基于模糊推理的上肢康复机器人自适应阻抗控制

根据患肢的病情特点为患肢康复运动提供最优的辅助力,保持系统的稳定,是机器人辅助康复控制技术中的关键所在.针对此问题在传统阻抗控制方法基础上,提出一种基于力参考值在线模糊调整的模糊自适应阻抗控制算法.该算法首先对患肢机械阻抗参数进行在线辨识,然后根据辨识得到的参数,运用模糊推理技术对康复机器人末端同患肢之间相互作用力的期望值以及目标阻抗控制参数进行实时调整.分析和仿真试验结果表明,该方法较传统阻抗控制方法更能有效地适应患肢病情的变化,具有较好的稳定性和鲁棒性.     

秒级微动人体经穴阻抗计量检测仪的研制

为有效分析人体经穴生物阻抗的波动特性,进而实施经穴疾病关联诊断与中医干预,本小组研制了秒级微动人体经穴阻抗计量检测仪,该仪器最小测试间隔为0.01 s,可以0.24 8的周期循环跟踪人体24处经穴阻抗微动情况,具有高效无创、操作方便、实时性好等优点.实测数据表明,仪器重复性相对误差<0.067%,仪器准确度测量的相对误差为0.22%～0.75%,目前同类仪器的相对误差水平为<0.1%和1%,因此秒级微动人体经穴阻抗计量检测仪可以满足实用要求.     

基于改进双电流探头法的EMI噪声源内阻抗测量

提出了一种应用于EMI噪声源内阻抗测量的改进双电流探头法.首先,分别利用2个标准电阻代替被测噪声源内阻抗接入测试回路,或将被测噪声源内阻抗短路,依次测量上述3种测试回路中注入探头输入电压和检测探头输出电压,得到3个测试回路方程,并由此得到测试回路阻抗的幅值与相位.然后,将EMI噪声源接入测试回路,重复上述测试步骤,通过计算即可确定被测EM I噪声源内阻抗的幅值与相位,测试结果接近矢量网络分析仪标准测试结果.对AC-DC开关电源噪声源内阻抗的分析结果表明,随着频率的上升,其共模噪声源内阻抗和差模噪声源内阻抗分别呈减小和增大的趋势.     

功率吸收钳法与线注入法电缆屏蔽性能测试对比分析

为分析功率吸收钳法和线注入法电缆屏蔽效能测试方法的可比较性,进行了2种测试方法测试结果关系的推导与分析.介绍了功率吸收钳法和线注入法电缆屏蔽性能测试的原理,推导了表征电缆屏蔽性能的屏蔽衰减与转移阻抗两参数间的关系,利用该关系进行功率吸收钳法和线注入法电缆屏蔽性能测试数据比较分析,结果表明:截止频率以下,由于线注入法受试电缆为电短,屏蔽衰减与电缆长度相关,2种测试方法测试结果不一致;截止频率以上,线注入法与功率吸收钳法受试电缆均为电长,测试结果一致.功率吸收钳法和线注入法测试结果相互关联,2种测试方法具有可比较性.     

Pd修饰Ti电极上2-氯酚的电催化还原

采用循环伏安法和交流阻抗法研究了碱性水溶液中Pd修饰Ti电极对2-氯酚（2-CP）的电催化还原特性,考察了Pd的沉积时间和甲酸钠对2-CP脱氯效率的影响。研究表明：2-CP在还原过程中属准可逆反应,且由电荷传质与扩散过程混合控制,Pd沉积300s时的催化性能最好,甲酸钠能够促进2-CP的脱氯反应。     

穿单孔换能器的频率与孔尺寸间的关系研究

研究了前盖板穿单孔夹心式换能器的谐振频率与穿孔尺寸间的变化关系。基于穿单孔换能器的等效电路,利用解析法推导出了该结构换能器的频率方程,计算得到了频率随穿孔尺寸变化的关系曲线,结果发现谐振频率并不是随着穿孔质量的增大而单调上升。在孔深不变时,谐振频率随孔径的增加而增大,而在孔径不变时谐振频率随着孔深的增大先增加后减小,进而解释了其物理意义。     

螺蜷天线特性的数值分析

利用基于RWG(rao-wilton-glisson)基函数的矩量法求平面螺蜷天线和圆锥螺蜷天线表面电流,并进一步计算出天线的输入阻抗、方向性、增益、辐射功率、空间电场大小。分析结果显示这两种天线的输入阻抗值约为自互补结构天线的输入阻抗的理论值(满足巴比涅原理),即空间本征阻抗1/2,188.5Ω;方向性、增益和辐射功率大小在这一频带内也比较稳定。在高斯微分脉冲激励下,结合傅立叶反变换方法得到时域的辐射脉冲电场波形,从波形可知螺蜷天线用作脉冲辐射天线时,辐射电场波形具有高斯二次微分特性。     

电阻抗成像中高速高精度数字相敏检波器设计

电阻抗成像对测量系统的精度和速度都有较高要求,为此研制了基于现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)的数字相敏检波器(digital phase-sensitive detector,DPSD)用于电阻抗成像的数据测量.在分析DPSD原理的基础上,推导出信噪比与采样点数和采样分辨率的关系.给出了测量系统的实现方案,提出了基于直接数字频率合成(direct digitalsynthesis,DDS)技术的模数转换器(analog-to-digital converter,ADC)时钟设计方法.采用高速多通道ADC芯片,辅以低抖动ADC时钟电路,最终由FPGA实现实时DPSD算法.实验测试结果显示,测量准确度可达0.03%,系统信噪比可达85dB.琼脂模型成像实验证明其性能可以较好地满足电阻抗成像的要求.     

改进的电阻抗反投影成像算法

在等位线反投影算法基础上,结合计算机断层成像中均值反投影理论,形成应用于电阻抗成像的改进反投影算法.改进算法以注入电极对中点到测量电极对中点的长度作为投影路径的近似长度,在反投影的过程中考虑投影长度的影响;计算反投影后相对电导率的正负均值;最终的相对电导率值是在反投影结果基础上根据符号减去相应的均值,如果改变符号就令相对值为0.仿真和水槽实验验证均改进电阻抗反投影算法相比于等位线反投影算法可以减小重构图像的星状伪迹.改进电阻抗反投影算法是实用有效的.     

舰艇抗冲瓦整体冲击隔离新概念及其机理研究

基于声阻抗失配原理,提出了舰艇抗冲瓦对水下爆炸冲击的整体隔离新概念.采用波动理论和Taylor平板模型.以冲击波在水、覆盖层、空气层、船体钢中的传播过程为研究对象,建立了实心敷设层结构(消声瓦的简化模型)和带空腔敷设层结构(抗冲瓦)的流固耦合模型.利用Abaqus软件建立舰艇抗冲瓦三维冲击响应模型.算例结果表明,抗冲瓦能够很好地隔离水下爆炸冲击波.大大降低船体结构材料应力和加速度冲击响应峰值,并能在广泛的频域内显著降低舰艇冲击响应.