玻璃钢/复合材料  
 
2014年 48卷 9期
刊出日期 2014-09-30

计算机技术﹑电信技术
土木工程
航空、航天
优秀论文推荐
生物医学工程
电气工程
机械工程
优秀论文推荐
1 董永申, 王定标, 向飒, 夏春杰
倾斜螺旋片强化的套管换热器数值模拟

为了减小螺旋片强化的套管换热器的摩擦阻力系数f,提出倾斜螺旋片强化的方法.基于RNG k-ε模型对倾斜螺旋片强化的套管换热器进行模拟;将雷诺数Re为2 362~16 860范围内螺旋升角α为35°,螺旋片倾斜角β为5°、10°、15°时的传热性能与光滑管以及α为35°的普通螺旋片强化管的传热性能进行对比;考察f、努塞尔数Nu和综合传热性能PEC值的变化规律;并运用火积耗散理论对传热性能进行分析.结果表明:模拟结果与实验结果吻合较好,证明模拟方法是可行的;普通螺旋片和倾斜螺旋片均有强化传热的作用,与普通螺旋片相比,倾斜螺旋片能够有效地减小f,且对f的减小程度随着β的增大呈现出先增大后减小的趋势,分别减小1.7%~3.3%、12.5%~14.5%和6.3%~7.8%;Nu随着β的增大呈现先减小后增大的趋势,但变化不大;倾斜螺旋片的PEC值均高于普通螺旋片,当β为10°时PEC值最高,相对于普通螺旋片的1.26~1.62,增大到1.38~1.71;采用倾斜螺旋片强化的火积耗散率均低于采用普通螺旋片强化的火积耗散率,当β为10°时,火积耗散率最小,与等泵功条件下所得出的结论吻合.

2014 Vol. 48 (9): 1-6 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 1406KB] ( 0 )
1 修思文, 黄凯, 余慜, 谢天艺, 葛海通, 严晓浪
面向非写分配高速缓存的一致性协议及实现

针对现有的高速缓存一致性协议应用在基于写回、非写分配缓存的多核处理器的缺点,提出一种新颖的基于写干涉的一致性协议,并加以硬件实现.采用写干涉协议,处理器产生写缺失操作时,可以把数据直接写到系统中其他处理器有效的该高速缓存行中;支持“脏数据”的延迟回写和缓存间的数据拷贝;且系统中只要存在有效的被请求的缓存行就可以提供数据,避免不必要的共享存储器访问.实验结果表明,该文提出的写干涉协议与MOESI协议相比,显著减少对共享存储器的访问,提高整个系统性能,同时大幅降低动态功耗.

2014 Vol. 48 (9): 1-9 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 2294KB] ( 0 )
计算机技术﹑电信技术
1541 王尧尧, 顾临怡, 高 明, 贾现军, 朱康武
水下运载器非奇异快速终端滑模控制

针对传统基于线性滑模面的滑模控制方法收敛速度慢、易于颤振的难题,提出一种新型多变量非奇异快速终端滑模控制方法. 利用Lyapunov稳定性理论对该方法进行理论分析,结果表明:系统位置跟踪误差和速度跟踪误差将在有限时间内收敛到小球域内, 并且小于相同参数条件下传统基于线性滑模面的滑模控制方法. 以正在开发的北极星号遥控水下运载器的四自由度控制为研究对象, 将该方法和基于指数趋近律的传统滑模控制方法进行仿真对比, 结果表明:当存在较强未知外干扰和较大参数不确定性以及测量噪声时, 该方法相对传统滑模控制方法可以获得更快的动态响应速度、更高的稳态控制精度和更平滑的控制输入.

2014 Vol. 48 (9): 1541-1551 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 1426KB] ( 0 )
1552 张帅,冯冬芹,褚健
基于概率的EPA Wireless时钟同步方法

针对在EPA Wireless协议中采用单报文广播(SPB)的时钟同步方法存在同步时间长、发送报文数目多、协议的宏周期长等问题,提出基于概率的用于EPA Wireless同步(PBS)方法.PBS只须分配较少的同步机会,每个机会中所有节点都以相等的概率发送同步报文.理论上PBS需要很少的时间和报文来保持节点和网关之间的同步,可以减少EPA Wireless的宏周期;此外PBS方法更加节能,并且可以减少网络流量.PBS方法的性能不会随着节点数目增多而明显下降.使用PBS,从节点与网关时钟之间的时钟偏差比SPB大,但是该偏差不会影响到协议的功能.将该方法在组建的无线网络上进行实验,结果表明:基于概率的时钟同步方法在实际上和理论上的性能是一致的.

2014 Vol. 48 (9): 1552-1557 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 771KB] ( 0 )
1558 杨力,刘济林
基于非监督特征学习的分叉道路检测算法

为了解决道路分叉环境中的智能车辆导航问题,提出一种大视场、近距离的道路检测方法.采用安装于车头的鱼眼摄像机,克服了普通相机视野窄、近处存在盲区的问题;通过鱼眼图像重投影,去除鱼眼畸变和透视失真,获得尺度一致的数据块;应用非监督特征学习和逻辑回归分类器,从海量未标记数据中得到原始数据块的稀疏表达,免除了人工标记数据,最后得到路面可通行概率.实验结果表明:此算法在缺乏先验道路几何信息、无手工标记数据的情况下,可以正确地识别分叉道路可通行区域,无视野盲区.

2014 Vol. 48 (9): 1558-1563 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 3438KB] ( 0 )
1564 杨冰,王小华,杨鑫,黄孝喜
基于HOG金字塔人脸识别方法

为了提取人脸的全局和局部特征,以实现复杂环境下的人脸特征有效表达,提出一种基于梯度方向直方图(HOG)金字塔人脸识别方法.该方法通过多尺度分析、HOG特征谱提取来构建人脸图像的HOG金字塔,对HOG金字塔各层特征谱划分为非重叠小块来构建统计直方图,并将各层的统计直方图连接起形成特征向量来实现整个人脸的特征表达,计算不同序列特征的相似度并采用最近邻分类器来进行人脸识别.在光照和时间环境等复杂变化的人脸识别技术(FERET)库中进行人脸识别实验,结果表明:该方法具有较强的人脸特征鉴别能力,方法的鲁棒性也较好.

2014 Vol. 48 (9): 1564-1569 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 912KB] ( 0 )
1570 王钰博,黄凯,陈辰,冯炯,葛海通,严晓浪
嵌入式Flash读取加速技术及实现

为了解决低成本和低功耗应用中的嵌入式Flash读取速度问题,提出多种基于缓存结构的嵌入式Flash读取加速技术及实现,包括低频快速访问技术、回填隐藏技术和改进型关键字优先预取策略,以及具有自适应预取功能的缓存锁定技术、预查找技术等,通过这些技术的整合应用,在提高Flash读取性能的同时,保持较低的功耗.仿真实验证明:在占用资源(缓存容量)较少,频率较低(用于部分低功耗应用)的环境下,这些技术的应用使加速控制器的加速性能与传统的2路组相联缓存相比得到了明显的提升(20%~40%),同时加速控制器中读加速单元的动态功耗与传统2路组相联缓存相比降低了40%左右.

2014 Vol. 48 (9): 1570-1579 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 5152KB] ( 0 )
1580 姜伟,赵野
开关电源的多模式控制策略及实现

为了减小开关电源的待机功耗和提高系统的工作效率,提出一种多模式调制控制策略并予以实现.该策略主要包括3种调制模式:准谐振调制方式、脉冲频率调制方式和跳周期调制方式.准谐振调制方式在重载时效率较高,但随着负载的降低其开关频率上升,从而使得开关损耗变大;脉冲频率调制方式在中载时效率较高,能够根据负载的变化调节开关频率,避免开关损耗过大造成效率降低;跳周期调制方式在轻载时效率较高,能够在一定时间内使开关管不动作,进一步降低开关损耗.采用700 V BCD工艺设计一款集成3种调制模式的开关电源芯片,并针对不同的负载进行优化,比起传统脉冲宽度调制方式,在整个负载范围内的系统效率提高,待机功耗降低.基于该芯片开发的开关电源系统(12 V/1 A),能够根据负载轻重自适应地在3种调制方式之间平稳切换,其实测待机功耗低于90 mW,平均效率大于84%,均优于传统脉冲宽度调制模式的开关电源,可完全满足V20版本的“能源之星”标准的要求.

2014 Vol. 48 (9): 1580-1585 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 1437KB] ( 0 )
土木工程
1586 金伟良,黄楠,许晨,毛江鸿
双向电渗对钢筋混凝土修复效果的试验研究——保护层阻锈剂、氯离子和总碱度的变化规律

为提高氯盐侵蚀环境下钢筋混凝土结构的无损修复效果,对受氯盐侵蚀的钢筋混凝土试件采用双向电渗技术,在排出氯离子的同时向混凝土保护层内引入阻锈剂.为考察该技术的修复效果,采用有机元素分析法和自动电位滴定法,结合电流密度、通电时间、水灰比、初始氯盐掺量4个影响因素,研究混凝土保护层内阻锈剂、氯离子分布的变化情况,并对保护层的总碱度进行测量;同时设置电化学除氯组作为对照.结果表明:双向电渗处理后试件保护层内氯离子含量降低,总碱度提高;通过对各参数的合理控制,阻锈剂迁移至钢筋表面的浓度足以起到较好的阻锈效果.双向电渗的效果随电流密度、通电时间、试件水灰比的增加而提高,而受初始氯盐掺量的影响较小.双向电渗在对混凝土氯离子迁出和总碱度提高的效果方面与电化学除氯有所差异.在双向电渗后,Cl-质量摩尔浓度沿着保护层厚度方向由内向外成增高趋势;而电化学除氯后整个保护层内Cl-质量摩尔浓度分布相对均匀.对保护层碱度变化来说,两种处理方式效果接近.

2014 Vol. 48 (9): 1586-1594 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 1553KB] ( 0 )
1595 王奎华,陈鑫,吕述晖,吴文兵,李振亚
自由振动时带承台单桩的纵向动力特性

基于广义Voigt模型,在考虑桩身材料阻尼情况下,研究带承台单桩的竖向自由振动问题.根据阻抗传递法推出桩顶阻抗,将所求得的桩顶阻抗作为支承刚度代入承台的自由振动微分方程中,运用Laplace变换及逆变换推导得到承台自由振动位移在时域范围内的半解析解.采用参数研究方法,分析桩径、桩长、桩身材料阻尼以及不同性质的桩侧土层对带明置承台单桩自由振动特性的影响;将所得解与工程实测曲线进行对比,结果表明:得到的理论计算结果与工程实测数据较接近,理论方法能够反映工程实际.

2014 Vol. 48 (9): 1595-1602 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 1795KB] ( 0 )
1603 尚淑丽, 顾正华, 赵世凯, 刘国良
基于模糊逻辑的水电工程生态效应综合评价

分析水电工程的生态环境影响及其评价研究进展情况,探讨将基于模糊逻辑的综合评价法应用于水电工程的生态效应研究.对模糊综合评价理论中因素集和评语集的建立、隶属度函数确定、模糊算子选择等问题进行分析,引入降半阶梯形分布函数用于隶属度计算,选择加权平均型模糊算子用于模糊关系合成.结合水电工程生态效应的指标体系和评价标准,构建水电工程生态效应模糊综合评价模型,定义一个能反映各个评价指标对评价结果影响大小和方向的参数即指标综合影响向量,并根据实例中已经建立的指标体系和评价标准对模型进行验证.结果表明:所建模型对于大朝山水电站生态效应的评价结果符合实际情况,并与前人评价结论相吻合;定义的指标综合影响向量能够反映各指标对水电工程生态效应影响的大小和方向;所建水电工程生态效应模糊综合评价模型是合理的、可行的.

2014 Vol. 48 (9): 1603-1609 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 794KB] ( 0 )
1610 王驰, 徐永福, 叶冠林
砼芯水泥土搅拌桩复合地基工作特性分析

针对砼芯水泥土搅拌桩复合地基工作特性较为复杂的问题,基于砼芯水泥土搅拌桩(DCM)复合地基载荷板试验,采用弹塑性有限元方法,讨论不同芯长比和含芯率条件下砼芯水泥土搅拌桩复合地基的荷载传递、承载力和沉降变化规律.计算结果表明:随着芯长比的增加,越来越多的上部荷载集中至砼芯,同时桩周土体上的竖向应力减小;水泥土搅拌桩外壳在上部与桩周土和砼芯共同承担竖向荷载,随着桩体入土深度的增加变为负责传递砼芯与桩周土之间的剪应力;砼芯长度控制了桩土侧摩阻力的发挥长度,而且使得桩土侧摩阻力沿深度均匀发挥;芯长比和含芯率对于砼芯水泥土搅拌桩复合地基承载力的影响是相互的,选择合适的芯长比和含芯率组合,能最大限度地发挥砼芯水泥土搅拌桩桩复合地基的承载力.

2014 Vol. 48 (9): 1610-1617 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 2019KB] ( 0 )
1618 陶燕丽,周建,龚晓南
电极材料对电渗过程作用机理的试验研究

分别采用铁、石墨、铜和铝电极开展室内电渗试验,从宏观和微观层面对试验结果进行分析,比较电势损失和离子迁移过程对电渗效果的贡献,并基于微观机理对电渗宏观规律作出合理解释.Fe2+和Cu2+迁移能力较差,大多聚集在阳极附近无法移动,Al3+迁移能力较强,在电场作用下易运移到阴极随水排出;电极材料通过电极反应生成离子进入土壤对电渗的促进甚小,其主要作用在于通过电极腐蚀、钝化、氧化以及电极与土体部分脱离引起电势损失,这是不同电极材料电渗效果差异的根本原因,同时表明电渗排水依赖于土壤中其他离子类型;电能利用率与土体本身性质密切相关,受电极材料影响不大.该研究可进一步揭示电渗机理,为电渗法的工程应用提供指导.

2014 Vol. 48 (9): 1618-1623 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 981KB] ( 0 )
1624 龚顺风,胡勍
外压作用深海夹层管复合结构屈曲失稳分析

为研究深海夹层管在高静水压力作用下的屈曲失稳性能,运用有限元软件ABAQUS建立夹层管复合结构在外压作用下的数值模型,通过广泛的参数化分析,系统地阐述了外管初始几何缺陷、内外管径厚比、夹芯层厚度和材料特性、钢管屈服强度和应变硬化特性等因素对夹层管屈曲失稳的影响机理. 结果表明:与单层管相比,外管初始几何缺陷对夹层管屈曲失稳压力影响较小,外管径厚比越大,夹层管屈曲失稳压力越小,屈曲失稳前的变形能力越强;内管径厚比越大,夹层管屈曲失稳压力也越小,但屈曲失稳前的变形能力却越弱;夹芯层厚度、夹芯层及内外管材料特性对夹层管屈曲失稳性能影响较为显著.

2014 Vol. 48 (9): 1624-1631 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 1452KB] ( 0 )
1632 李大鹏,唐德高,闫凤国,黄牧
深基坑空间效应机理及考虑其影响的土应力研究

以坑周土体为研究对象,根据土体中土拱效应及滑裂面的相对位置关系分析深基坑工程空间效应的形成机理;根据受空间效应影响土体微元和不受空间效应影响土体微元的应力状态,推导考虑空间效应的支护结构土正应力计算公式. 研究表明:空间效应的本质为坑周土体中的拱效应对支护土正应力和变形等特性的影响,研究空间效应时采用基坑长深比更合理;考虑空间效应的土正应力计算公式可以精确地计算支护结构上某点处的土正应力值,是关于该点深度和至坑角距离的二元函数,弥补了基坑设计规范中土正应力计算公式只与深度相关的缺陷. 算例表明,该公式可以反映支护结构上土正应力的整体分布情况.

2014 Vol. 48 (9): 1632-1639 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 1534KB] ( 0 )
1640 卢浩,王明洋,夏沅谱,戎晓力
土压平衡盾构刀盘扭矩计算模型

针对目前刀盘扭矩计算模型不统一、考虑施工动态参数欠缺的问题,提出一种考虑刀具贯入度、土仓压力的刀盘扭矩计算模型.通过现场试验及理论计算结果的对比,分析刀盘摩擦扭矩的组成,在此基础上,提出土压平衡盾构在掘进过程中刀盘扭矩不断变化的关键因素,选取3处712组现场实测数据进行回归分析,探讨刀具贯入度、土仓压力2个因素对刀盘扭矩的影响,并应用力学推导、数值模拟方法对2个因素影响刀盘扭矩的机理进行解释,给出考虑施工需求的刀盘极限扭矩的计算公式.结果表明: 刀盘背面摩擦扭矩不能忽略;当刀盘贯入度增大时,刀盘扭矩明显增大的原因主要是刀盘对开挖面土体挤压的增大,而不是刀具切削扭矩的增加;土仓压力对刀盘扭矩的影响主要是增大了刀盘背面摩擦扭矩.

2014 Vol. 48 (9): 1640-1645 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 1325KB] ( 0 )
机械工程
1646 邓小雷,傅建中,沈洪垚,陈子辰
精密数控机床多主轴系统热平衡试验

对现有的精密数控机床主轴系统进行常规工况实验和空运转实验,提出一种数控机床热平衡试验方法,通过该实验方法可以获得数控机床主轴系统的热敏感点、温度场数据和热位移场数据以及热平衡时间等热态特性,以校验理论仿真分析,并建立误差模型,从而实现对主轴系统热特性的快速校核与加工误差补偿.在具有3个独立磨头主轴系统的直线滚动导轨精密曲面成形数控磨床上,开展多主轴系统热平衡试验方法的具体案例研究,获得了其中两个理论上相同的立式磨头的主轴系统温升变化曲线、热变形变化曲线和热平衡时间等不同的热态特性,论证了多主轴热平衡实验对于消除多主轴机床差异性上的重要性,弥补了多轴系统热态特性分析在理论上分析的不足.通过将热平衡试验获得多主轴系统的热态特性结果用于指导热误差补偿工作,减小了机床热误差控制及补偿难度,提高了机床加工直线导轨曲面精度与工作效率.

2014 Vol. 48 (9): 1646-1653 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 2446KB] ( 0 )
1654 陈进,庆飞,庞晓平
基于组合挖掘的反铲液压挖掘机工作装置优化设计

为了解决挖掘机在实际作业过程中挖掘力不足、燃油经济性差等常见问题,综合分析和比较国内外先进的挖掘机挖掘性能参数,提出基于组合挖掘的挖掘机工作装置优化设计新方法.挖掘机的组合挖掘方式包括基于作业路径上的多段单缸挖掘轨迹的组合和基于可行区域内离散点的双缸同时主动复合作用两种.建立优化数学模型,通过遗传算法求解多目标函数.优化结果显示:挖掘机的挖掘性能在习惯作业路径上最大挖掘力提高了10%,双缸复合挖掘时工作油缸的充分发挥比例提高了13%以及最大复合挖掘力提高了8%,证明了新优化方法在提高挖掘性能上的可行性.

2014 Vol. 48 (9): 1654-1660 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 935KB] ( 0 )
1661 吴大转,陈一伟,苗天丞,许伟伟,王乐勤
抗式消声器二次噪声的研究

为了研究气体流经抗式消声器时产生的二次噪声的声压级及频谱特性,通过Fluent软件对气流二次噪声的声压级及其随流速的变化规律进行模拟预测,并搭建带有抗式消声器的排气管路装置及尾端声压测试装置对排气管口的噪声进行监测.结果显示:气体流经抗式消声器时产生的二次噪声在整个频域内普遍存在,且为宽频带噪声,其量值随着流速增加而增加,但其增加的幅度随着流速的增加逐渐减小;在流速逐渐增加的过程中,高频段的噪声增加量总是高于低频段的增加量;气流速度的大小对消声器消声量产生一定的影响,气流速度越大,产生的二次噪声越大,其消声量越小,当气流速度大于一定值时,抗式消声器的消声量显著下降.

2014 Vol. 48 (9): 1661-1667 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 1865KB] ( 0 )
1668 于保华, 杨世锡,甘春标,雷华
高温圆管轴对称导波频散特性的谱方法

针对传统寻根法分析圆管导波频散特性效率偏低以及高温环境对频散特性影响的问题,基于Navier位移运动方程及材料参数的温度依赖关系,推导并建立考虑高温影响的圆管轴对称导波的频散特性方程组;运用谱方法快速高效地分析和获取导波频散特性,同时设计相应的算法流程及图形化分析程序;基于谱方法和寻根法开展常温及高温2种工况下的数值算例仿真与分析,并提出一种更易分析的“频散强度”模型.算例结果表明:2种分析方法获取的频散特性完全吻合,而谱方法分析时间明显小于传统寻根法.本研究可为高温圆管轴对称导波检测参数的优化选择及后续信号分析提供理论支持.

2014 Vol. 48 (9): 1668-1675 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 2287KB] ( 0 )
电气工程
1676 王异凡, 张 曙,陈国柱
MCR型动态无功补偿装置优化设计

为解决可控饱和电抗器(MCR)在每相分别补偿时,其输出电流含有大量谐波的问题,提出一种可有效抑制谐波电流的多磁阀可控电抗器优化设计方法.该MCR的铁芯由多种磁阀串联组成,每种磁阀具有不同的长度和导磁面积,在工作过程中,各个磁阀因磁饱和程度不同而输出大小和相位各不同的谐波电流,可减小电抗器输出电流谐波.根据该装置的结构特点,建立其磁化曲线数学模型及谐波输出数学模型,通过遗传算法优化计算得到当磁阀取不同值时的最优结构参数;对所提出的电抗器结构进行三维电磁有限元仿真计算以修正设计参数,并根据提出的理论进行了仿真实验.结果表明:经过优化设计后,MCR的输出谐波含量最大值被抑制在输出电流的2.8%以下,和理论分析一致,证明该方法是可行的.

2014 Vol. 48 (9): 1676-1681 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 1565KB] ( 0 )
机械工程
1682 韩汇文,祝长生
表贴式永磁电机电枢反应磁场的子域模型

将表贴式永磁电机的电枢反应磁场划分为气隙子域(包含永磁体区域)、定子槽子域和定子槽开口子域,求解各个子域上的泛定方程得到其通解;施加通过考虑转子偏心的一阶摄动法得到的边界条件和分界面条件,来求得每个子域上电枢反应磁场的解析解.建立可以精确考虑定子槽、定子槽开口和转子偏心影响的表贴式永磁电机电枢反应磁场的解析子域模型,将解析模型的计算结果与采用有限元法得到的计算结果进行对比,结果表明:该解析模型可以精确地预测含有齿槽效应和转子偏心(静偏心、动偏心及两者组合)影响的表贴式永磁电机的电枢反应磁场.

2014 Vol. 48 (9): 1682-1689 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 862KB] ( 0 )
电气工程
1690 王婷, 陈斌, 姚文熙, 吕征宇
异步电机无速度传感器控制的Holtz型磁链观测器性能分析

针对异步电机无速度传感器控制中,电压型磁链观测器低速性能较差的问题,研究一种具有较好低速性能的电压型磁链观测器——Holtz型磁链观测器.基于线性化理论建立该观测器的小信号模型,得出观测器反馈系数与观测器稳定性和动态响应之间的关系.进一步分析观测器输入存在误差的情况下,反馈系数对磁链观测结果的影响.基于对观测器综合性能的分析,提出一种自适应的反馈系数设计方法.针对22 kW的异步电机,分别在Matlab仿真平台和基于Dspace的实验平台上进行了观测器输入存在误差的仿真和实验.结果表明:当观测器阻尼系数取在1.0附近,也即反馈系数按同步角频率的2倍取值时,可以获得最佳的观测效果,并且在高速和低速下均能获得良好的动态和稳态性能.

2014 Vol. 48 (9): 1690-1695 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 837KB] ( 0 )
1696 曾争,杨家强
一种频率自适应滑动平均滤波器的电网同步方法

针对电网电压畸变条件下电力电子变流器的同步锁相问题,提出一种基于频率自适应滑动平均滤波原理的同步锁相(MA-PLL)方法.该方法在传统的同步锁相环基础上,利用滑动平均滤波器在零点频率处的高衰减性能,消除畸变电网条件下电压谐波及不平衡分量对同步锁相的精度影响;采用频率自适应和幅值归一化方法,提高锁相环在电网电压频率变化与幅值波动时的跟踪性能;采用小信号分析法,对锁相环系数进行设计和选取,提高锁相环的动态响应.实验结果表明:在电网电压畸变、不平衡以及频率变化情况下,提出的方法均能准确快速地获得电网的相位和频率信息.

2014 Vol. 48 (9): 1696-1703 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 2380KB] ( 0 )
航空、航天
1704 赵文杰,方舟,李平
基于地磁场矢量误差反馈的姿态补偿算法

针对小型空中机器人在全球定位系统(GPS)失锁情况下的姿态估计问题,提出一种新的闭环姿态补偿算法.有GPS辅助的情况下,采用组合导航算法对姿态角和地磁场矢量做出估计;当组合系统无法有效工作时,将反馈控制的思想引入姿态估计过程,充分利用地磁场测量值与估计值之间隐含的姿态信息,通过地磁场矢量误差反馈对姿态角速率测量值进行修正,进而抑制惯性导航系统误差的发散.在小型空中机器人上对算法进行实物验证,并与参考系统对比.结果显示:在GPS失锁的情况下,与开环工作模式下的INS/GPS组合导航系统相比,新的闭环姿态补偿算法的姿态估计误差更小,使惯性导航系统的姿态误差积累得到了有效的抑制.

2014 Vol. 48 (9): 1704-1709 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 750KB] ( 0 )
生物医学工程
1710 杨明雷,丁辉,王晓东,王广志
呼吸引起的肝脏运动模式分析

为补偿肝脏运动,分析呼吸引起的肝脏空间运动和形变,并尝试将其简化为刚性运动模型进行补偿.利用基于表面和基于互信息的3D-3D图像刚性配准方法分析4例肝脏空间运动的规律并进行补偿,比较使用手工分割肝脏轮廓和肝脏灰度信息进行配准的结果及其补偿效果,评估2种思路的可靠性,并进一步评价刚体运动模型简化的可行性.结果表明:刚性运动模型、简化的平移运动模型和矢状面2D运动模型在实际应用中具有可行性,此3种模型都可以补偿80%以上的呼吸影响;使用肝脏灰度信息比手工分割轮廓建模和补偿的结果更可靠.上述结论对在超声融合多模成像中快速建模和实时补偿呼吸对肝脏运动的影响有一定的参考价值.

2014 Vol. 48 (9): 1710-1720 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 3961KB] ( 0 )

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