摘要:采用流固耦合的方法计算了某汽油机歧管式催化转化器结构热应力状态与振动特性。首先,计算了歧管式催化转化器结构的内流场和外流场,得到了内外壁面的温度与压力分布;进一步利用有限元的方法计算了歧管式催化转化器结构的热应力状态和振动特性。计算结果表明,歧管式催化转化器结构在入口法兰区域热应力过大,容易产生应力集中,是最容易损坏的区域;另外,排气歧管和催化转化器连接处,与螺栓固定点的距离较大,热变形较大。据此,进行了结构改进,并与原结构进行了相应的分析对比,结果表明改进后的歧管式催化转化器较原结构在最高温度及最大热应力、振动特性等方面均有所改善。

摘要:针对车载磷酸铁锂动力电池组串联充电的需求,搭建了磷酸铁锂动力电池组管理系统,对动力电池组进行了串联充电试验。分析了电池组串联充电过程中单节电池电压和荷电状态不一致的情况,讨论了电池组单节电池的分散性对充电性能的影响,提出了对单节电池进行小电流补充充电的均衡方法,使电池组中单节电池的荷电状态基本相等。理论分析和试验验证表明,电池组串联充电末期,单节电池之间电压相差较大,荷电状态有一定差异,对单节电池补入少量电量(小于5%)即可使得电池组荷电状态一致性得到较大的改善。提出一种阶段式动力电池组均衡充电方法,从而可以避免动力电池组个别电池过充,而其他电池充不满的问题。

摘要:为了减少测试仪器资源,降低测试系统的成本,通过对总线技术、内存数据库技术和虚拟仪器技术的研究,提出了一种基于消息总线的测试系统架构。其核心是用消息总线代替传统测试总线,用虚拟仪器代替硬件仪器。其原理是采用基于计算机标准总线的数据采集卡采集信号,使用虚拟仪器进行数据处理分析以及处理结果的可视化显示,运用消息总线操作调度虚拟仪器。基于消息总线的测试系统架构具有成本低、功能扩展性强、系统集成度高等特点。最后通过测试应用实例验证了该系统架构的可行性。

摘要:空间电场测量时,因电场传感器探头被引入到测量域中,探头附近的电场将发生畸变,而影响电场测量精度。以球形探头为研究对象,利用分离变量法分析了均匀电场中引起电场畸变的影响因素,具体分析了10 kV电压下,球形传感器探头尺寸、电极材质以及测量电极的极间耦合对电场畸变的影响。根据传感器感应电压与电场强度大小成线性关系,利用影响因子矩阵对电场畸变进行了校正分析。分析结果表明,在均匀电场中探头附近和主电极与副电极之间产生较严重的电场畸变,平均畸变率在27%以上;利用影响因子矩阵对电场畸变进行校正后平均误差为4.47%左右。通过对球形探头传感器在均匀场域中的工频电场测量的畸变效应分析,有利于降低畸变对电场测量影响,提高电场测量的精确性。

摘要:为提高城市电动客车并联再生制动策略的制动稳定性与制动能回收量,分析了电动客车制动稳定性要求对机电并行再生制动时制动能回收率的影响。根据欧洲经济委员会第13号制动法规(regulation No.13 of the Economic Commission for Europe,简称ECE R13)要求,利用广义制动力分配线与广义理想制动力分配曲线的位置关系,结合电动客车在典型城市工况下的运行特征,将机电并行制动的制动强度确定在0.1与0.3之间;在机电并行制动时,利用惯性比例阀将机械制动系制动力分配比调整为ECE R13法规许可的最大值。对advisor2002电动汽车仿真软件进行了二次开发,建立了后驱型电动汽车仿真模型。仿真表明新策略使城市电动客车在典型城市工况下的制动能回收量得到了明显提高。

摘要:针对卟啉传感阵列(PSA)图像,设计了一种特征提取算法。该算法首先利用radon变换的方法实现了PSA图像倾斜自动校正;而后通过二值投影与数学统计学结合的方法来进行网格划分,根据网格划分的卟啉点区域对图像进行局部阈值分割,从而定位出卟啉点区域,最后采用比例半径法从已定位的卟啉点区域内提取出每个卟啉点的特征。该算法解决了弱信号卟啉点识别难的问题,提取的特征值最大程度的反映了卟啉点的信息。通过对NH3、异戊二烯、庚醛等气体进行试验,结果表明该算法能够很好的提取出PSA图像中卟啉点的特征值。

摘要:针对外层型人工视网膜电路对感应无线电能的需求特性,提出了一种适用于外层型人工视网膜的CMOS感应无线电能接收电路。主要实现方法是用CMOS整流器输出作为稳压电路和自偏置电路的电源,而自偏置电路为输出稳压电路提供与电源无关的偏置。采用Cadence 工具和Chartered 0.35 μm CMOS工艺器件模型进行设计,用外层型人工视网膜中的振荡电路阵列作负载,仿真结果表明该外层型人工视网膜中的CMOS感应无线电能接收电路能提供稳定的3.3 V电压输出和大于1 mA的电流负载能力,其版图面积为62 μm×195 μm。

摘要:以液氨为冷却工质,针对大功率激光器350 W/cm2以上散热需求进行喷雾冷却换热实验,研究了不同流量下冷却表面散热特性以及温度分布规律。实验结果表明：在加热功率和喷淋高度不变时,进口流量较大,冷却表面处于无沸腾换热,主要以强迫对流换热为主,换热表面温度低且分布均匀;流量为0.461 L/min时,热流密度可达388 W/cm2,热沉表面温度仅有2.6 ℃,温度偏差为±1.1 ℃;随着进口流量减小,热流密度增加,换热形式由强迫对流换热逐渐过渡到沸腾换热,从而导致热沉表面温度分布均匀性降低。

摘要:设计了不同偏心率、混凝土强度等级、套箍指标和配骨指标的6根钢骨钢管混凝土短柱试件,详细分析了试件在偏心受压下的破坏过程和破坏特征。试验表明：小偏心钢骨钢管混凝土柱的初始破坏是从近偏心受压侧的钢管受压屈服开始,最终破坏是由于混凝土膨胀引起了钢管局部的屈曲所致。钢骨钢管混凝土柱中的钢骨可以有效的阻止混凝土的剪切斜裂缝,从而提高了钢骨钢管混凝土的延性。在钢管纵向没有达到屈服前,钢骨钢管混凝土柱横截面应变分布呈线性分布,满足平截面假定。上下端铰接的小偏心钢骨钢管混凝土柱的侧向挠度曲线接近于正弦曲线,满足标准柱的假定。随混凝土强度的提高,配骨指标和套箍指标的增加,钢骨钢管混凝土柱的竖向承载力极值均有所提高;但随着偏心距的增加,试件的竖向承载力和延性会显著降低。

摘要:采用RNG k-ε 湍流模型和颗粒轨道模型,研究了均流装置对垃圾焚烧后烟气喷雾干燥塔净化过程的影响,考察了均流装置对烟气流线、浆滴颗粒空间分布、塔内阻力特性、粘壁率以及净化效率的影响规律。结果表明,加装均流装置后,烟气在塔内分布更加均匀;塔内阻力随着均流装置开孔区域直径增加而逐渐减小;当均流装置的开孔区域直径从0.2 m增加到0.7 m时,浆滴的粘壁率先增加再减小,且在直径为0.4 m时达到最大值38.2%;加均流装置后,SO2及HCl脱除效率提高,脱硫效率由加装前的60.2%增加到68.5%;HCl的脱除效率由加装前的93.7%增加到97.6%。研究结果可为喷雾干燥塔结构优化及参数选择提供理论依据。

摘要:为精确研究弦支穹顶索撑节点对拉索的约束性能,以某在建的弦支穹顶钢屋盖为例,采用试验方法,对索撑节点的滑移性能进行了足尺模型试验,得到了该类节点的失效和破坏模式。提出了滑移力密度的概念,并用于描述此类节点的滑移性能,获得了拉索在节点中的实测静摩擦系数,并与有限元分析的结果进行对比。针对节点在张拉后对拉索约束力不足的缺点,提出了在节点凹槽内加肋的改进措施,并与未加肋节点的抗滑移性能进行了对比。试验与分析结果表明,密封套筒与插耳造成了约10%的预应力损失,施工中应进行超张拉以补偿这部分损失。原设计节点的破坏模式为拉索从节点中滑出,并伴随有外包PE的损坏,节点的最大实测滑移力为150 kN,滑移力密度为18.3 kN/mm,实测拉索与节点间静摩擦系数为0.24,与有限元分析数据吻合。加肋改进节点最大实测滑移力为240 kN,实测滑移力密度为26 kN/mm,滑移力密度提高了42%,较好地改善了节点对拉索的约束效果,提高了节点的抗滑移性能。

摘要:为实现实际应用中的非线性、非高斯系统中的状态估计,结合粒子滤波非线性估计的优势和自适应神经模糊推理系统(ANFIS)的非线性逼近功能,建立了ANFIS粒子滤波模型。该模型首先通过ANFIS消除测量信号中有色噪声的影响,再运用粒子滤波实现对状态的最优估计,从而进一步提高估计精度。仿真结果表明ANFIS与PF的级联滤波较单一的粒子滤波均值减少了65%,方差减小了74.4%。ANFIS粒子滤波对于强非线性系统的噪声消除效果显著,使状态估计精度得到了较大提高,证明了该级联滤波模型的有效性。

摘要:对基于AMTEC(Alkali Metal Thermal to Electric Converter,碱金属热电转换器)的毛细多孔吸液芯建立轴对称恒温相变模型,通过求解多孔芯区及液体通道区热质传输控制方程得到毛细多孔芯中的流动与传热特性,分析了工质流量、入口温度、多孔芯厚度、孔隙率和有效孔径等参数对压力、速度和温度分布的影响;同时通过分析最大毛细力与回路压降之间的关系,给出了多孔芯有效孔径的适用范围和提高多孔芯性能的改进措施。研究结果表明：与三维两相流蒸发模型比较,文中的模型具有较好的预测准确性;以碱金属为工质的毛细多孔吸液芯和液体通道内的流动与传热特性与传统工质存在不同。

摘要:针对运载火箭发射飞行安全控制任务的核心问题——地面保护目标,提出了地面保护目标相对危险度确定算法。此算法将地面保护目标相对危险度的度量考虑为当前时刻保护目标与火箭预示落点的距离、火箭残骸碎片散布和毒气扩散分布、保护目标的人口分布、保护目标重要设施的代价函数,实现了目标的危险程度综合评估。通过将该算法应用于某对策分析及决策支持系统,实现了运载火箭安全控制决策中对地面保护目标危险程度的定量描述,为安控人员实施火箭安全控制决策提供了有效的支持。

摘要:针对目前心电信号检测中准确度不高以及适应性不强的问题,提出了一种基于二次B样条小波,结合二分搜索算法和圆弧逼近曲线算法的QRS波群检测算法。首先对心电信号用二次B样条小波经Mallat算法分解,在二分搜索法调整阈值和模极大值检测R波的基础上,再用基于最小二乘圆弧逼近曲线算法检测T波与P波。最后用MIT-BIH数据库的数据验证了该改进算法增强了R波检测的适应能力,提高了T波与P波的检测准确度。仿真实验表明该改进算法可以有效地提高心电信号自动检测能力。

摘要:为了提高图像的去噪效果,根据复方向滤波器组和BlockShrink的特点,提出了一种新的图像去噪算法。首先对图像进行复方向滤波器组分解得到系数,然后根据系数间的相关性采用块阈值方法选择最佳的块大小和阈值,使每个子带的无偏风险估计值最小。该算法是完全基于数据驱动的方法,具有算法简单、易于实现、视觉效果好等特点。实验表明,该算法比基于DWT变换的BlockShrink算法其信噪比提高了0.6%,在视觉效果方面边缘和轮廓信息更清晰。

摘要:针对动态非平稳过程数据的时变性和多尺度性导致故障诊断准确率下降及故障准确定位难以实现的不足,引入滑动窗口多尺度主元分析(Moving window multi-scale principal component analysis ,MW-MSPCA)〖BP)〗,通过小波阈值消噪解决统计模型偏离与数据相关性降低之间的矛盾,并在各个尺度上利用滑动窗口主元分析实现模型更新,然后借助三维贡献图描述反映过程行为变化的各独立过程变量对统计过程的贡献程度,进而对故障准确定位,最后给出诊断准确性的定量评价机制。在对6135D型柴油机进行数值实验中,并通过与传统的多尺度主元分析及自适应多向主元分析比较,实验结果从故障的漏报率、误报率及诊断准确率三方面表明新方法能更好地实现传感器故障诊断。

摘要:传统Hash函数采用链式结构,不能充分利用图形和图像的二维特征来提高处理速度,更难以支持并行计算。为克服这2个缺点,提出了一种Hash函数结构,其在并行计算平台上的时间复杂度仅为o(logn)。分析了该结构相关的基本问题,并设计了在该结构下基于细胞神经网络实现的Hash函数。实验结果表明该Hash函数具有优异的敏感性、随机性和抗碰撞能力。

摘要:针对单节点能量检测法存在的“隐藏终端”和检测准确性低以及协同频谱感知法大多采用等权重进行数据融合,未考虑不同节点所处的通信环境对检测性能的影响等问题,提出一种加权协同频谱感知算法。该算法以双门限能量检测法为基础,依据单节点双门限设置与节点感知性能之间的关系,以单节点双门限的相对距离作为信任度进行加权协同数据融合。仿真结果表明,与单节点双门限能量检测法和“或”准则协同频谱感知法比较,该算法在低信噪比环境,仍能获得可靠的检测性能。

摘要:目前大多数基于无证书的移动IP注册协议需要复杂的双线性对运算,这使得移动IP的注册过程开销较大,效率较低,不利于实时通信。基于无对运算的无证书签名方案,提出了高效安全的移动IP注册协议。由于在注册的过程中省去了复杂的对运算,所以减少了注册时间,提高了注册效率。此外,该协议通过在注册过程中用移动用户的临时身份代替真实身份实现了用户匿名性;通过使用临时随机数Nonce可以抵抗重放攻击。安全性分析的结果表明所提出的协议是高效的、安全的。此外,与同类协议进行的安全和性能比较结果证明在能提供同样高的安全性能级别的协议中,该协议所设计的IP注册过程的时延是最短的。

摘要:针对正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing, OFDM)系统对由直接变频结构引入的IQ误差十分敏感这一问题,提出利用OFDM符号中的空载波对IQ误差进行补偿的方案。算法不需要训练符号,频谱利用率较高。分析了IQ误差对OFDM系统性能的影响,在此基础上利用一个序列的FFT变换结果与其共轭的FFT变换结果服从镜像关系的特性,估计出IQ误差并加以补偿。利用空时编码,算法同样适用于多输入多输出(multiple input multiple output, MIMO)系统。理论分析证明算法是无偏估计;估计的均方差与OFDM符号数、空载波数、信道频率响应的幅值以及信噪比成反比,与IQ误差的幅值成正比。仿真结果表明,算法能够获得几乎最优的误比特率(bit error rate, BER)。

摘要:针对传统的电流保护无法满足微电网保护的问题,提出了一种新型的微电网的系统保护方案。在该保护方案中,通过相邻保护单元之间互相交换带方向的故障信息,确定故障范围, 快速动作清除故障。最后通过分析一个包含三条支路和两个基于逆变器的微电源的微电网在三种故障情况下保护的动作,验证了该方法能够达到快速动作切除故障以及在并网模式和孤岛模式中采用相同的保护策略的目的。

摘要:为解决高比例甲醇汽油无法直接应用于普通汽油机的问题,立足于延长喷油脉宽的思路,设计了以微控制器(MCU, Micto Controller Unit)为核心的高比例甲醇汽油控制系统,并进行了PROTEUS仿真与台架试验,发现使用该控制系统时,Flyer M-TCE发动机燃用M85甲醇汽油表现良好。结果表明：高比例甲醇汽油控制系统可以在不对原行车电脑进行更改的前提下有效控制发动机燃油喷射量,提供了在普通汽油发动机上应用高比例甲醇汽油的新思路。