摘要：针对有限元法计算永磁同步电机损耗的实时性问题,提出了一种采用蜣螂优化(Dung Beetle Optimizer,DBO)算法优化BP神经网络的永磁同步电机损耗预测模型。以一台额定功率为40 kW的车用永磁同步电机为研究对象,首先,在有限元分析软件Maxwell中建立了电机的电磁场损耗求解模型;其次,通过最佳空间填充试验设计方法,选取了600组控制参数组合(电枢电流、内功率因数角和转速)进行电机损耗求解,得到训练神经网络所需的数据集;最后,利用DBO算法对BP神经网络进行优化,构建了基于DBO-BP神经网络的永磁同步电机损耗预测模型,并与传统的BP神经网络、遗传算法优化的BP神经网络模型的预测效果进行对比。结果表明,DBO-BP神经网络预测模型在预测精度上优于其他2种神经网络模型,预测误差控制在5.86%以内,且计算速度是有限元模型的1267倍,能有效替代耗时较多的有限元模型,提高了损耗预测的实时性和准确性,为电机损耗预测提供了一种有效的方法。

摘要：搭建了一种基于液体变焦透镜和振镜的三维光片显微成像系统,设计了振镜、液体变焦透镜、相机的同步控制采集成像系统,通过调谐振镜和液体变焦透镜,使得光片激发样品和成像同步,获得样品不同切面的图像堆栈并实现样品的三维重建。当采用数值孔径为0.3、放大倍率为10的成像物镜时,该系统的轴向扫描范围为507μm,横向视场达到1970μm×1300μm,横向分辨率为1.32μm,轴向分辨率可达12.75μm。在轴向扫描过程中,系统的放大倍率保持恒定,可以用于对一定尺寸生物样品的成像实验和相关研究,并通过对斑马鱼胚胎进行成像验证所提系统对厚生物样品成像的可行性。

摘要：针对一类阶非匹配不确定系统,提出一种自适应反步非奇异快速终端滑模控制方法.控制的前n-1步采用自适应反步控制策略,消除非匹配不确定性的影响;最后一步利用误差的积分构造非奇异快速终端滑模面,设计控制律使系统第n个状态有限时间收敛.该方法对系统中匹配和非匹配不确定项均具有鲁棒性,比自适应反步终端滑模方法具有更快的收敛速度.理论分析证明了闭环系统的稳定性,仿真结果验证了该方法的有效性.

摘要：采用有限元法,解释了微机械气流式全方位水平姿态传感器的敏感机理。通过建立敏感元件的三维模型,计算了敏感元件内气流速度在不同倾斜状态下的分布。结果表明,热源周围两两相对的热敏电阻处的气流速度之差随着倾斜角度的变化而改变;随着倾斜角度的增加,两热敏电阻处的气流速度之差加大,流过两热敏电阻的电流之差加大,电桥失去平衡,输出一个与倾斜角度相对应的电压。有限元计算方法为该传感器的优化设计开辟了有效的研究途径。

摘要：利用压电振动能量收集技术具有的力-电耦合效应高,无电磁干扰,机构简单等特点,该文提出了一种对称式自供电同步电荷提取电路(SSP-SECE),使用互补三极管实现同步开关控制,通过导向二极管与检测电容可实现峰值自检测。使用Multisim软件建模仿真测试了电路方案的合理性,实验验证了电路的有效性。实验结果表明,采用优化设计的SSP-SECE接口电路使负载电阻功率比标准能量采集电路高约4.23倍,相对于SECE电路整体提升了23.02%。

摘要：针对动态环境下载体角度测量,采用双陀螺仪设计动态角度测量系统,实现大型风力发电机运行中风机叶片振动角度的监测。设计的系统由双陀螺仪传感器模块和主控模块构成,均采用ARM Cortex-M0内核微控制运算器对数据进行处理。陀螺仪传感器模块采用MPU6050,针对该MEMS器件特性引起的低精度和数据易发散的问题,通过卡尔曼滤波器进行数据处理,改善其鲁棒性。测量系统采用模块化设计,提高了动态测量过程中抗干扰性能。实验结果表明,设计的系统测量动态角范围大,角度测量响应速度快,具有较高的测量精度。

摘要：非奇异终端滑模控制(NTSMC)能够实现误差的有限时间收敛,但一般NTSMC的控制律采用高增益项来消除系统不确定性的影响,具有较强的保守性.为了降低这种保守性,本文采用复合自适应律对系统的不确定参数进行估计,按照估计值设计复合自适应非奇异终端滑模控制(CANTSMC),对不确定参数引起的系统动态进行补偿.本方案曾经应用于电动舵机,以补偿不确定参数对模型动态性能的影响.本文证明了闭环稳定性,以及输出跟踪误差在有限时间内的收敛性.通过仿真验证了该方法的有效性.

摘要：针对摩擦界面常见的犁沟损伤形式设计“损伤-自愈”试验,提出摩擦界面自愈性能表征方法。基于摩擦界面自愈性能表征参数,综合分析粉末冶金摩擦材料特定工况的自愈性能演变历程,评估自愈时间。最终,通过三组对比试验分析环境温度、转速、压力三个主要因素对自愈性能的影响规律。结果表明,温度、压力对自愈性能的影响显著,转速的提升可以促进浅蓝色矿物性化合物新相的形成以及非金属组分的均匀填充,但对损伤边界的硬度影响不明显。本研究为摩擦材料界面修复技术提供了新思路,促进了摩擦界面“损伤-自愈”性能研究的工程应用。

摘要：交变电流源主要应用于电感器型传感器的激励及参考信号,其频率的精度及稳定度是决定传感器测量精度的关键因素。设计了一种基于直接数字合成技术(DDS)实现的高性能的交变电流源。该电流源采用单片机PIC18F85J90控制DDS芯片AD9851,得到两路相位相差180°的正弦信号,将两路信号进行差分放大和电压变电流处理。该系统可通过按键或计算机来调整激励信号频率,并利用段式液晶屏显示输出信号的频率,整个过程体现出该交变恒流源简洁明了、方便快捷,具有良好的人机交互性能。

摘要：翼型参数化是风力机翼型优化设计中的重要环节。针对风力机翼型参数化中建立统一数学模型问题,研究HicksHenne型函数法及其改进算法在风力机翼型参数化中的应用。通过对Hicks-Henne型函数各项系数进行控制,避免出现翼型交叉与不光顺现象,保证了翼型整体形状的平滑。通过对关键点和设计变量的控制,研究设计空间覆盖性和设计变量对翼型的影响。分析了Hicks-Henne型函数法对翼型后缘设计的缺陷,并提出改进的Hicks-Henne算法改善尾缘夹角。Hicks-Henne型函数及其改进算法扩展了风力机翼型参数化表达方法,具有一定的工程实用价值。