助设计者主动的对翼型的几何特征参数进行精准控制,并更好的理解设计过程,弥补了现有的翼型设计方法在主动进行几何特征参数控制上的不足。

摘要：优化定位布局是减小薄壁件装夹变形的重要手段,现有研究大多以节点法向变形最小为优化目标而忽略其他方向上的变形,为此提出了一种新的基于花授粉算法的夹具布局优化方法。针对曲面薄壁件,在建立法向约束定位模型的基础上,通过应变能来描述所有方向上的变形,以薄壁件的整体应变能最小为目标,结合花授粉算法和基于Python语言的参数化有限元分析,实现薄壁件的定位布局寻优。最后以飞机蒙皮定位布局优化为例验证方法的有效性,并通过与遗传算法的对比表明,花授粉算法在优化薄壁件的定位布局时具有更优的性能。

摘要：为应对制造业变革发展对检测信息的爆发式增长需求,将云计算技术与传统检测技术相结合,设计了面向制造业的云检测平台。从功能性、管理性和交互性3方面进行需求分析,设计了由物理资源层、虚拟资源层、核心功能层、服务开发层和服务使用层组成的云检测平台架构;利用可扩展标记语言和Web Service技术对云终端硬件资源进行描述与封装,将传感器、检测仪器和被检测对象映射为云平台资源,以LXI仪器为中心控制节点,建立了随检测需求动态组织与共享使用的硬件资源池;确定了云检测平台的服务模式,并开发了实践平台,验证了所提供检测服务的可行性。

摘要：针对谐波齿轮薄壁柔轮易发生疲劳失效的问题,提出了一种考虑力学特性的谐波齿轮啮合参数优化方法。该方法从特有的薄壁件受力与变形特点出发,将对柔轮应力具有较大影响的波发生器径向变形量与啮合区间一起作为优化目标,以波发生器廓线参数、柔轮齿廓参数与刚轮齿廓参数为设计变量,结合遗传算法与罚函数法建立了谐波齿轮啮合参数的无约束多目标优化数学模型,在平衡啮合区间与力学特性的基础上,确定了优化目标权重系数,并通过力学特性分析方法对优化结果的接触、刚度和应力进行分析,从而在啮合参数计算时,改善了易失效零件的受力状况。