动态无线能量传输系统参数化设计与优化

无线能量传输技术以其操作方便快捷、适应快速更换及维修、减少机动作业无缆影响、可快速扩展、大幅减小设备电池质量、无触电危险、极限环境适应性强等特点被广泛应用于各领域。针对给定输入和约束,要求对动态无线能量传输系统的耦合机构尺寸和电路参数进行充分优化设计以满足一定输出功率效率的需求。经过前期对电路和耦合机构磁路的理论及仿真研究,得到了系统各参数变化时将导致系统输出特性随之如何变化的理论依据。基于此,建立了动态无线能量传输系统的参数化设计模型,并进行优化设计流程及步骤,以最简化的计算流程和最少的工作量,实现了动态无线能量传输系统的发射轨道和电路的参数化设计。该研究将对动态无线能量传输系统的多目标多参数化自动最优化设计具有重要的指导意义。     

反馈系统中PID控制器特性分析

PID控制器自发明以来,被广泛应用于工业控制领域,但必须针对被控对象选择合适的参数,才能使闭环反馈系统获得良好的瞬态和稳态特性。文章分析了PID控制器参数对系统特征方程根的影响,指出调整PID参数可以确定系统特征方程的极点,使系统获得满意的闭环特性;并用仿真结果证明了PID控制器可使具有延时、积分特性的被控对象得到良好的特性。     

卫星成本预测的一种动态建模结构

首先从卫星成本预测的决策对象分析入手，研究了卫星工程和卫星成本的结构，同时进一步分析阐述了卫星成本预测的发展状况，在此基础之上，把在其它领域应用较为广泛而且成熟的动态建模的思想及技术引入到了卫星成本预测模型之中，并结合卫星自身特点，对适合于卫星领域成本预测的动态模结构进行了研究与分析，获得了一种动态建模结构。     

导弹级间热分离动态特性仿真研究

级间热分离具有改善和提高继续飞行级的稳定性和入轨精度而被固体弹道式导弹广泛采用。以某导弹级间热分离为研究背景建立了分离动态方程,基于ADAMS平台进行了参数化模型的分离动力学仿真分析,协调、选择级间分离的各种参数,阐述了级间热分离需考虑的主要问题。研究表明,虚拟现实技术是实现合理选定导弹级间热分离时序的有效途径,不仅可提高分离系统设计、分析和校核过程中的条理化和清晰度,而且为实现分离系统设计与仿真的精确化、可视化、组合化和通用化提供了较好的基础。     

电刷镀铬工艺研究（上）

电刷镀硬铬镀层具有硬度高、耐磨性好、摩擦系数低的优点，在工业上应用非常广泛。它电流效率高、沉积快、操作方便简单，克服了槽镀的缺点，尤其在机械零部件修复和表面强化已获得了广泛的应用。采用合金钢材料基体，利用显微硬度计、拉伸试验机等工具，不但对铬刷镀镀液的组成配方进行了探索，力求获得最佳配比，而且采用正交试验的方法对各种工艺参数如刷镀电压、刷镀温度等进行了大胆的尝试，取得了有利的数据。在性能方面进行了硬度、耐磨性、抗氧化性、抗拉强度等试验，并对某些结论的形成机理给予了初步的探讨。     

星间激光干涉仪测距技术发展现状与趋势

针对航天领域精密测量的应用需求，结合星间激光干涉仪测距技术逐渐成为航天领域高精度测距手段的研究现状，文章对国内外星间激光干涉仪测距技术及应用领域的发展现状进行了论述，分析了星间激光干涉仪测距技术发展的特点。研究表明，高精度、高动态测量是星间激光干涉仪测距技术的主要发展方向。这些技术的发展将使星间激光干涉仪测距技术在我国航天领域得到更广泛的应用。     

飞行器合理传递参数的解法

本文基于矢量矩阵分析法,建立了含气动、结构和飞行参数及其偏量的数学模型,它可用来分析飞行器的合理传递参数。按此方法不仅可以同时调整若干设计参数,而且还可简化计算机辅助设计的程序。为选择合理传递参数,列出了设计参数的调整准则。 取用动态因子和转换因子,使所得方法对于正常式、鸭式、旋转弹翼式和弹道式导弹都是适用的。     

500吨级液氧煤油发动机结构动态特性

为获得我国载人登月运载系统用500吨级液氧煤油发动机结构动态特性,采用有限元方法对发动机整机结构进行了模态计算分析,并对影响结构动态特性的相关因素进行了分析,获得了发动机的模态参数以及优化结构低频特性的有效途径。针对该发动机零部组件多、结构复杂度高的特点,采用子结构有限元模型组装并结合部分组件试验的方式建立了整机结构的有限元仿真模型。计算结果表明,在目前设计状态下,发动机的首阶模态频率约为8.8 Hz。进一步优化表明,通过增大工艺拉杆倾角,可显著提升伺服回路在相应方向上的横向刚度,从而使该方向上的模态频率得到大幅提升。     

基于拟合的吸收光谱反演算法研究*

可调谐半导体吸收光谱技术作为一种先进的光谱检测手段,已广泛应用于大气环境监测、工业过程控制等领域,实现不同领域组分浓度、温度、压力等参数的高精度探测。技术分为直接吸收光谱技术和波长调制光谱技术,通过选取不同的目标函数,验证拟合算法在吸收光谱技术中的可行性,两种技术均可通过构建合适的目标函数结合拟合算法实现吸收信息的精确反演,依据物理过程建立吸收模型,分别将直接吸收技术的光强、吸光度及透过率和波长调制光谱技术的光强及谐波信号作为拟合对象,实现了拟合参数的精确计算,从理论上验证了处理方法的准确性,扩展了拟合算法在检测仪器开发方面的应用,为各领域的发展提供了技术保障。     

铍陀螺零件的阳极氧化工艺

铍的许多优良而独特的性能,使得它得到越来越广泛的应用,特别是在飞速发展的尖端科学技术领域中,铍占有相当重要的地位。为提高陀螺的稳定性,采用了铍材,并对陀螺零组件进行绝缘阳极氧化,包括氧化前处理,后处理进行了试验和加工,结果证明,采用阳极氧化后处理的铍零组件,不但提高了耐腐性,而且绝缘强度也完全满足设计要求。     

固体火箭发动机总体优化设计

本文介绍了对某空—空导弹固体火箭发动机进行的优化设计,优化中以所选的五个设计变量,建立了适用的能量模型和质量模型,编制了参数优化和参数分析计算机程序,采用约束复合形优化方法,可得到稳定收敛的最优解。文中还对五个设计变量进行了参数分析,并确定了各参数的敏感度。本文介绍的优化方法和所编制的计算机程序可用于其它固体火箭发动机的优化设计。     

基于分数阶三参数模型的HTPB推进剂粘弹性力学响应分析

为拓展分数阶粘弹性模型在端羟基聚丁二烯(HTPB)推进剂中的应用,研究分数阶粘弹性模型预示推进剂频域下的动态模量变化。推导了三维下的分数阶三参数模型,并结合Grünwald-Letnikov定义编写UMAT子程序。为标定本构参数,推导了带有预加载的蠕变、松弛响应的解析解,并采用遗传算法分别标定了0.4 MPa和0.6 MPa应力下蠕变实验以及10%和30%应变下松弛实验的本构参数。计算得到的有限元数值与解析解、解析解与实验值的时程相对误差均小于5%。采用分数阶三参数模型动态模量对-5、25、60℃下的动态力学实验(DMA)结果进行拟合得到本构参数,动态模量与实验结果误差小于2%,同时随着温度升高,本构参数均减小,体现出HTPB推进剂升温软化现象。结果表明,分数阶三参数模型能精确地描述不同温度下多种频率的HTPB推进剂模量变化,结合二次开发本构,可为后续HTPB推进剂复杂边界下的力学响应的研究提供材料本构模型。     

回归设计在传感器参数优化中的应用

回归设计具有设计表格化，公式规范化，分析程式化等显著特点，在工程技术设计和试验等领域中得到广泛应用。文中介绍了采用多元线性回归正交设计理论对一种新型气电式传感器的参数进行的优化处理。采用这种方法优选出的气动参数，保证了所研制的气电式传感器具有高的灵敏度和好的线性特性。     

二级入轨空天飞机上升轨迹优化

以最小燃料消耗量为性能指标,考虑了多种约束条件(过载、动压、加热率等 ),采用了组合优化方法对空天飞机上升轨迹进行优化。该组合优化算法包括静态参数与动 态参数优化方法。其中,静态参数优化算法采用了全范围搜索方法,动态参数优化算法包 括动态规划法与共轭梯度法。通过数值仿真计算,得到飞行分离状态数据及相应的最 优 上升轨迹。数值仿真表明,该组合算法对航天器轨迹优化具有良好的适用性及实际工程价 值。
     

基于切削力建模的结构件高效铣削加工技术

为了揭示铝合金切削机理,实现铝合金结构件的高效加工,采用工艺试验和理论分析相结合方法研究了铝合金结构件加工过程中的切削力模型。利用建立的切削力模型计算了给定切削参数下的切削力,分析了某典型结构件翼面侧壁加工的受力情况,由受力分析可知,采用准高速段切削参数加工翼面可保持较小的切削力,有利于控制侧壁的加工变形。加工实例表明,该翼面可以进行高效加工,并可得到良好的加工质量和精度。     

卫星控制系统地面实时故障诊断专家系统SCRDES

本文介绍一个可用于卫星地面检测及卫星飞行状态地面监测的实时故障诊断专家系统SCRDES。该系统以卫星姿态控制系统为对象,总结了原理性、结构性知识和专家经验型知识,采用深、浅层知识的混合模型,引入特征量及其动态属性的概念,有效地表达了闭环系统动态特征;采用数据处理与知识处理并行工作的系统结构,实现了在线实时故障诊断。SCRDES是AI和ES技术在航天领域及动态过程领域中应用的新探索。     

小卫星最佳温度动态范围热控设计方法研究

为探索低热惯性小卫星动态传热下的热控设计方法,首先建立双层集总参数模型,在得到温度时均量解析解的基础上,类比阻尼振荡系统,采用傅里叶变换法求解温度波动量解析解,从而建立周期变化外热流下温度动态变化与热控参数间的解析关系。以此为基础提出“最佳温度动态范围”热控设计新方法。对某型微小卫星进行“最佳温度动态范围”热控设计,并通过其在轨温度遥测量动态变化对该方法的准确性和可行性进行验证。     

微型计算机光栅数显器

众所周知,数显器不仅为了美观,而且也为操作、控制提供方便,提高。加工精度和效率。数字显示在现代工业中已得到了广泛的应用。国内出口的机床大都要求带数显器,以增强竞争能力。 位移量的数字显示已有不少的产品,如同步感应数显器、磁尺数显器、光栅数显器等。国外统称之为“DRO”一数字位置读出系统。它们对小批量、单件生产尤为适用,因能节省大量辅助时间而深受欢迎。此类位移量的数显器大都由数字电子线路构成,结构复杂、劫耗大、调整困难、稳定性差是这类数显器的缺点。随着技术的进步,微型计算机也可在位移量的数显领域中发挥出应有…     

固体推进剂贮存寿命非破坏性评估方法(II)——动态力学性能主曲线监测法

对动态力学性能和静态力学性能的关系进行了理论分析,认为二者之间存在对应关系。通过对采用动态力学分析(DMA)法得到的动态储能模量主曲线和材料试验机得到的静态松弛主曲线进行对比,验证了这种关系。提出了根据动态和静态力学性能关系,利用动态储能模量主曲线得到静态松弛模量和静态强度,以评估推进剂老化状态的非破坏性方法。预测值和实测值的比较结果显示,该方法能够较好地评估推进剂的寿命状态。     

基于FrFT优化窗的STFT及非线性调频信号瞬时频率估计

瞬时频率(IF)是描述非平稳调频信号最基本的参数,调频信号广泛应用于声纳、雷达、通讯和生物等领域。本文采用分数阶Fourier变换来优化STFT的窗函数,并估计非线性调频信号的瞬时频率。进行了详细的误差理论分析。同时在实验上和Wingner分布(WVD)、短时Fourier变换(STFT)进行误差(MSE)比较分析。仿真证明,FrFt优化窗STFT对估计非线性调频信号的瞬时频率具有良好的性能。