摘要：为了完成虚拟维修仿真环境下的虚拟人维修作业姿态规划问题,提出一种基于改进RRT-Connect算法的虚拟人上肢作业姿态求解方式。在该求解方式中,将人工鱼群算法(AFSA)的觅食行为法则作为导向性策略引入传统RRT-Connect算法,从而使得路径规划任务中初始点与目标点的扩展具有导向性;将路径点作为虚拟人上肢末端关节运动轨迹点。为获得虚拟人维修姿态,利用逆向运动学进行推导,以在每一个路径点中得到符合人体关节自由度的姿态集。另外,为了选择出姿态集中的最优路径,利用快速上肢评估法求取最优的虚拟人上肢维修作业姿态。最后,以无人艇虚拟维修操作仿真为例,验证了该方法在虚拟维修应用中的可行性。

摘要：为保证微波无线传能系统具有可靠且高的传输效率,针对系统中发射天线存在的馈电相位误差,提出了一种基于最差情况分析的多准则优化设计方法。首先,推导了发射天线电性能参数与随机馈电相位误差的数学关系。其次,基于最差情况分析方法,建立了馈电相位随机误差的缩减区间描述模型。然后,提出了一种具有鲁棒性的波束收集效率优化设计方法。最后,通过蒙特卡洛方法验证了所提方法的有效性。

摘要：现有的发热量测试方法主要是绝热式量热方法,该方法由于热量无法散出导致电池温度过高,具有一定的安全隐患,同时大倍率放电情况下存在热量追踪不及时造成误差的情况。针对现有发热量测试存在的问题,提出了一种新型基于换热器的发热量测试方法,该方法可以将大倍率放电工况下的电池温度控制在安全范围内,同时实时监测电池的发热量,通过使用高精度测量设备实现锂电池发热测试研究,具有高精确度,良好的跟随性等特性。针对不同种类电池在不同放电电流条件下拟合出相关公式,为电池热管理分析提供可靠热特性参数,提供合理有效的散热方案。该理论及设计方法对于锂电池大倍率放电工况下的产热测试具有出色的效果。本实验研究有利于进一步分析不同放电工况下锂电池的热特性。

摘要：大口径反射面天线是深空探测、卫星通信的关键设备。为了不断提高观测性能,天线口径不断增大,进而对天线指向精度的要求越来越高。随着天线口径的增大,天线的刚度降低、迎风面积增大,这会导致天线的柔性变形严重,性能难以保证。为探究环境风载荷下大口径反射面天线的柔性变形对电性能的影响,提出了一种天线波束指向分析模型。首先,利用计算流体力学方法对天线表面的风压分布情况进行了数值模拟,得到了天线表面的风压系数。然后,利用风压系数与风速无关的特性,分析了不同风速工况下天线结构变形的规律。最后,根据天线结构变形的特点,分析了天线在不同工作状态下的增益损失、指向偏差等的变化规律。结果表明,所提出的模型可以快速评估大口径反射面天线在风载荷下的变形情况和波束指向特性,这为后续的天线抗风结构设计与系统控制研究提供了理论指导。

摘要：面向复杂电路板组件产品,依赖人工经验设计表面贴装技术(SMT)工艺的传统方法存在准确度与适配度低、设计效率低、实物试错成本高等问题,提出了一种基于知识图谱的SMT产线工艺推荐与优化算法。建立知识图谱系统描述SMT产线工艺参数之间的关系,利用随机森林算法计算各个参数重要度,更新参数权重推荐合适参数,并与完全平均加权法对比,验证了其准确性与稳定性。

摘要：微波滤波器作为关键的选频装置,在设计制造周期中存在一些突出问题,如设计制造周期数据割裂以及数据缺乏有效利用,从而导致设计制造阶段脱节,降低了设计制造迭代效率。文中提出了一种微波滤波器装调融合建模与反演方法,根据滤波器的设计信息、制造数据以及滤波器机理采用自顶向下的方式构建滤波器知识图谱,利用知识图谱对微波滤波器的数据与机理进行规范化存储;利用机理数据融合建模的方法构建微波滤波器正向演进模型;基于正向演进模型,结合渐进空间映射算法,构建微波滤波器快速装调反演模型。演进与反演实验结果表明,预测电性能与实际电性能基本重合,故障滤波器通过两次装调即可满足设计指标。该方法能够实现微波滤波器设计制造数据的有效关联、微波滤波器性能演进的有效预测以及快速装调反演,提高了设计制造周期数据的利用率,增强了滤波器设计与制造的协同。

摘要：针对欧米伽(OMEGA)空间太阳能电站设计方案存在的困难与问题,本文提出了一种新的称为OMEGA-2.0的光机电集成方案.首先,利用球冠接收平行太阳光能(SE),并将其汇聚于陀螺状的线馈源阵上,经光电转换部件生成直流电(DC)后,进而通过结构功能件将DC送到置于球冠聚光镜外部顶端的微波发射天线,这不仅可大大简化设计,且可破解对球面薄膜材料的关于太阳光半透射半反射和对微波全透明的难题,还可消除因发射天线在聚光镜内部引起的光线遮挡问题.然后,通过球冠聚光镜的结构功能件来输送高压巨功率直流电,可突破需经过电刷进行高压巨功率直流电传输的可靠性低的关键技术.其次,将空间电推进技术用于聚光镜在轨姿态微调,可攻克对线馈源运动进行在轨实时精密控制的难点.再者,在聚光镜背面、线馈源根部设计仿生的高效轻质辐射散热器,并进行拓扑与形状、尺寸优化设计,可进一步大幅度缓解散热压力.最后,引入全向扫描微波天线,可保证系统沿空间轨道运行时微波波束实时指向接收天线,从而避免需对发射天线进行实时大惯量指向控制的问题.

摘要：该文针对桁架面天线结构优化设计中的机电分离问题,将天线表面的微小变形表示为口径场的相位变化,得到包含结构因素的天线远场耦合计算公式,通过实验验证了该耦合公式的有效性和正确性。利用该公式将电性能指标引入传统的天线结构优化中,建立了以天线重量或电性能为优化目标,以结构强度和多种电性能变化量为约束的机电耦合优化模型,可以在天线结构设计过程中直接考察天线的主要电性能(包括增益、副瓣、波瓣宽度、指向精度等),同时避免了单一使用天线面精度的预估电性能的不足。通过某8m天线的仿真结果表明了该耦合优化模型的优点。

摘要：针对目前离散体拓扑优化在大型刚架结构中的广泛应用以及此类方法对制造工艺的忽视,该文给出了交叉准确的数学描述,提出了交叉因子的概念,通过Heavisid函数建立了由截面积设计变量到交叉因子的连续函数。依此在优化模型中加入交叉过滤约束,利用基结构法建立了拓扑优化模型。最后将该方法应用到天线辐射梁的设计中,结果显示该方法能有效地消除不需要的单元交叉。

摘要：本文较为系统地阐述了发展空间太阳能发电卫星(space solar power satellite, SSPS)的几个问题.首先,论述了发展SSPS对世界人类从根本上解决能源危机,尤其是对我国生存与发展的极端重要性.其次,对聚光与非聚光两大类空间太阳能发电卫星的几个典型设计方案,从功质比(即单位质量所产生的电能)指标、工程实现、可靠性等方面,分析了它们的优缺点.再者,对作者团队2014年提出的SSPS-OMEGA方案的近期研究进展作了较为详细的讨论.最后,就本领域近期进展与未来需注意的几个理论与技术问题,提出了相应的观点.