脆性材料SHPB试验中实现近似恒应变率加载必要性的研究

基于分离式霍普金森压杆(SHPB)试验的数值模拟,对脆性材料SHPB试验中是否需要实现近似恒应变率加载的必要性进行了研究。结果表明在脆性材料的SHPB试验中,即使整形入射应力波在反射应力波中产生了一个近似平台,脆性材料试样中仍旧存在显著的由惯性产生的径向围压,说明在SHPB试验中实现了由反射应力波中的近似平台所表征的近似恒应变率加载也不能表示SHPB试样中的应变率为近似恒定。因此,在脆性材料SHPB试验中应用波形整形技术并不能改变转折应变率表征SHPB试样中应力状态转变的特性。无论是否采用了波形整形技术,应用脆性材料SHPB试验结果时都应考虑惯性引起的径向围压的影响。     

应用加速度反馈的船舶动力定位系统研究

由于动力定位船舶会持续暴露在环境的干扰之下,所以动力定位系统的目标在于通过运用合适的推进器推力来抵抗风浪流的扰动,从而维持期望的位置和艏向。通过引入测量加速度反馈和惯性测量单元,提供一种方法来更好地补偿波浪漂移产生的缓慢变化的力,设计出一种低速跟踪控制器来削弱波浪的干扰。经过仿真实验证明,在定量推力的情况下,使用加速度反馈能显著提高纵荡方向的定位精度。     

蒸发诱导纳米粒子自组装薄膜制备工艺

为了获得高质量的单层纳米粒子薄膜,本文提出一种移动盖板约束下的蒸发诱导纳米粒子自组装工艺方法,研究了纳米粒子悬浮液浓度、基材温度、间隙高度和盖板速度等工艺要素对二氧化硅纳米粒子薄膜结构成形形貌的影响规律。结果表明,在适当的悬浮液浓度、基材温度和盖板移动速度等条件下,可以获得高质量的致密单层二氧化硅纳米粒子薄膜,典型的优化工艺参数为：纳米粒子悬浮液浓度5 g L-1,间隙高度1 mm,盖板移动速率110 μm s-1,以及温度30 ℃。     

带有时变时滞的惯性神经网络的同步

研究了带有时变时滞的惯性神经网络的同步问题。利用一个适当的变量变换将原始系统转换为一阶微分系统,构造了含有矩阵Kronecker积的Lyapunov-Krasovskii泛函(Lyapunov-Krasovskii functional, LKF),应用Jensen不等式、倒凸不等式和线性矩阵不等式(linear matrix inequality, LMI)技术来估计LKF的导数,得到了一个新的LMI形式的同步判据并基于同步判据给出了一个误差反馈控制器的设计方法。数值仿真例子验证了所得结果的有效性。     

光学陀螺旋转式惯导系统的安装误差效应分析

在光学陀螺惯导系统中,利用系统旋转自动补偿可以有效地减小惯性元件漂移对系统导航精度的影响,从而实现高精度、低成本的惯性导航要求。首先从光学陀螺旋转式惯导系统的误差传播方程出发,推导了系统中由于光学陀螺安装误差引起的数学平台角度误差表达式。以此为基础,分析了旋转式系统中的安装误差引起的误差效应及自动补偿安装误差所应满足的条件,为系统设计和精度分析提供了理论参考。     

捷联惯导动态粗对准算法研究与仿真

动态环境下无法直接根据陀螺和加速度计的输出计算出姿态阵。针对这一问题,研究了一种基于重力加速度和惯性坐标系的粗对准算法。算法以初始时刻的导航系和机体系为基础,定义两个与其重合的惯性坐标系,利用重力加速度在这两个惯性坐标系中的投影来构造观测向量,通过q-method求解Wahba问题确定初始时刻的姿态阵。而导航坐标系的变化可根据地理位置信息、地球自转角速度和时间信息来计算,机体系的变化亦可通过陀螺信息实时跟踪,因而就能确定对准完成时刻的姿态阵。理论分析和仿真表明,该方法能有效解决捷联惯导的动态粗对准问题。     

MEMS惯性器件误差系数的Allan方差分析方法

全球卫星导航系统和惯性导航系统（GNSS/INS）组成的组合导航系统已经在很多应用场景下发挥了巨大的作用,随着组合导航系统的发展,低成本INS也得到了广泛的应用,微机电系统（MEMS）惯性器件在组合导航系统的应用当中也日益受到重视,MEMS惯性器件体积小,功耗低,便于低成本系统的实现.但是MEMS惯性器件的误差较大,为了对其误差项进行分析和识别,可以使用Allan方差方法对惯性器件长时间测量数据进行处理.本文分析了MEMS惯性器件具有的典型误差项,介绍了Allan方差分析方法的原理和实现方法,利用该方法可以对MEMS惯性器件的各个误差项进行辨识.通过对一种商用级MEMS陀螺仪和加速度长时间实测得到的数据进行处理和分析,验证了Allan方差分析方法应用于误差项辨识的可行性,并给出了该MEMS惯性器件的各个误差项识别结果.使用Allan方差方法得到的误差项系数可以直接应用于惯性器件误差建模,对于GNSS/INS组合导航系统的实现和改进有重要意义.     

Improved performance of GaN-based light-emitting diodes by using short-period superlattice structures

An InGaN/GaN multiple-quantum-well (MQW) light-emitting diode (LED) with a ten-period i (undoped) -InGaN/p (Mg doped) -GaN (2.5 nm/5.0 nm) superlattice (SL) structure, was fabricated. This SL structure that can be regarded as a confinemen t layer of holes to enhance the hole injection efficiency is inse rted between MQW and p-GaN layers. The studied LED device exhibits better current spreading performance and an improved quality, compared with a conventional one without SL structure. Due to the reduced contact resistance as well as more uniformity of carrier s injection, the operation voltage at 20 mA is decreased from 3.32 to 3.14 V. A remarkably reduced reverse-biased leakage current (10^-7?10^-9 A) and higher endurance of the reverse current pulse are found. The measured output power and external quantum efficiency (EQE) of the studied LED are 13.6 mW and 24.8%, respectively. In addition, significant enhancement of 25.4% in output power as well as increment of 5% in EQE for the studied devices is observed, as the studied devices show s uperior current spreading ability and reduction in dislocations offered by the SL structure.     

火炮随动系统解耦控制的应用研究

采用捷联惯导系统做为火炮的姿态测量元件,能够有效提高调炮精度。针对火炮随动系统存在的方位和高低控制通道之间的耦合问题,采用了四元数解耦控制算法,使方位和高低通道独立不相干扰。在解决方位轴实时计算时分别采用俯仰轴叉乘法和高低量解算法,达到解耦控制效果。仿真和实验证明该方法的有效性。     

长航时惯导系统的随机游走误差传播规律及抑制方法

角度随机游走（angle random walk, ARW）误差已成为制约长航时惯性导航系统精度的主要因素。为了减弱ARW对系统精度的影响,针对初始对准和长航时导航两个方面研究误差传播规律及抑制方法。仿真结果表明:ARW直接影响方位对准精度,在长航时的导航中,游走系数N所产生的速度振荡幅值与60N的常值漂移大致相当,姿态振荡误差中的24 h周期因素更为关键,ARW产生的经度误差发散项均方差随时间的平方根增长|系统可采用卡尔曼滤波削弱ARW所造成的对准误差,通过水平阻尼方法可以消除由ARW引起的位置误差中的振荡项。