摘要：为了满足系统对发射机小型化的需求,设计了一种Ka频段功率合成放大器,采用波导空间功率合成结合电路功率合成的方式,有效地提高了功率合成放大器的功率密度。吸收传统威尔金森电桥的优点,设计了一种低损耗毫米波微带集成3 d B电桥,其成本低,加工容易,在26~32 GHz插入损耗小于0.3 d B。提出了一种新型的魔T功率合成结构,既保持了较好的3 d B功率分配又提高了两输出支路的隔离度。以此2种3 d B电桥为基础的Ka频段功率合成网络,可提高功率合成放大器工作的稳定性。

摘要：深海底极稀软底质是一种完全不同于陆地表面的特殊底质,对海底作业机器的结构设计及其行走性能提出高要求。根据海底底质物理力学特性,配制实验室模拟底质,基于车辆地面力学理论,开展模拟履带板与模拟底质相互作用力学特性试验,分别获得法向压力-沉陷、水平切应力-剪切位移函数关系式。根据深海底履带式集矿机详细结构设计参数,采用动力学建模与仿真程序Recur Dyn/Track构建海底履带式集矿机多体动力学模型。应用实验室模拟试验获得的海底底质力学特性关系式,采用C语言编写用户自定义子程序,基于Recur Dyn/Track进行二次开发,实现深海底特殊底质力学模型在Recur Dyn/Track中的构建。开展海底底质特殊力学载荷下履带式集矿机多种行走工况动力学仿真,分析与评价其行走性能,为实际深海底履带式集矿机的结构设计优化、行走性能评估及行走控制研究奠定基础。。

摘要：随着电子技术和信息技术的迅速发展,机器人已经从理论走向实际应用。针对计算机对机器人进行运动仿真的问题,研究和分析了微软的虚拟机器人开发平台Microsoft Robotics Studio,并在此基础上设计和实现了基于Microsoft Robotics Studio的机器人运动仿真系统。系统首先根据给定的机器人物理模型定义出相应的关节连杆结构,然后根据关节运动数据驱动机器人关节同时运动。研究结果表明,基于Microsoft Robotics Studio的机器人运动仿真系统能够很好地实现运动仿真及控制,为物理机器人的本体设计提供帮助。

摘要：为了对吊钩及重物及时有效地捕捉监控,开发了可智能跟踪塔机吊钩及重物的图像监控系统。首先根据塔机吊绳特点,基于分步概率Hough变换,通过优化设计累加器数组、制定合适的规则进行线段搜索和筛选结果等手段,设计了适用于嵌入式系统的塔机吊绳识别算法;进而通过吊绳末端坐标得到监控图像中的吊钩位置,然后控制云台实现了摄像机对塔机吊钩动作的智能跟踪,从而保证了吊钩及重物始终处于监测视野的中央。实验结果表明该算法可有效识别塔机吊绳,并且运算效率较高,适用于运算能力有限的嵌入式系统。

摘要：为使结肠机器人摆脱供电线缆,深入肠道内部,研制了一种无线供能装置.该装置基于电磁耦合原理,可在人体胃肠道区域产生固定频率的均匀交变磁场,并针对结肠机器人在人体内运动的功率要求、姿态与位置的不确定性及尺寸要求等,设计了合适的接收线圈模型.用不同股数的绕线制作了8种相同外形尺寸的接收线圈,比较各线圈的接收效率,最终选用10股绕线制成的线圈.实际搭建了为肠道机器人供能的无线能量传输系统,并验证了其可行性.

摘要：根据水下机械手的工作需要,设计了一套高精度的水下超声波定位系统。采用超声波检测距离、三探头阵列检测方位的方案,使用超低功耗单片机MSP430精确计算超声波往返时间和控制三探头轮流工作,通过对三个探头的测量数据进行处理,实现目标测距及定位。经过实验室及水池实验表明,该系统在水下工作稳定,精度及灵敏度高,是水下机器人及机械手自主探测目标的有效手段之一。

摘要：发动机橡胶悬置的动静态特性对隔振性能具有重要影响。设计了橡胶悬置特性测试系统,在不同频率和振幅的正弦位移激振下,测试了悬置的动静态特性;建立了悬置的动力学模型,采用最小二乘优化法对模型参数进行了识别。结果验证了模型对单一工况参数识别的有效性,表明悬置动刚度对激振频率和振幅有较大的非线性依从性,滞后角受激励影响较小;在受60Hz以上小振幅激励时,橡胶悬置隔振性能变差。

摘要：比例积分(PI)控制器是微陀螺自动增益控制(AGC)闭环驱动电路中的重要模块,常被用来改善闭环驱动电路的瞬态响应特性.但是,传统的PI控制器电路存在功耗、面积大的缺点.针对此问题,提出了一种Gm-C结构的PI控制器,其仅由一个片内的跨导放大器和片外电容电阻网络即同时实现了减法、比例和积分功能,显著减小了芯片功耗和面积.此外,提出了一种带温度补偿的跨阻放大器(TIA)结构的读出电路,将驱动轴振动速度幅值的温漂系数从补偿前的1 640×10-6/℃提高到了114×10-6/℃.设计的驱动电路芯片在0.35μm标准CMOS工艺下实现,工作电压为5 V.其中PI控制器的静态功耗小于1 mW,面积仅为0.18 mm×0.08 mm.芯片与微陀螺的联合测试结果表明,在PI控制器的比例系数和积分系数分别设置为10和200时,闭环驱动电路有最佳的瞬态响应.

摘要：演化是计算机软件的固有特性.了解演化规律,可以改进软件演化过程,提高软件质量,降低维护成本.本文定义类依赖图,将软件系统描述为软件网络,基于网络度量验证软件演化规律,并讨论软件演化建模的可行性.首先针对Lehman的8项演化定律,设计3个方面的网络度量:网络规模、网络质量、以及结构控制.然后基于四个开源软件系统构建软件网络,统计网络度量;实证研究表明:支持Lehman的4项演化定律,否定另外3项,即复杂度提升、持续增长、以及质量折旧定律.最后分别采用E-R模型和模块依附模型模拟软件系统的演化过程,所生成的随机网络同软件网络的比较结果说明,软件演化存在客观规律,能够通过建模来重现甚至优化.

摘要：为了解决电力系统谐波治理中,数字化控制器设计周期长、投资成本高等问题,在研究传统电力滤波器的基础上设计出了一种快速控制模型。在传统滤波器结构基础上增加一个有源电力滤波器,同时运用计算机辅助软件Simulink和TI公司DSP开发环境CCS,对混合型有源电力滤波器进行在线调试,精确地降低了谐波成分。仿真结果表明,通过滤波器后,电网电压畸变因数降至1.88%(低于IEEE-519-1992标准)。该装置已在武钢电弧炉35 kV电网运行,运行结果表明该装置可靠性高、滤波效果显著,具有良好的工程应用价值。