全相位FFT相位测量法

为精确测出采样序列各样点的相位值,本文深入研究了全相位FFT（简称apFFT）的相位谱特性,严格证明了apFFT的相位不变性,基于此提出了apFFT相位测量法.此法无需借助任何频谱校正措施即可精确测量出相位值,因而计算量小.仿真实验证明此法在无噪时的精度比第1类相位差法高出5个数量级,在信噪比较大时的均方根误差仅为第1类相位差法的1/4～1/3.     

电磁带隙结构及左/右手结构的关系研究

提出了两类对偶的周期性电路，并根据色散关系证明了它们通带和阻带的分布情况．在此基础上，绘制了三个有代表性的实例的Brillouin图，用AgilentADS仿真了这三个实例的S参数，用实验验证了其中一个实例的S参数，并与根据色散关系得出的相位特性进行了比较．理论分析和实验证明了两类周期性电路在不同的频率范围内分别表现为电磁带隙特性、右手特性和左手特性，从而揭示了三类结构的内在联系，论证了同一物理结构在不同频段内实现三种特性的可能性。     

人体生物力学模型建立及在汽车安全中的应用

汽车的发明给人类社会带来了巨大进步和便利,但同时引发的交通事故造成大量的人员伤亡与经济损失.本论文采用医学CT/MRI扫描获得人体主要组织的几何参数,采用有限元仿真分析工具建立人体有限元生物力学模型,结合文献已有的组织材料实验与尸体实验对模型进行仿真验证,模型验证参考了尸体实验数据进行了正面碰撞和侧面碰撞的仿真验证,碰撞中接触力、胸骨位移量、力-位移响应与实验吻合较好.开展了汽车方向盘与胸部碰撞的仿真应用研究,方向盘冲击作用于人体的生物力学响应与损伤特性符合真实事故中的变形规律,能再现肋骨骨折及内脏损伤,模型可应用于汽车碰撞事故中人员的损伤评估研究.     

电磁场耦合忆阻神经元的相位同步与电路实现

神经元是大脑处理信息的基本单元,也是目前发现的最复杂的非线性动力学系统之一,其动力学行为已为广大科研工作者所关注,并成为神经科学、物理学、非线性动力学等多学科交叉领域具有较大挑战性的一个前沿性研究内容.根据电磁感应定律,基于神经系统内部生物电互相影响关系,建立了一个含电耦合和磁耦合的Izhikevich神经元模型,其中磁通量和膜电位之间的耦合由磁控忆阻器实现.然后,通过数值仿真研究电磁场耦合Izhikevich神经元的相位同步行为,发现直接-交叉耦合共存的耦合方式相较于其他耦合方式更容易使神经元达到相位同步.最后,利用Pspice为电磁场耦合Izhikevich神经元模型设计仿真电路,证明了数值仿真结果的可靠性.考虑电磁场效应对膜电位动力学及其神经元同步的影响,可以为进一步认知神经元及神经元网络信息编码、信号传递提供重要信息.     

基于Multisim10的低频功率放大电路分析与仿真测试

以Multisim10作为平台,对低频功率放大电路进行了必要的仿真、测试,确定了电路的最大不失真输出功率、输入电阻和输出电阻、上下限截止频率、效率及输入灵敏度等各项参数,为实际电路的设计提供了可靠的依据.     

基于Muhisim 10的低频功率放大电路分析与仿真测试

以Multisim10作为平台，对低频功率放大电路进行了必要的仿真、测试，确定了电路的最大不失真输出功率、输入电阻和输出电阻、上下限截止频率、效率及输入灵敏度等各项参数，为实际电路的设计提供了可靠的依据。     

一类飞行器姿态动力学特征建模研究

本文研究飞行器姿态动力学的特征建模问题.针对飞行器姿态动力学所具有的三角形式的仿射非线性系统,通过引入非线性系统的时间尺度和一类与系统状态有关的压缩函数,给出了将动力学压缩到特征模型参数中的一般方法,并且给出了特征模型的参数范围及其极限.从所给出的参数范围可以看出,特征模型参数的界与采样周期、建模误差、系统阶数、系统变化率有关.所建立的特征模型的建模误差可以按照控制精度的要求任意小,表明了特征建模和一般模型降阶方法是不同的,该方法并不丢失系统信息.在此基础上建立了挠性卫星姿态特征模型,并给出了参数的界和极限,为基于特征模型的飞行器控制设计奠定了理论基础.     

非下采样Contourlet HMT模型

非下采样Contourlet变换（NSCT）不仅具有类似传统小波变换和Contourlet变换的多尺度和多方向特性，而且还具有良好的平移不变特性．文中对NSCT变换系数进行研究，获得NSCT变换的方向子带系数同样具有持续性和聚集性的结论；在此基础上结合隐Markov树模型，建立了一种新的基于NSCT域的隐Markov树模型NSCT—HMT，并且给出了该模型的参数结构以及模型参数的训练方法；最后将所提出的模型应用于图像去噪中取得了很好的仿真效果．     

某型航空用棘轮棘爪离合器动力学仿真分析

棘轮棘爪离合器是航空发动机双速传动装置的重要组成部分,棘轮棘爪机构能否安全稳定的运转,直接关系到该离合器能否顺利实现啮合转换过程以及能否正常可靠地工作,从而确保飞行安全.通过计算得到各工况下棘轮棘爪结构的动力学特性参数,利用Solid Works建立棘轮棘爪离合器的结构模型,并将其导入ADAMS多体动力学仿真软件进行仿真,将仿真结果与实验数据对照验证模型的正确性及可靠性,并在此模型的基础上建立离合器平面涡卷弹簧各预紧力矩下的脱啮转速变化曲线,得到了平面涡卷弹簧的理想工作区域.通过改变模型参数实现棘轮棘爪离合器加工及装配误差下的特殊工况,深入探讨了离合器的加工参数对脱啮转速的影响,并在力学理论上对影响因素及产生原因进行分析;同时,研究了离合器装配误差状态下的脱啮转速及状态的变化特性,得到了离合器装配误差的有效控制范围.通过研究,以期能够对此型离合器的结构设计及维修提供理论依据和技术支撑.     

用于特快速暂态分析的大型电力变压器线圈的宽频建模

针对将多导体传输线（MTL）模型用于大型变压器整个绕组宽频带建模存在着的困难，本文首先推导了多导体传输线长度归一化的模型，解决了由于实际线匝长度不一致带来传输线上模量计算上的困难，并且可以将多导体传输线模型扩展应用到多绕组线圈的建模；其次，分析了以线匝为单元的集总参数电路模型相对于多导体传输线模型的误差，指出前者用于大型超高压和特高压变压器建模的适用频率大致在2．5MHz以内；然后，从多导体传输线二端口模型出发，推导了一种以线匝为单元的新型集总参数等值电路模型，该模型用于大型超高压和特高压变压器线圈的建模，其适用频率范围比原有的集总参数电路模型提高近2MHz．     

量子测距辅助的网络RTK定位算法研究

针对在GPS网络载波相位实时动态差分(RTK)中短观测历元内,由位置精度因子(PDOP)变化缓慢引起的整周模糊度准确求解困难的问题,提出了采用量子高精度测距辅助整周模糊度的求解方法.采用Householder变换代替双差法,确保了用于求解整周模糊度的各个观测量之间的相互独立,提高了整周模糊浮动解的求解稳定性.数学分析和仿真结果验证了上述方法的准确性和有效性.     

基于离散元法土壤分析的挖掘机铲斗仿真和实验

为了证实离散元法土壤分析用于仿真挖掘作业的可行性,利用离散元法,先将土壤粒子运动公式化,通过崩落实验来确定土壤粒子仿真参数,之后进行实机实验验证仿真实验。通过分析仿真和实机结果的误差表明,离散元法土壤分析在实际运用中能准确地模拟和仿真挖掘工作,为进行真实挖掘机挖掘性能的分析提供了理论和实验依据。     

DCT变速混合动力轿车制动降档过程优化控制

针对装配干式双离合器式自动变速器(dual clutch transmission,DCT)的弱混合动力轿车发动机辅助制动工况,为充分回收制动能量,制定了电液复合制动力矩分配策略,并对该工况瞬态降档过程各阶段离合器传递力矩和ISG电机输出力矩协调控制问题展开了研究.首先,建立了DCT降档过程动力学方程,模糊识别驾驶员制动意图,计算并获得驾驶员需求制动力矩,考虑电机最大制动力矩限制、发动机辅助制动力矩以及整车行驶阻力矩,根据所制定的复合制动力矩分配策略决策了发动机辅助制动过程ISG目标输出力矩;其次,设计降档过程转矩相分离离合器控制律,模型计算得到了离合器传递力矩;再者,考虑ISG电机力矩响应速度及转速同步时刻冲击度等,设计了发动机转速参考轨迹,并综合运用线性二次型最优跟踪及模型参考自适应控制,在外界扰动及模型参数摄动的情况下求取了惯性相结合离合器转速同步过程ISG电机输出力矩;最后,为避免从降档过程切换至在档稳定减速制动时,由于电机力矩突变所造成的车辆较大冲击,设计了电机力矩切换控制策略.仿真结果表明:所设计的制动降档控制策略能够充分利用发动机辅助制动力矩,并回收部分制动能量,ISG电机能够响应降档过程需求制动力矩的变化,实现快速换档.     

基于CCII的一种双采样保持电路的研究与设计

本文设计了一种高性能双采样保持（DSH）电路，在165V的电源电压下，其性能满足12位精度、200MS／s转换速率的流水线型ADC的要求。设计中采用了轨到轨自偏置第二代电流传输器（CCII）提高了S／H电路的可靠性和线性度；采用双采样结构，使得在同样性能的CCII条件下，采样速率成倍提高；对于大带宽自偏置CCII，采用了两个电流跟随器降低了端口的寄生电阻。DSH电路的采样电压幅度达到2V，对于输入为20MHZ的正弦波，测得其平台稳定精度为89μV，平台稳定时间为1．05ns，噪声失真比（SNDR）达到了84dB，满足12位ADC的要求，整个电路的功耗约为3．41mW。     

一类新的窗函数——卷积窗及其应用

提出了用若干矩形窗的卷积运算构造出一类新的窗函数, 称其为卷积窗; 给出了第1至第8阶卷积窗的时、频域表达式; 研究了卷积窗在高精度谐波分析中的应用. 结果表明: 与具有相同时长的其他著名窗函数相比, 当采样同步误差较小时, 卷积窗具有最小的频谱泄漏效应, 因此特别适合于周期信号的高精度谐波分析和参量估计. 误差分析和数值结果均表明: 当使用p阶卷积窗对大约p个周期的采样信号加窗时, 各阶谐波的频率误差、振幅误差及相位误差均与相对频偏的p次方成正比.     

一种基于集总参数的心血管系统仿真模型及心音产生机理

基于流体力学与电气网络的相关基础理论,建立一种基于集总参数的心血管系统仿真模型.该心血管系统仿真模型分为三个子模型:体循环子模型、肺循环子模型及心脏子模型.重点分析了体循环子模型和心脏子模型,给出收缩压、舒张压、射血分数等血流参数和仿真波形图,并对心音产生机理进行了分析.然后在此基础上进行扩展,增加了肺循环、血管、耦合壁等,使其形成一个闭合的循环回路,构成了心血管系统仿真模型.利用状态变量分析法建立该模型的数学表达式,并进行模拟仿真,得出心室心房血容量、心房心室压力、动脉血流量等仿真结果,该结果符合健康心脏的生理状况,并且利用该模型仿真了高血压病态和心衰病态状况,仿真结果与临床表现基本一致,表明本文提出的心血管系统仿真模型具有实际的可行性.     

交叉敏感情况下多传感器系统的动态特性研究

讨论了具有交叉敏感的传感器组成的多传感器系统的动态特性及其对系统检测精度的影响. 提出了将该多传感器系统看作一个线性滤波器与一个无记忆非线性函数的串联系统, 即Wiener系统, 把后续的信息融合系统看作一个无记忆非线性函数与一个线性滤波器的串连, 即Hammerstein系统. 在静态标定的基础上, 用盲解卷积技术求得Hammerstein的线性滤波器系数矩阵. 针对盲解卷积技术复现信号幅值不确定性的缺点, 提出了一种根据逆滤波器系数矩阵与静态标定的线性矩阵的同一性校正滤波器系数矩阵的方法, 以获得多传感器系统的近似逆向动态模型, 提高了多传感器系统在实际检测过程中的检测精度, 降低了动态检测结果失真度, 满足了实际情况的需要. 最后的仿真结果表明, 输入信号频率接近采样频率1/10时, 用盲解卷积技术获得的幅值复现误差是未经过动态补偿的幅值复现误差的1/20, 是各传感器单独动态补偿后幅值复现误差的1/2, 快速性提高了2倍. 金属氧化物半导体甲烷传感器的动态补偿结果表明, 在温度阶跃响应下, 补偿后的甲烷检测误差小于补偿前的1/2, 因此这种方法拓宽了多传感器系统的带宽.     

商用车ABS预测控制方法研究

针对商用车制动过程中存在的强烈非线性和模型不确定性问题,建立了整车七自由度转向制动状态空间模型,提出了一种非线性连续预测控制方法,设计了基于滑移率的ABS非线性预测控制器.在控制器设计中,利用泰勒级数展开对系统状态进行适当的截尾处理,获得了系统预测模型,并将ABS路面识别算法引入参考轨迹设计,提出了多路面下的参考轨迹模型.当路况发生变化时,参考轨迹也发生相应的变化,而且在系统中引入了积分反馈,以增强系统的鲁棒性.仿真研究表明,当ABS存在建模误差、载荷变化和干扰时,该非线性预测控制器仍能够获得良好的动态响应和鲁棒性.     

基于光载无线的大型构件形变监测技术

提出了一种利用光载无线技术针对大型构件的形变进行监测的新方法,对系统的工作原理进行了阐述及分析.与传统的反射测距及转发测距方案不同,新方法将远程天线单元作为信标安装在被测大型构件上,通过先纤将射频信号送到远程天线单元,实现收发共本振,消除频率漂移带来的相位误差.根据相位测距原理,通过监测收发中频信号相位差的变化信息获得大型构件的形变量.对系统的误差进行仿真分析并对鉴相器进行测试.结果表明:系统能精确的对信标所在位置发生的形变进行监测.通过合理设计,其精度可达毫米级.     

一种基于注意力机制的群集运动模型

利用选择性注意机制能够进行高效信息筛选的特点,提出了一种基于注意力机制的群集运动模型.模型中的个体采用视觉导引的固定邻居个数感知规则,根据邻居对于局部有序度的贡献计算其显著度值,而后采用阈值响应模型改变自身的状态,并在不同的状态下采取不同的运动策略.首先分析了选择性注意和群集行为的关系,然后对群集中注意力驱动的信息传播过程进行了研究,发现在注意力机制的驱动作用下,群集中的信息传播呈现出层级网络结构;最后对所提出的群集模型在单向刺激下的群集运动以及信息个体诱发的群集运动等自组织运动特性进行了仿真实验分析.