用于磁定位的永磁体磁场仿真与实验研究

磁场分布模型是体内微型诊疗装置磁定位方法中的关键问题.使用两种常用的静态磁场分布模型,磁偶极子模型和等效磁荷模型分别对微型施药胶囊中使用的圆柱形永磁体的空间磁场进行了仿真计算和对比,仿真结果表明当场点到源点的距离r大于10倍圆柱永磁体尺寸时,两种模型的计算结果非常接近.在实验平台上进行的实验也得到与仿真相同的结果,说明在磁传感器与永磁体的距离大于10倍永磁体尺寸的前提下,磁偶极子模型是适用于体内微型诊疗装置的磁定位的.     

无线内窥镜中圆柱永磁体建模与仿真

圆柱永磁体的数学模型的确定是无线内窥镜在体内空间定位的关键。通常的方法是将圆柱永磁体近似为磁偶极子来进行空间磁场的建模，但其前提条件是场点半径要远大于圆柱永磁体的半径，故在近区该模型并不适用。针对这个问题，运用一种基于等效磁荷法的模型分析该区域空间磁场，该模型适用于圆柱永磁体外任何空间，且方程简单。最后，在MATLAB6、5环境下对该模型进行仿真，并运用ANSYS软件对圆柱永磁体磁场进行验证，仿真结果表明其可行性和优越性。摘要：圆柱永磁体的数学模型的确定是无线内窥镜在体内空间定位的关键。通常的方法是将匾l柱永磁体近似为磁偶极子来进行空间磁场的建模，但其前提条件是场点半径要远大于圆柱永磁体的半径，故在近区该模型并不适用。针对这个问题，运用一种基于等效麓荷法的模型分析该区域空间磁场，该模型适用于圆柱永磁体外任何空间，且方程简单。最后，在MATLAB6、5环境下对该模型进行仿真，并运用ANSYS软件对圆柱永磁体磁场进行验证，仿真结果表明其可行性和优越性。     

介入式微型医疗装置连续定位系统的建模

介入式微型医疗装置能深入人体,实现无创诊疗。为了确定其在人体内的三维运动轨迹,提出了在体外采用两个线圈分时励磁产生交变磁场,并在介入式医疗装置内封装三个正交感应线圈的定位新方案,通过获得感应线圈电动势的大小,反求空间方位,实现非接触式连续定位。基于定位系统,将励磁线圈的空间磁场等效为多匝圆电流磁场叠加,并应用级数截断的方法避免了圆电流磁场解析式中繁琐的椭圆积分,建立了简化的实用的定位模型。仿真实验表明：所建立的新模型与现有的磁偶极子模型相比,提高了定位精度,具有实用意义。本研究为定位系统的成功实现提供了关键技术。     

一类动态多尺度系统的模型和估计算法

多传感器信息融合是信息学科的重要研究方向,本文的目的就是对分布在多个尺度上的传感器信息进行融合。本文针对一类动态多尺度系统,在国内外相关研究的基础上,提出一种新的动态多尺度系统建模方法。该模型满足标准卡尔曼滤波条件,给出了基于Haar小波的实现方法,基于此可以获得各个尺度上目标状态线性最小方差意义下的最优估计值。仿真结果令人满意,最细尺度上用本文方法进行估计优于直接进行卡尔曼滤波的效果。     

300KA预焙阳极铝电解槽物理场的计算机仿真

以某厂SY300型预焙槽为基础简化模型,利用solidworks软件建立铝电解槽三维物理模型.在绽用部分假设条件、合理理想分割场域、多场共享模型信息和结果的前提-,运用COMSOL Multiphysics 有限元软件和Matlab软件分别建立了物理模型的电场,磁场,流场及其耦合场的计算模块.在COMSOL平台上,求解更换阳极时电解槽的电场和磁场,对电流密度和磁场分布进行仿真、分析和讨论.针对不同槽膛形状给出了相应的铝液流场.研究表明,水平电流对磁流体运动有显著的影响,铝液的形态基本呈对称状态.     

基于改进岭估计的飞行器背景磁干扰的建模与补偿

针对精度航空磁场探测中的飞行器背景磁干扰补偿,给出了模型化补偿的技术路线,建立飞行器磁干扰的21参数磁场模型,并对模型的复共线性进行了计算分析。基于岭估计对模型求解方法进行研究,采用基于时频尺度滤波器对学习数据进行预处理,滤除模型求解中的干扰因素,提出一种基于极值估计的最优岭参数确定方法。基于仿真数据和飞行试验验证了模型求解算法与补偿方法的高精度和稳定性。     

交流电磁场缺陷检测系统建模与仿真

结合交流电磁场检测(ACFM)原理和数值分析技术,针对海洋平台水下裂纹缺陷智能可视化检测样机开发的需要,引入有限元分析方法,建立了3种不同的ACFM有限元分析模型:激励仿真模型、计算模型和探头运动仿真模型.激励模型可以准确模拟检测中感应电磁场的分布规律,为探头设计和优化提供理论依据;计算模型能够完成稳定检测状态下缺陷上方磁通密度分布的分析和数值计算;探头运动仿真模型主要用于探头运动检测或大缺陷检测情况下磁场分布的分析和计算.以上3种专用的参数化仿真模型的建立,简化了ACFM数学模型中缺陷附近电磁场分布的仿真分析和求解,为老龄平台的缺陷检测和延寿技术研究提供了技术支持,具有较强的理论价值和实用价值.     

基于时频分布的空间锥体目标微动形式分类

空间锥体目标的微动形式分类对空间目标识别、参数估计等有着重要意义。针对这一问题,提出了一种从雷达回波时频分布中提取特征对微动形式进行分类的方法。首先分析了空间锥体目标的散射特性,在此基础上建立了等效散射点模型,并与传统的一般散射点模型比较,电磁计算结果进一步证明了提出模型的正确性;在特征提取阶段,基于能量强弱提取了回波时频分布中包含微动信息的区域,并针对自旋、进动、章动3种微动形式下瞬时频率变化的差别提取了4种特征;最后基于等效散射点模型仿真产生训练数据集、电磁计算产生测试数据集的模式,使用支持矢量机（support vector machine, SVM）分类器的分类实验结果表明新方法在一定信噪比条件下可有效实现对微动形式的分类。     

基于等效平均探测宽度的航空磁探潜搜索概率评估模型

综合考虑目标的散布特点以及航空磁探仪探测能力,推导了磁探仪应召搜索概率评估的解析模型。针对解析评估模型中探测宽度为战术设定值无法准确描述目标磁特性的变化对搜索概率影响的问题,提出了等效平均探测宽度模型。根据建立的航空磁探测相遇模型和检测模型,给出了等效平均探测宽度模型的求解算法。通过蒙特卡罗仿真实验验证了基于等效平均探测宽度搜索概率评估模型的有效性和可信性。不同目标航向和不同反潜机高度条件下的评估结果对比表明基于等效平均探测宽度搜索概率评估模型可以更加有效的评估目标磁特性变化对搜索概率的影响。     

塔架环境下运载火箭天线耦合辐射仿真研究

运载火箭无线系统在发射场塔架内测试时的信号辐射十分复杂，为进一步研究整箭状态下的天线辐射特性特别是多天线的耦合辐射，借助UG建模技术和Altair Hyper Works 2017电磁兼容仿真平台，构建塔架-箭体复杂环境下的多天线模型，基于MOM-PO(method of moments-physical optics)混合算法，划定不同计算区域进行不同尺度剖分，实现快速精确求解多个天线耦合辐射电磁参数，并通过试验验证了仿真模型的有效性，拓展研究了单路和多路天线馈电下的近场和远场分布规律。仿真结果分析表明：地面接收天线适合布置在正对活动平台透波口位置；可将其他频段接收天线布置在靠近平台两侧位置；考虑复杂环境绘制的箭上耦合天线方向图可提升地面仿真的覆盖性。     

The Equivalent Parameters for the Narrow Series Slot on a Sectoral Waveguide

ＴｈｅＥｑｕｉｖａｌｅｎｔＰａｒａｍｅｔｅｒｓｆｏｒｔｈｅＮａｒｒｏｗＳｅｒｉｅｓＳｌｏｔｏｎａＳｅｃｔｏｒａｌＷａｖｅｇｕｉｄｅＬｕＳｈａｎｗｅｉ，ＺｈｕａｎｇＹａｎ＆ＧａｏＷｅｎｊｕｎＤｅｐｔ．ｏｆＥｌｅｃｔ．Ｅｎｇ．，ＢｅｉｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒ...     

对数周期偶极天线的一种新的分析方法

基于对数周期偶极天线阵分析的需要 ,提出了一种将矩量法和LPD天线的等效传输矩阵网络相结合的迭代方法 ,并用该方法对自由空间单根 13单元的对数周期偶极天线进行了分析计算。将计算结果与假定各阵子电流为一项式分布的经典等效电路法所得结果进行了对比。对比结果表明该方法是一种比较严格的方法     

基于SWEEP方法的改进车辆路径协作策略研究

针对需求随机的车辆路径优化问题,提出了一种基于SWEEP方法的改进车辆路径协作策略,构造了基于该策略的车辆任务量分配模型、设计了求解该模型的启发式算法。该策略采用SWEEP规则对基本车未完成任务的客户重新进行路径优化,然后利用SWEEP车服务这些客户,以缩短客户的服务时间、减少运输成本。应用此方法对24个不同规模的车辆路径优化问题进行了计算机仿真,结果表明,该任务分配模型和算法具有较强的适用性,改进的SWEEP协作策略能够有效地解决解随机车辆路径问题。     

Efficient analysis of dielectric radomes using multilevel fast multipole algorithm with CRWG basis

A full-wave analysis of the electromagnetic problem of a three-dimensional （3-D） antenna radiating through a 3-D dielectric radome is preserued. The problem is formulated using the Poggio-Miller-Chang-Harrington- Wu（PMCHW） approach for homogeneous dielectric objects and the electric field integral equation for conducting objects. The integral equations are discretized by the method of moment （MoM）, in which the conducting and dielectric surface/interfaces are represented by curvilinear triangular patches and the unknown equivalent electric and magnetic currents are expanded using curvilinear RWG basis functions. The resultant matrix equation is then solved by the multilevel fast multipole algorithm （MLFMA） and fast far-field approximation （FAFFA） is used to further accelerate the computation. The radiation patterns of dipole arrays in the presence of radomes are presented. The numerical results demonstrate the accuracy and versatility of this method.     

多阶段多目标多部门应急决策模型

在考虑部门协同、动态决策的基础上,提出了部门协同网络、协同矩阵、协同系数等新的概念.基于多目标优化的思想,建立了多阶段多目标多部门的应急协同决策模型.该模型能够结合多部门意见,并随着事态的发展对决策进行动态调整.模拟实验表明该模型可以实现科学决策,对于实际的应急决策问题具有重要的意义.     

小子样条件下幂律退化模型的加速因子分析

结合长寿命、高可靠性产品加速寿命试验的特点,在失效机理不变的条件下,提出了幂律退化模型加速因子的概念。推导了加速寿命试验条件下幂律退化模型参数的极大似然估计。并利用Bayes方法,结合额定应力环境下的小子样数据和加速因子的先验分布,推导出加速因子后验分布。在此基础上,给出了小子样条件下可靠性的一、二阶矩的估计公式,进而运用矩等效方法得到可靠性的验后分布,结合实例说明了方法的有效性。     

基于目标机动模式识别的VSMM算法

针对定结构多模型在高机动目标跟踪算法中存在计算量大、计算时间长、难以满足系统实时性等问题,提出了基于目标机动模式识别的变结构多模型算法。该算法能够选取与目标运动状态相匹配的模型集合,具有时变性、自适应性的优点。通过运用少量的运动模型组成一个模型组,然后不同的运动模型组合形成不同的模型组,以模型组代替原先定结构模型中的多模型,根据跟踪检测到的目标运动模式来选择是否更换模型组,从而用少量运算得到较为精确的次优解。仿真结果表明,该算法在跟踪强机动目标中不但能够有效降低计算量,而且可以使模型集合和目标的运动状态更好地匹配,从而提高目标跟踪精度。     

铜基复合型四极轨道电磁特性仿真分析

四轨电磁发射器在工作过程中, 电流集中引起的热效应会影响发射精度和轨道寿命。为缓解大电流带来的轨道热损伤及机械磨损问题, 提出铜基复合型四轨电磁发射器模型并对其电磁特性进行了研究。采用有限元方法, 对复合型和普通型四轨电磁发射器的电流密度和磁场分布进行了仿真对比; 分析了复合层参数对电流密度、磁场强度和电枢受力三方面的影响。仿真结果表明，复合型四轨电磁发射器能够降低电枢和轨道接触面的电流密度, 改善接触面的电流分布状况; 复合型四轨电磁发射器在特定位置处具有更大的磁场屏蔽范围, 能为智能弹药提供良好的磁场环境; 电流密度、磁场强度和电枢推力均随着铜-钢厚度比的增加而增大。     

线性充电策略下多车型电动车辆路径模型研究

针对现实物流配送场景下使用多种具有不同载重、不同续航里程和不同购置成本的电动车队进行物流配送的问题,研究了线性可变充电策略下的多车型电动车辆路径问题.提出了基于路径的混合整数线性模型.列举了任意非充电节点之间所有车型访问的路径,通过负载约束、时间窗约束剔除不可行的路径,通过占优准则剔除被占优的路径.与传统的基于充电站副...