摘要：为进一步认识直流超导限流器中超导带材在直流短路电流下的超导特性及失超电阻的建立规律,对超导带材进行了直流电流冲击实验,测量了冲击电流作用下带材的失超电阻特性,得出了单位长度超导带材失超电阻与其产热量具有固定的函数关系。以此建立了长度可变的超导带材电阻及温升仿真模型,分析了超导带材发生不可逆损伤的原因,并实验验证该模型的可靠性。基于该模型,对5 kV混合型超导限流器中超导组件进行了设计,此方法对其他超导限流器的设计也具有较强的指导意义。

摘要：为了满足船舶远海航行时对于水下船体探伤的作业需求,基于自主设计的水下机械臂系统,在其末端执行机构安装水下摄像头,以代替潜水员下水进行探伤作业,并对搭建的水下维修机械臂探伤系统的操控稳定性进行了分析验证。首先,基于拉格朗日函数建立了水下机械臂探伤系统的动力学方程,并利用Fluent软件仿真计算出在不同流速下机械臂探伤系统各关节处所受的水阻力大小;然后,将计算所得各关节水阻力作为载荷添加至动力学仿真分析中,利用Matlab软件对水下维修机械臂探伤系统进行了动力学仿真,得到各关节在空气中和水下不同环境中的力矩,求得水阻力对各关节力矩的影响因子;最后,在空气中和水下两种环境中对机械臂探伤系统进行运动控制试验,实际的力矩反馈和流体模型的建立验证了水下维修机械臂探伤系统良好的操控稳定性,为运用于船舶远航实际水下探伤作业提供了数据和实验支持。

摘要：为开展基于熔渣型高热剂燃烧销毁技术的未爆弹药销毁器的研究及应用,设计了3种不同长径比和泄渣通道的未爆弹药销毁器,优选了3类高热剂开展模拟销毁对比试验,明确了高热剂配方和销毁器结构对未爆弹药可靠销毁的影响。结果表明,3类铝热剂在不同销毁器内点火后的销毁效果呈现明显差异,高热剂销毁技术的销毁性能取决于高热剂配方选择和销毁器结构设计的耦合作用;Al/CuO铝热剂因兼具较快的燃烧速率、较高的反应放热量和适中的熔渣生成率,呈现出最优的销毁性能;具有较小长径比和泄渣长槽的销毁器更有利于高温熔渣流动释放,提升对钢板的热熔穿作用效能,适合用作基于熔渣型高热剂的未爆弹药销毁器结构。

摘要：为了让水下运载器能够更好完成潜射无人机的跨介质机动,基于回转体结构以及ROV(Remote Operated Vehicle)驱动模式设计一种具有动力的潜射无人机水下运载器。根据该运载器的外形结构和驱动模式特点,对其进行动力学建模并设计一种串级控制器控制该运载器的六自由度运动参数,利用Matlab/Simulink进行仿真验证,最后利用Isight优化软件对该运载器的串级控制器参数进行优化,分别利用自适应DOE优化算法和Evol优化算法进行优化计算,经过优化后的串级控制器在六自由度上的轨迹跟踪效果均有提升,其中Evol优化算法优化效果更好,计算成本更小。

摘要：C波段高功率微波产生器件在通信、雷达等领域具有重要的应用前景,工业部门对其紧凑化和轻量化的需求越来越迫切。本文采用理论分析和2.5维粒子模拟方法,设计了一个基于三腔调制双腔提取结构的C波段高效率同轴渡越时间振荡器(coaxial transit-time oscillator,CTTO),有利于实现低频段高功率微波器件的轻小型化。在调制腔前设计合适的反射腔可以有效预防横电磁波模式(transverse electromagnetic mode,TEM)反向传输到阴极区域,同时能预调制电子束,有效提升器件转化效率。经模拟优化后的典型结果表明:当二极管电压458 kV、电流9.6 kA及外加导引磁场1.05 T时,在中心频率6.37 GHz处获得了功率1.83 GW、转化效率41.6%的微波输出。

摘要：传统磁轴承控制器设计过程多使用定参数磁轴承-转子系统动力学模型,难以保证良好的控制器性能。为此,考虑磁悬浮旋转机械运行过程中转速及温度对系统模型参数的影响,建立了变参数系统模型,进而对磁轴承分散PID控制器参数进行了优化设计。首先,转速影响轴承气隙的原理是材料的泊松效应,温度则是通过定转子热膨胀位移差影响轴承气隙,由此建立轴承支承力变参数模型;其次,考虑温度对转子材料弹性模量的影响,建立了考虑转速及温度影响的变参数系统模型;再次,以控制系统广义幅值裕度及灵敏度的加权值为优化目标,使用遗传优化算法对分散PID控制器参数进行了优化设计;最后,在测试平台上验证了所提磁轴承控制器参数优化设计方法的有效性。

摘要：针对“低慢小”目标探测面临的问题,提出了一种栅格化理念解决问题思路,给出了栅格化感知系统的定义,设计了栅格化感知系统,包括传感器分系统、通信分系统、管理控制中心和综合保障分系统等组成和工作过程。分析了栅格化感知系统的关键技术,包括传感器低成本设计、“低慢小”目标检测、数据融合处理等技术。研究了栅格化感知系统的部署原则,建立部署原则模型,对于解决“低慢小”目标探测具有现实指导意义。

摘要：对于具有刚柔耦合性质的船用爬壁机器人在建立虚拟样机时,履带为多柔性体连接件,刚性体与柔性体机构之间难以建立配合关系及动力学约束,从而导致其不能完成仿真运动。针对此问题,文中依据DAE建模原理和SI2积分求解法提出刚柔分离建模方案。设计了刚柔耦合爬壁机器人,其由刚体性质的车体框架和柔体性质的履带移动机构组成。通过此建模方案有效地完成了机器人的多体动力学虚拟样机建模和仿真,联合仿真结果表明:机器人的越障能力提高了3 mm。基于此虚拟样机模型完成了实际样机的制作与试验,验证了此刚柔耦合爬壁机器人设计的合理性及刚柔分离建模方案的可行性,为履带式机器人领域的多体动力学虚拟样机建模提供了新方案。

摘要：针对目前区块链系统中传播区块消耗大,难以适配无线环境下动态变化网络拓扑的问题,设计了一种基于节点度的无线区块链转发机制,通过复杂网络传播模型确定最低转发下限,在综合考虑能量消耗、吞吐量和安全性的条件下确定最优的转发比例。节点根据自身度指标与转发比例确定转发消息的邻居数量,通过节点邻居的度信息,分布式调整向邻居发送消息的概率,提高了网络中消息的递送效率。仿真结果表明,所提机制性能与洪泛机制相近,但消耗大大减小,各项性能均优于传统的Gossip机制。

摘要：针对多智能体系统(multi-agent systems,MASs)固定时间最优领导-跟随一致性问题,基于性能优化目标,设计了一种基于事件触发机制的最优控制策略,兼顾固定时间最优一致性控制目标和有限的系统通信计算资源。为了近似求解Hamilton-Jacobi-Bellman(HJB)方程获得最优值函数的表达式,提出一种仅包含Critic神经网络结构的自适应动态规划(adaptive dynamic programming,ADP)在线学习算法,结合梯度下降法和经验重放方法,利用历史记录数据和当前数据更新神经网络权重向量近似最优值函数及其梯度。采用基于无人地面车辆的无人集群系统验证了该方法的可行性。