摘要：利用求解分数阶参数不确定系统稳定域的方法,设计了使分数阶参数不确定系统具有鲁棒性的分数阶PIλ控制器.首先采用Kharitonov理论,将分数阶参数不确定系统分解成若干个参数确定的子系统,然后用D分解方法分别求出在PIλ控制器的控制下,使各个子系统都取得较大稳定域的参数λ值.再采用此λ值构建PIλ控制器并计算各个子系统的稳定域.各个子系统稳定域的交集即为参数不确定系统在PIλ控制器控制下的稳定域.同时证明了所构建的PIλ控制器能稳定整个参数不确定系统组.最后在稳定域内取控制器参数值,便构成了所设计的PIλ控制器.文中采用实例对此设计方法进行验证,并用所构建的PIλ控制器对参数不确定系统组的各个子系统进行阶跃响应分析,结果表明PIλ控制器对参数不确定系统具有较强的鲁棒性.

摘要：针对天线机电分离设计的现状,研究了天线机电综合集成技术和天线组合结构理论,并采用精确PO法分析天线远区辐射电场,建立了面天线参数化设计的层次结构,解决了由背架、反射面和中心体等组成的组合结构网格自动划分难题,研制了天线结构分析与电磁计算综合集成系统。实现了天线虚拟样机的参数化设计、机电性能分析与判断,可获得天线位移云图、应力云图与电场方向图等准确的重要指标信息。该系统可用来指导天线结构设计人员的工作,改进天线设计手段和方法,提升设计分析质量,达到缩短设计周期、降低设计成本的目的。

摘要：为保证星载索网天线反射型面具有一定的刚度和热稳定性,展开态的索网结构须具有一定的预应力。结合天线索网结构的组成特点,将索网结构的预拉力设计过程分为三个阶段:优化设计前索网面索段的预拉力;计算纵向拉索的索段预拉力;优化设计后索网面的索段预拉力。在前、后两次网面索段预拉力的优化设计中,网面索段预拉力的均匀化程度以网面中各索段拉力与网面索段的拉力均值之间的差值平方和大小来衡量;认为差值平方和越小,网面索段拉力越均匀。以索网结点在理想位置力平衡所需满足的方程为主要约束条件,建立索网预拉力优化设计的数学模型。结合线性相容方程组极小范数解的概念,通过模型等效转换讨论其有效求解方法。算例结果表明,以网面索段拉力与其均值的差方和最小为目标来优化设计索网预拉力的方法简便、有效。

摘要：建立了弯曲光纤的二维轴对称有限元分析模型,对初始光纤弯曲性能进行了有限元分析,分别计算其弯曲损耗,有效模场面积和连接损耗;选取芯层到下陷层距离b,下陷层宽度c,下陷层深度Δt,空气孔孔径r为设计变量,以弯曲损耗和连接损耗最小为目标,利用正交试验和灰度关联分析相结合的方法对光纤弯曲性能进行了多因素多目标优化设计。研究结果表明:优化后光纤弯曲损耗从0.127 8 dB/m减小到1.749 8×10-4dB/m;有效模场面积从94.741μm2减小到82.37μm2;连接损耗由0.174 3 dB减小到5.805×10-4dB。与标准单模光纤对比发现,新型光纤在弯曲半径为3 mm的情况下,有效模场面积从209.21μm2减小到82.3μm2,连接损耗从7.535 8 d B减小到5.805×10-4dB,大大地降低了光纤的连接损耗。新型光纤在小半径弯曲情况下,也能保证系统的传输质量。

摘要：研究区间参数的连续体结构在区间载荷作用下的拓扑优化设计问题。构建区间载荷作用下区间参数连续体结构的拓扑优化设计数学模型,以结构的形状拓扑信息为设计变量,结构总质量均值极小化为目标函数,满足单元区间应力非概率可靠性为约束条件。基于区间因子法,导出应力响应的均值和离差的计算表达式。采用双方向渐进结构优化(bi-directional evolutionary structural optimization,BESO)的求解策略与方法。通过两个算例验证文中模型及求解策略与方法的合理性和方法的有效性。

摘要：针对求解弹性连杆机构动力响应过程的复杂性和耗时性,提出了基于人工神经网络中的向后传播网络的机构动力响应分析模型.利用训练后网络所给出的近似函数关系式,推导出网络输出参数对网络输入参数的灵敏度计算公式,将训练后的网络以及求解灵敏度的方法应用于弹性连杆机构的优化设计和可靠性分析中,可减少动力响应分析时间,提高设计效率.

摘要：研究了具有模糊参数的连续体结构在模糊载荷作用下的拓扑优化设计问题。利用信息熵将模糊变量转换为随机变量,构建了随机载荷作用下的随机参数的连续体结构的拓扑优化设计数学模型,以结构的形状拓扑信息为设计变量,结构总质量均值极小化为目标函数,满足单元应力可靠性为约束条件,利用分布函数法对应力可靠性约束进行了等价显式化处理。基于随机因子法,利用代数综合法导出了应力响应的数字特征的计算表达式。采用双方向渐进结构优化(BESO)方法求解。通过两个算例验证了该文模型及求解方法的合理性和有效性。

摘要：基于Petri网的不变式理论 ,针对典型的自动制造系统 ,提出了Petri模型强制公平性和活性的方法 .首先 ,基于网论T 不变式的概念 ,把系统的网模型设计为一个公平网 .此后 ,利用P 不变式把一个公平网设计为一个活的且公平网 .同时 ,提出了非冗余严格极小信标的概念 ,大大简化了系统的分析与设计 .一般说来 ,非冗余严格极小信标是系统严格极小信标一个小的子集 ,尤其对于复杂系统的网模型 .研究结果表明 ,只要使非冗余的严格极小信标受控 ,则系统所有的严格极小信标就不会被清空 .文中举例说明了这些控制方法的应用 .研究结果适用于一大类柔性制造系统 ,具有相当的普遍性 .这种方法对于自动制造系统的调度设计也具有一定意义和价值 .

摘要：为了探究氮化镓/石墨烯/碳化硅异质界面热输运特性,采用非平衡分子动力学方法从温度、尺寸以及空位缺陷三个方面研究其对界面热导的影响,通过声子态密度和声子参与率对界面热导的变化进一步阐述分析.研究表明:温度升高使界面热导增大,分析认为随着温度升高晶格振动加剧,低频声子态密度变大,参与热输运声子数量增加;其中单层石墨烯层结构界面热导的改变要高于多层石墨烯结构的界面热导.当热输运方向的结构尺寸变化时,同时改变氮化镓和碳化硅的层数,界面热导无明显变化,界面热输运声子散射几乎不受影响;但中间石墨烯层从1层增加至5层时,界面热导率先减小后缓慢增大,由于在4层时低频声子参与率变小,更多的声子局域化,不参与传热声子数量更多,故界面热导到达最小值0.021 GW/(m^(2)·K).随空位缺陷浓度增加界面热导先逐步增大后减小,区别在于单空位缺陷在浓度为10%时,界面热导达到最大值0.064 GW/(m^(2)·K);而双空位缺陷在浓度为12%时,界面热导率达到最大值0.065 GW/(m^(2)·K),分析认为更多的声子从局域进入离域,参与该传热声子较多,导致界面热导增大.研究结果有助于调控氮化镓器件的热输运性能,可以为异质界面器件的设计提供理论依据.

摘要：在太空无重力工作环境下,星载索网天线反射面由张紧的网格平面拼合而成。为尽可能降低天线索网型面的原理误差,提出一种新的索网型面生成方法。方法要求抛物面索网天线型面在天线光学口径面上的投影为正三角形网格,索网反射面的型面结点均取在与理想抛物面同轴且等焦距的某映射抛物面上,投影正三角形的边长由天线反射面的焦距及型面设计的原理误差要求确定,映射抛物面的具体位置由投影正三角的边长及反射面的焦距确定。以空间任意三角形与抛物面之间的轴向方均根误差计算公式的推导为基础,讨论在天线光学口径面上投影面积为定值的空间三角形与抛物面之间轴向方均根误差取得极小值的条件,得出抛物面索网天线型面在天线光学口径面上投影为正三角形网格时原理误差最小的结论。索网型面设计的算例结果表明所提方法有效、实用。