摘要：为了降低网状天线形态机电集成优化设计时的高昂分析成本,提出了一种基于自适应空间映射的多可信度建模方法.根据分析模型中天线桁架与索网组合结构的连接关系,将网状天线分析模型划分为高、低可信度模型.通过空间映射矩阵,首先将高可信度样本映射至低可信度样本空间中,提升高低可信度分析之间的相关性;其次根据映射后的高可信度样本与低可信度样本建立多可信度模型;最后将其应用于网状天线中.相比于传统的多可信度模型,在具有空间偏差的测试函数上,基于空间映射的多可信度模型平均成功率提高了47.3%.在网状天线形态机电集成优化设计应用案例中,与传统粒子群优化(Particle Swarm Optimization,PSO)相比,在保持相同计算成本的情况下,所提方法优化结果的天线增益平均提升0.515 dB,与利用原始多可信度模型优化相比,优化效果平均提升0.321 dB.通过数值实验和网状天线的形态机电集成优化设计应用测试,验证了该方法的有效性.

摘要：随着反射面天线不断向高频段、高增益、高性能的方向发展,其结构和电磁不确定性对天线增益和指向精度等电性能的遏制作用也愈发明显,大大限制了反射面天线探测范围与指向精度等性能的提升。文中以反射面天线为对象,建立了反射面天线结构不确定性机电耦合模型,基于区间分析方法给出了主反射面形面不确定性下的方向图表达式。通过110 m天线设计模型算例,讨论了馈源和主反射面不确定性对天线增益、指向等性能的影响机理。结果表明:馈源位置不确定性对天线副瓣电平和增益损失的影响比馈源指向不确定性的影响大;与外环面板相比,主反射面内环面板形面不确定性对电性能的影响更大。

摘要：高性能电子装备被广泛应用于陆、海、空、天等领域中的雷达、深空探测、射电天文、通信、导航、遥感等方面,其设计与制造水平是国家整体科技水平与实力的重要体现。系统回顾了高性能电子装备机电一体化技术的发展历程,论述机电分离、机电综合、机电耦合等三个不同发展阶段的特征与内涵,进而明确机电一体化技术鲜明的代际演进,并揭示电子装备机电耦合技术的内涵与特征。在此基础上,结合反射面天线、平面裂缝天线、有源相控阵天线等典型实例,建立电子装备电磁场-位移场-温度场的场耦合理论模型,揭示非线性机械结构因素对平板裂缝天线、有源相控阵天线等电子装备电性能的影响机理。最后,面向未来高性能电子装备的发展趋势,探讨机电耦合理论与技术需应对的新挑战。

摘要：大空间复杂环境下的自动化、智能化作业在高端制造、航空航天、大型工程等国家重点领域至关重要,是国家制造业创新技术水平的体现。大空间刚柔耦合机器人主要面向大范围空间下的复杂作业需求,兼具刚性和柔性传动特性,有着大空间广域范围下的高运动灵活度与系统自适应性,其发展则依赖于机构学、材料学、力学与智能控制等多学科的交叉融合。针对大空间刚柔耦合机器人的核心理论与关键技术,对大空间刚柔耦合机器人的驱动形式与机构设计、系统建模与性能分析、运动规划与高效控制等方面的研究成果进行了综述,归纳了大空间刚柔耦合机器人的典型工程应用,并对其基础理论与关键技术的未来发展趋势进行了总结与展望。

摘要：现阶段电路板装配故障信息不能有效反演至设计师,导致设计制造迭代效率无法提升。文中提出了一种基于图卷积神经网络的电路板装配故障反演方法,首次将电路板的电路结构作为非欧结构数据进行研究,提出了电路板电路结构的图化方法和批量双模型图卷积相似度算法以解决电路板装配故障反演问题。算法主要流程包括:将目标电路板和待检测电路板群拼接,形成训练集、验证集和测试集,送入第一模型,依次由图卷积神经网络层、全连接层和softmax层对图节点进行分类,并利用准确率、召回率和F_(1)值评估第一模型;随后将完整数据送入第二模型,利用余弦相似度得出目标电路板装配故障器件点和待检测电路板群器件点的相似度评分,并将量化结果推荐到电路板设计师完成辅助设计。实验结果表明,该方法能够对电路板相似故障提出有效的反演设计建议。

摘要：目的 针对NiCr薄膜换能组件易受到人体静电干扰的问题,提出一种分析其静电放电响应特性的方法,并设计一种基于瞬态电压抑制(TVS)二极管的静电防护方案,提高其抗静电干扰的能力。方法 基于理论分析和COMSOL多物理场仿真软件,构建NiCr薄膜换能组件的静电放电模型,研究其在人体静电环境下的响应特性,并设计TVS二极管作为防护措施。结果 通过研究NiCr薄膜换能组件的静电响应特性,得到了其桥区温度及温度分布。结果显示,采用TVS二极管的静电防护设计能显著降低静电干扰,并表现出优异的防护效果。结论 在人体静电放电环境下,NiCr薄膜换能组件的桥区长度对温度无显著影响,但桥区温度随宽度和厚度的增加而降低。仿真和实验结果的峰值电流误差在2.5%以内,且峰值电流降低了40%,验证了TVS二极管在静电防护中的有效性,有助于提升NiCr薄膜换能组件的可靠性与安全性。

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：文中针对大型主动主反射面天线在满足工程精度要求时存在形面精度冗余和成本高昂的问题,提出一种主动面板和非主动面板混合安装的反射面天线设计思想。首先,基于反射面变形区间安装主动面板和非主动面板,分析混合面板反射面天线的形面调控策略;然后,分别以天线质量为约束、以天线形面精度为目标以及以天线形面精度为约束、以天线质量为目标进行天线结构优化设计。结果,某35m反射面天线在满足精度要求的情况下背架结构质量下降了20.4%,在满足背架结构质量要求的情况下形面精度提升了18.7%。这充分证明了该设计思想在大口径、高精度反射面天线设计中的可行性和有效性。

摘要：复杂的服役环境会导致相控阵雷达阵面产生变形,降低雷达的探测威力。随着有源相控阵天线向着大口径、高频段、高增益方向不断发展,结构变形对雷达性能的影响更为严重。因此要保障雷达天线“看”得更清、“看”得更准,需要实时感知阵面状态以弥补天线电性能的损失。本文针对高频段大口径陆基有源相控阵天线,提出了基于随机配置网络(Stochastic Configuration Networks,SCNs)的阵面变形重构算法。首先,对大口径陆基有源相控阵天线的结构进行了分析,指出导致天线结构变形的主要因素以及结构变形对电性能的影响机理;然后,基于SCNs建立有源相控阵天线阵面变形重构模型;最后,通过大量实验数据揭示结构应变与位移的隐性关系,验证所提出的方法满足高频段天线阵面高精度重构要求。