一种小型漂浮式天线基座静力学特性研究

研究了一种新的小型飘浮式卫星天线基座的静力学特性. 根据几何尺寸和受力情况研究其浮态、状态方程和储备浮力;根据重心移动定理、浮心移动定理和等体积倾斜定理研究其浮心、稳心、稳性半径和初稳性高;根据几何旋转不变性,通过数学推理研究其静稳性;根据动力矩的作用过程分析动复原力臂和静复原力臂间的关系,研究其大倾角稳性;利用储备浮力研究其抗沉性. 研究结果表明该基座具有较好的浮性、稳性和足够的抗沉能力.      

45钢光滑和非光滑试样耐磨性试验研究

采用UMT-2微观摩擦磨损试验机,研究45钢光滑试样、机械和激光加工凹坑形非光滑试样的耐磨性。试验结果表明,在本次试验条件下,光滑试样耐磨性最差,相同尺寸和间距凹坑形激光加工试样耐磨性高于机械加工试样;且凹坑直径和间距相等时,即凹坑分布越均匀耐磨性越好;分析了激光加工试样的耐磨机理,为凹坑型非光滑表面尺寸和分布密度的选取提供了初步的试验数据。     

可调节式格栅装置对漂浮式海上风机稳定性的影响

为提高漂浮式风机在复杂海洋环境中的稳定性与安全性,提出一种可调节式格栅装置,开展振动台试验,验证格栅装置减震的可行性,并利用有限元数值分析,建立可调节式格栅装置与漂浮式风机的仿真模型,分析在不同波况下漂浮式风机的动力响应。研究结果表明：无可调节式格栅装置时,漂浮式风机结构在巨浪载荷下最大倾角为3.1°;当增加格栅装置后,在相同波浪荷载作用下,风机结构的晃动幅值与最大倾角均会减小,二者减小幅度与格栅板开启角度有关;同时,风机结构的自振频率增大,在格栅板开启角度为30°时,结构最大倾角与塔筒应力降幅最大,分别减小1.8°和108.89 MPa,由此可见可调节式格栅装置可显著提高漂浮式海上风机的稳定性与安全性。     

大系统优化控制中的非光滑函数优化问题

分析了大系统递阶-协调控制方法之一——关联预估方法中的协调级非光滑函数最优化问题,确定了相应的目标函数对协调变量的子梯度,从减少优化控制对系统干预次数的角度,提出了一种基于子梯度的最速下降的优化协调策略。数字仿真结果表明了本算法的优越性。     

漂浮式光伏网格对海上天气突变的感知方法

漂浮式光伏在海洋上的应用目前主要受制于海底电缆与特质浮筒的成本问题,该能量如果被海上牧场等场景的无人管理系统就地消纳则表现出高度的适用匹配性.这种场景下由漂浮式光伏形成的网格系统可以解决海上牧场等对突变天气的预警需求.由于光伏出力模型对天气随机变化的强跟随性,基于大面积光伏的时空相关性分析,通过硬件、距离、时延、天气等因素建立相似电站融合估计关系.基于长短期记忆网络算法对相似电站时序进行跟踪,所得超短期预测值可以估计目标相似电站的状态.用某市城区规模的数据验证了该思路的可行性,表明该框架可以弥补传统研究的不足.     

漂浮式风电场的基础形式和发展趋势

阐述了海上风电场的分类,并对漂浮式风电场风电机组的浮式基础作了详细的介绍。随着风电开发技术的成熟,风机容量大型化、垂直轴风机的应用及建立非并网风电多元化应用系统将是以后漂浮式风电场发展的趋势。     

具有饱和约束的船舶航向非光滑反馈控制设计

针对具有饱和约束的船舶航向控制问题,提出一种基于Lyapunov稳定性理论的非光滑反馈设计实现航向无差控制.该方法结合闭环控制及开环控制两种设计手段,在保证船舶航向控制系统稳定的前提下,克服舵角工作范围约束,可在初始条件已知情况下,保证船舶在任意位置实现无差航向控制.多种情况下数值仿真结果验证了该非光滑设计方法的有效性.     

非漂浮型和漂浮型航空座椅垫动态压缩力学性能研究

为研究航空座椅垫的动态压缩力学性能,基于非漂浮型和漂浮型两型航空座椅垫,考虑4种非漂浮层材料密度和4种漂浮层材料占比的影响,通过电子万能实验机与高速液压伺服实验机开展准静态和动态压缩特性实验,研究座椅垫的变形过程、率敏感性、能量吸收和能量损耗等变化规律。结果表明：航空座椅垫压缩实验重复性较好;座椅垫材料具有明显的非线性特性、迟滞效应与超弹性特性,且弹性模量较小;座椅垫材料率敏感性较为明显,应变率参数与非漂浮层密度正相关,与漂浮层占比负相关;峰值能量与应变率、漂浮层占比及非漂浮层密度均正相关;能量损耗百分比与应变率正相关,与漂浮层占比和非漂浮层密度负相关,且漂浮层材料占比起主导作用。     

全自主漂浮式海上风电场运维系统关键技术与系统架构探讨

风能作为一种清洁的可再生能源,对于实现“双碳”目标以及低碳能源体系转型至关重要。分析和研究了漂浮式海上风电发展面临的挑战和潜在的技术,特别是重点探讨了信息与通信技术（Information and Communication Technology, ICT）和机器人技术在漂浮式海上风电运维中的潜在应用,进而设计了漂浮式海上风电运维系统架构,旨在降低运维成本和提高运营安全性。所提出的解决方案涵盖了浮式平台设计、数字孪生形式的远程操作、自主水下机器人等多个方面。     

几何控制与非光滑分析

控制论的数学理论产生于上世纪50年代,它的早期发展与变分法和工程系统设计紧密相关,按对系统的控制的不同目的,可以粗略地分为最优控制和位置控制两种类型。近几十年来控制论有了显著发展,特别是来自微分几何和非光滑分析的方法使得两类控制问题的界限不再分明,并且这些方法成为整个控制论研究的本质性工具。2006年6月,西方数学界（美国、意大利和其它西欧国家）在罗马举行了与本书同名的国际学术会议,以此庆贺两位著名的控制论专家H．Hermeses（美国科罗拉多大学教授）73岁和R．T．Rockafellar（美国华盛顿大学教授）71岁寿诞。     

小型方向图可重构四单元缝隙天线的设计

提出一种小型方向图可重构天线.该天线是由4个缝隙单元组成的平面阵列,单一的缝隙单元能产生定向辐射方向图,且最大辐射方向是接近缝隙的开口端.将4个PIN二极管集成在4个缝隙单元上,通过4个二极管开关的导通与断开组合成不同的模式,使天线在xoy平面上获得8个定向和多个全向的辐射方向图.仿真结果表明:该天线的定向最大增益为2.90 dBi,全向最大增益为1.38 dBi,半功率波束宽度平均值为136°.该天线是半径为31 mm的圆,体积小,制造成本低,且满足无线通信频段2.40~2.50 GHz,适用于无线局域网(WLAN)等无线通信领域,可以降低多径衰落的影响,提高数据的传输速率.     

纸基RFID小环天线设计

 以UHF（860~960 MHz）频段的RFID标签天线设计为背景, 对以纸质基材为天线衬底的小环天线的阻抗特性和辐射特性进行了理论计算和仿真。通过改变小环天线的几何尺寸和纸质基板的物理参数, 实现与目标RFID标签芯片的阻抗匹配。以仿真和计算结果为依据, 设计了一个工作在915 MHz频段的纸基RFID小环天线。     

ESO抑制扰动特性的研究

本文给出了自抗扰控制技术用于滤波的研究结果,提供了一些仿真实例。结果表明,这种新型的控制技术对高频噪声具有较好的滤波特性。     

一种低轮廓的脉冲天线

研究表明对偶极天线进行并联介质加载能够降低天线的轮廓。实验结果显示 ,加载介质的介电常数和介质块的大小等参数 ,对天线的小型化有重要影响。模拟实验中选用参数为 1× 10 9的高斯脉冲做激励源 ,得到满意的实验结果。     

自抗扰控制器在纺织机械卷绕头控制中的应用

高速卷绕头是化纤纺织机械中的核心部件,目前不少化纤厂家使用的仍然是早期的卷绕头,已不适应当前高速纺丝的要求,亟需开发出技术先进的全自动换筒卷绕头。根据卷绕工艺和工程实际的要求,针对卷绕恒线速度控制及其抗干扰性能等核心问题,将自抗扰控制器控制算法引入到高速卷绕头控制中,进行了大量的理论、仿真和实验研究,并且在上海二纺机股份有限公司的FJQ29X型自动切换高速卷绕头上成功应用,取得了令人满意的效果,为实现卷绕头高速化提供了一项重要技术。     

大口径天线伺服系统的建模及控制算法设计

在大口径天线伺服系统存在高频未建模动态不确定性和低频风扰动的情况下,传统的PID控制算法无法满足天线伺服系统的高指向和跟踪精度要求.针对该问题,文中设计了一种基于灵敏度函数和补灵敏度函数的、兼顾系统性能和稳定性的混合灵敏度H_infinity控制算法,并将其应用于天线伺服系统.仿真结果表明,该算法不仅能显著提高天线伺服系统的动态性能,而且具有较强的扰动抑制能力和鲁棒性.     

小型四旋翼飞行器姿态的自抗扰控制

针对存在总扰动的小型四旋翼飞行器姿态控制问题,设计一种基于自抗扰技术的四旋翼飞行器姿态控制方法.首先,利用牛顿-欧拉建模方法建立小型四旋翼飞行器动力学系统模型,将其表示成二阶状态空间方程形式.然后,将系统的总扰动扩张为一个新的状态变量,并设计扩张状态观测器对系统总扰动进行估计.最后,在系统扰动估计的基础上设计非线性状态误差反馈控制律.仿真结果表明,所设计控制器对系统总扰动具有很强的鲁棒性能,实现了姿态的快速稳定控制要求.     

用户卫星天线跟踪指向自抗扰控制方法

为同时解决用户卫星天线控制系统的鲁棒性、解耦控制和高跟踪速率下的高精度跟踪控制等问题,采用非线性自抗扰控制方法,提出了一种新型的用户卫星天线跟踪指向控制系统.设计该控制系统,无需精确的天线数学模型.采用扩张状态观测器对天线模型实现动态补偿,则在方位和俯仰通道上被简化为两个近似解耦的积分系统.仿真结果表明,提出的天线控制系统具有较高的跟踪指向性能且对干扰及不确定性具有较强的鲁棒性.该控制方法有效地解决了天线跟踪指向控制问题.     

小型演化线天线快速制备及评价方法研究

小型演化天线具有高增益、宽带宽、共形、体积小等优点而在航空航天领域具有广泛的应用前景.对演化天线样机进行电磁性能检测是评价其结构设计合理性的有效手段,但演化天线复杂的空间几何结构严重影响样机的成形质量和效率.针对小型演化线天线在结构设计过程中的样机性能快速评价需求,对小型演化线天线的快速成形制造工艺进行研究,并对金属快速成形和非金属快速成形复合表面化学镀铜两种工艺制备的线天线样机进行馈电特性测试.结果表明,两种快速成形工艺所制备线天线样机的馈电特性都能满足设计验证需求,采用快速成形方法来快速制造具有复杂空间几何结构的小型演化线天线样机并进行性能快速评价是完全可行的.      

单回路 PID 控制系统参数整定算法的仿真研究

用计算机仿真过程控制系统ＰＩＤ调节器的工程整定法,即采用凑试法、衰减曲线法、临界比例度法和响应曲线法等,研究了改变ＰＩＤ调节器的比例（Ｐ）、积分（Ｉ）、微分（Ｄ）参数对系统过渡过程性能的影响,得到了仿真响应曲线。