为了实现汽车底盘的集成控制,提出了模型预测控制(MPC)方法。在紧急避障操纵时,利用四轮差动制动和主动前轮转向集成控制的方式实现对汽车理想操纵特性的跟随。上层集成控制器通过模型预测控制方法决策下层子控制器所需的附加横摆力矩和前轮附加转角。建立了七自由度非线性车辆模型作为预测模型,并通过实车试验对其精度进行了验证。在Carsim中的虚拟试验对模型预测控制方法的控制效果进行了验证。

以车辆操纵稳定性评价指标为研究对象,利用多元统计方法分析各指标变量间的依赖关系,通过降维按重要程度构造少数几个操稳综合评价指标,得到客观赋权操纵稳定性能得分。结果表明,用较少的指标及赋权得分能够有效地评价车辆操纵稳定性能。

采用计算机辅助工程分析(CAE)方法、台架试验和整车扭转试验方法,利用轿车行驶的常用工况,揭示了整车扭转机理。应用非线性插值理论提升了车身扭转刚度仿真值和试验值间的对标精度;对影响整车扭转刚度的车身扭转刚度和悬架系统侧倾角刚度进行了系统性分析。探索出了整体静态扭转测试原理和方法,得到整备车身的扭转刚度是白车身扭转刚度的1.72倍;前、后悬架的侧倾角刚度比例为1.44;整备车身的刚度值是悬架刚度值的10倍;白车身的刚度值是悬架刚度值的5.8倍;整车扭转刚度值是悬架刚度值的11倍,整车刚度值是白车身刚度值的1.89倍。在理论研究的基础上,探索出的3项轿车整体扭转刚度设计的匹配原则,为轿车悬架系统和车身的扭转刚度最佳匹配及整车开发提供了理论依据和设计方法。

吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室于20世纪90年代提出的动态车轮模型,根据经验估计胎体刚度参数缺乏理论依据,为此本文提出了轮胎胎体六向刚度的解算方法。利用悬架试验台上垂向力、侧向力、纵向力、回正力矩加载试验的数据,计算出轮胎胎体的六向刚度,保证了动态车轮模型的仿真精度。

提出一种基于统计理论的刚度计算方法。以一款客车为例,选取不同加载方式和计算断面进行刚度计算,得出一组计算值,通过检验验证了弯曲刚度计算值符合正态分布,进而得出可以用数据的样本均值作为车身弯曲刚度值的结论。为提高本文方法的计算效率,采用FORTRAN语言编写计算程序,车身弯曲刚度计算的整个过程可以由计算机自动完成。

从ABS和AYC工作时序及保证车辆行驶安全出发,提出了减压AYC控制策略,结合修正的单轮ABS控制策略,实现了二者的协调控制。利用硬件在环实验台,对控制策略进行了验证,结果表明设计的控制策略可以充分提高整车的行驶安全性。

针对某型装备机械式自动变速器的四驱车辆,搭建了基于AUTOBox的驱动力控制系统;完成了不同驱动力控制方式的道路试验匹配;分析了油门、制动和档位控制3种控制方式单独控制、不同组合与不同参与程度的联合控制对驱动力控制效果的影响。试验结果表明,通过对控制方式的匹配优化可以有效改善车辆在冰雪地面的加速能力。

基于二自由度车辆模型设计了车辆底盘集成控制器,开发了基于二次规划法的主动横摆力矩优化分配算法。针对阶跃转向和单移线转向行驶两种典型工况进行了仿真试验。结果表明,所设计的底盘集成控制器具有良好的控制效果,能够明显地改善车辆的操纵稳定性;开发的主动横摆力矩优化分配算法能够充分利用各个执行机构,使得在主动转向角和主动制动压力等输入都较小的情况下,能获得较好的车辆操纵稳定性。

为消除两种主动控制系统之间的干涉和耦合,应用逆乃奎斯特阵列法设计了车辆底盘集成控制器,分别对系统进行预补偿和动态补偿,并完成底盘集成控制系统整体构架,协调控制两个子系统。利用基于MATLAB与AMESim的联合仿真平台进行典型工况仿真分析,结果表明:基于逆乃奎斯特阵列法的车辆底盘集成控制系统能够有效地协调控制主动转向系统和主动制动系统,消除两者之间的耦合,显著提高车辆操纵稳定性。

提出了基于深度混合动力电动汽车的牵引力分层控制方法。上层控制中提出了基于动态滑模的驱动轮目标驱动力矩制定策略;下层控制中提出了电机转矩单独控制策略、基于转矩动态协调的发动机电机协调控制策略以及工况识别逻辑。最后开发了仿真和硬件在环试验平台,结果表明,本文方法能够快速、准确、平稳地实现对打滑车轮的控制,改善了深度混合动力汽车的起步性能、加速性能以及稳定性能。

针对汽车主动前轮转向(AFS)与直接横摆力矩(DYC)协调控制问题,提出了一种基于模型预测控制的集成控制算法。该算法采用分层集成控制结构,设计了模型预测控制器,研究了二次规划轮胎力分配法,并通过仿真实验对算法进行验证。结果表明:控制算法能够提高车辆的稳定性,具有可行性;采用二次规划轮胎力分配法相对于单轮制动轮胎力分配法可扩大稳定性控制范围。

针对汽车转向操作,首先设计了主动悬架平顺性和操纵稳定性的LQG控制方法,进而提出将LQG控制与模糊控制相结合的综合控制策略。建立九自由度的主动悬架系统整车模型,利用Matlab/Simulink软件分别对随机路面上汽车转向盘角阶跃输入和单正弦输入进行控制仿真,将综合控制策略主动悬架与LQG控制主动悬架和被动悬架仿真结果进行性能指标的对比分析。结果表明:本文提出的综合控制策略能够在LQG控制基础上,充分减小车身侧倾角,优化车身侧倾姿态,达到同时提高汽车平顺性和操纵稳定性的目的。

探讨了脉动高频信号注入法用于电动助力转向系统(EPS)的面贴式永磁同步电机(SPMSM)转子位置观测的可行性;分析了注入的电流对于电机转矩波动造成的影响。仿真结果表明:这种方式既可以准确地观测电机转子的位置,且对电机的转矩波动影响较小。

分别采用基于传递函数模型、ARX模型及T-S模糊模型对由泵站及比例减压阀组成的线控制动系统进行辨识,辨识出通过PWM指令使比例减压阀输出轮缸压力的阀控系统,并对辨识结果进行模型验证。最后,比较了3种不同方案的系统辨识效果。研究结果对线控制动系统的建模和控制具有一定的实用价值。

基于驾驶员方向盘转动角速度与车辆低通滤波特性,对驾驶员转向意图及其紧急程度进行了表征,并以此实施了ESP系统参考模型的修正,使得ESP系统的控制介入时机更为合理,提高了车辆对驾驶员意图的响应性能,也避免了系统介入不适当对驾驶员正常行驶意图的干扰。最终通过某款轿车装备ESP后的实车场地实验,验证了修正算法的有效性。

首先根据不同乘员类型体型轮廓的差异性,建立了基于低成本摄像头的乘员类型视觉检测系统;根据乘员图像样本数据信息量大而复杂的特点,利用Legendre矩阵对原始图像中乘员体型轮廓特征进行了描述;然后针对实验样本类型多、模式类型少的特点,引入智能模式识别中支持向量机的方法。通过样本数据的训练和参数的调整,建立了乘员类型识别器。最后进行了样本数据的测试。结果表明,用此种方法建立的识别算法能够以较高的准确率对乘员类型进行分类,为智能安全气囊系统提供准确的乘员类型信息。

以8辆不同类型轿车的4种不同车速匀速行驶时采集到的32个车内噪声样本为研究对象,以响度、尖锐度、粗糙度和抖动度4项心理声学客观参量作为输入,以主观评价团对车内噪声的舒适度打分作为输出,分别使用广义回归神经网络、BP神经网络和多元线性回归分析建立车内噪声品质预测模型并对声品质进行预测。三种方法的预测结果表明:广义回归神经网络相对于其他两种方法具有更高的准确度,相对预测误差为-7%～7%,较多元线性回归分析能更准确地描述客观评价参量与主观舒适度之间的非线性关系,并且较BP神经网络具有更高的准确度及稳定性。

以某轿车为研究对象,参照国家标准GB20072—2006《乘用车后碰撞燃油系统安全要求》,建立整车后面碰撞仿真分析模型。用PAM-CRASH显式分析软件计算整车140ms的后面碰撞响应过程,并通过仿真与试验结果的对比分析,验证了所建整车后碰模型的有效性。结合试验与仿真结果发现,该车型存在后纵梁变形吸能不充分和车体加速度较高等不足,通过对后纵梁进行结构优化和改进,改进后的仿真分析结果较为理想,满足后碰被动安全性要求,提高了车身结构后面抗撞性能。

基于传递路径分析理论,针对某轿车的怠速和城市中50km/h匀速行驶两种工况下,以动力总成振动激励对驾驶员座椅地板垂直振动加速度的传递路径分析为例,说明了传递路径分析的方法和步骤,分析并识别了对整车行驶平顺性影响较大的动力总成悬置的主要振动传递路径,并比较分析了动力总成悬置的传递率。结果表明,动力总成右悬置的Y向振动激励对驾驶员座椅地板Z方向的振动加速度的贡献量最大,并且该悬置的传递率也较差。因此,优化动力总成右悬置的隔振性能,能够提高该车型在上述两种工况下的行驶平顺性;运用TPA方法可以识别各传递路径贡献量的幅值大小以及各贡献量幅值之间的相位关系,为动力总成各悬置设计提供依据。

通过材料试验确定了所研究驾驶室液压悬置橡胶材料的本构模型。分别建立了液压悬置的固体模型和液体模型,将其导入有限元分析软件中建立了液固耦合模型。利用准静态分析方法计算了液压悬置的静刚度,并与试验数据进行了比较。在动刚度分析中,液体流动参数采用K-Epsilon RNG紊流模型,计算了液压悬置的动刚度和相位角,并与试验数据比较。经过试验验证,表明所建立的驾驶室悬置液固耦合有限元模型是正确的。利用所建立的有限元模型分析了悬置主要结构参数对其动特性的影响。

通过对原有车型前横梁结构进行分析和研究,得出基于目前车型结构,存在两种更改方案。针对双层板和单层板两种设计更改方案,分别采用了两种材料对前横梁进行相应的结构设计,然后再对其进行整车碰撞性能测试、CAE分析。结果表明,采用热成型钢板BTR165设计的前横梁单板结构,相对普通板材B₃40/590设计的前横梁双层板结构,不仅可以提高整车的碰撞安全性能,而且可以降低汽车的自重,因而具有重要的现实应用意义。

针对某国产厢式货车的简化模型,应用计算流体力学原理与方法,采用四面体、三棱柱、六面体及金字塔型等单元的混合网格和Realizable k-ε湍流模型,对其无隔板、加装4种形式及9种尺寸的底部隔板的外流场进行数值模拟,得到不同情况下该车的气动阻力系数、表面压力分布、流线以及速度矢量分布等气动特性。对比分析加装隔板前后及各方案的流动特性与气动阻力系数,结果表明,加装底部隔板可以改善轻型厢式货车的气动特性,降低气动阻力。

为实现营运车辆制动器蹄片磨损量的动态检测,提出了采用阻值分级法的蹄片磨损量检测模型,研究了传感器阻值在检测精度分别为10%、5%、2%、1%、0.5%和0.2%时的分布规律。仿真结果表明:随着检测精度的提高和分压电阻阻值的减小,磨损前后并联电阻阻值成明显的近似线性关系。研发了蹄片磨损传感器并进行了试验。试验结果表明:试验传感器的检测电压阈值为0.15V,可实现对磨损量为1mm、精度为8.3%的蹄片磨损量动态检测,验证了制动蹄片磨损量动态检测方法的可行性和准确性。

针对汽车曲线行驶状态轴距差检测仪校准方法的问题,研究了曲线行驶时轴距差的检测模型,提出了一种带有模拟并计量前轮转角功能进而实现汽车定轴距差曲线行驶的校准方法。该方法采用轴销的中心作为前轮回转中心,有效避免了由于前轮转动导致的校准装置轴距改变。研发了汽车曲线行驶状态轴距差检测仪的校准装置,完成了校准点分别为0、1、3、5、10、20mm时光敏式轴距差检测仪的校准试验,证明了汽车曲线行驶状态轴距差检测仪校准方法的可行性和准确性。

考虑到汽车检测站选址即网点布局时的不确定因素的影响,为更确切地描述实际情况,引入检测车辆数量为随机变量。另外,考虑到选址过程中由于受到自然环境条件限制或政策规定的影响,存在某些区域能否进行检测站选址等问题,构建了以检测用户总运输费用最低为目标函数的有区域约束和无区域约束下的随机机会约束规划模型。同时,应用基于随机模拟的遗传算法进行了所构建模型的求解,并通过实例验证了算法的有效性和模型的正确性。

应用商用CFD模拟软件FIRE针对YD4A75-C₃电控共轨柴油机实际工作过程中的燃油分布特性进行了深入研究。结果表明:燃油喷入缸内后迅速发生雾化,形成燃油蒸汽,其在射流动能的推动下向燃烧室壁面、凹坑及余隙内进行扩散。燃油在运动过程中,缸内燃油分布区域较为集中,分布的空间体积较小,燃油浓度分布存在严重的不均匀性,基本以高浓形态存在于缸内。同时,未燃燃油吸收了较多燃烧过程所释放的热量,燃烧前已具有较高的基础温度,进一步促进了局部高温区域的产生及有害排放物的生成。

通过360h的实验室动态运行实验,对30台轿车用燃料电池发动机稳定性进行了验证考核,预计寿命可达到3600h(20%性能损失)。30辆车累计运行里程超过120 000km,其中3#车单车运行里程达到15 000km(含世博后运行)。对3#车发动机示范运行过程中的性能稳定性进行了数据分析,对照实验室稳定性考核的实验结果,发现发动机在实际道路工况下的稳定性低于实验室动态运行条件。通过2种工况的对比分析,发现强动态特性及增湿系统功能在实际道路工况下的降低是燃料电池发动机性能稳定性降低的主要原因。

由于SCATS控制系统的检测信息不提供速度信息,很少用其估计城市道路的路段行程时间。鉴于SCATS应用的广泛性及其采集信息的丰富性,提出了一种基于SCATS信息的路段行程时间估计方法。对基于SCATS信息估计结果进行误差分析,并分析了浮动车样本量对GPS估计结果的影响,明确了两种估计方法在不同条件下估计结果的特性。根据估计结果的准确性和稳定性对实验样本进行分类。在分类的基础上,分析了以上两种估计结果的互补性,并选择合适的融合方法对二者进行了融合处理,融合前后的估计误差对比结果表明,提出的基于SCATS估计方法有效,经SCATS及GPS信息融合后的估计结果更可靠。

针对多品种、多供应点的应急物流决策问题,构造了具有时效性、安全性和经济性特征的路线选择决策函数,建立了应急时限内满足需求点品种和数量的供应点数量最少物资调配模型,并对决策函数和物资调度模型进行了分析,提出了求解算法,用实例进行了验证。验证结果表明:决策函数和物资调度模型能有效地为复杂应急物流的物资调配和线路选择问题提供决策方案。

取季节性冻土区3种不同塑限路基土,通过对室内制备的试样在经历0～7次完整冻融循环过程后,进行不同围压下三轴压缩试验,得出如下结论:同种土相同冻融循环次数下,抗剪强度随围压的增加而增加;相同围压下抗剪强度随冻融循环次数的增加基本呈下降趋势;相同围压、相同冻融循环次数条件下,抗剪强度随塑性指数的增加而增加。采用指数函数进行多元非线性拟合,建立了不同塑性路基土抗剪强度与围压、塑性指数及冻融循环次数的关系,拟合效果理想。

通过对传统方法进行分析,并结合沥青混合料的集料比表面积的实测结果,提出了不同于常用方法的沥青混合料的集料比表面积的确定方法,并确定了集料比表面积的计算公式。在此基础上,通过研究现有的沥青混合料沥青膜厚度计算方法,提出了修正后的沥青混合料沥青膜厚度计算公式。实践证明,这一方法更能反映沥青混合料中集料比表面积的真实情况,确保沥青混合料沥青膜厚度计算的准确性,对沥青混合料配合比设计具有指导意义。

在考虑截面分阶段受力特点及极限状态下截面应变分析基础上,基于核心柱混凝土在一期荷载和二期荷载分别作用下截面应变图中性轴位置相同的假定,利用积分推导出核心截面承受偏心一期荷载、叠合截面承受同方向偏心二期荷载的叠合式钢筋混凝土圆截面短柱极限承载力理论计算公式,通过与Ansys有限元模拟分析对比,证明理论公式计算精度可以满足工程需要。

应用遗传算法优化神经网络的权值和阈值,选取静力应变变化率为神经网络输入参数,以结构的易损截面为研究对象,提出了用于城市立交桥梁的损伤识别方法。以长春市前进大街立交桥左辅道桥为数值模型,对该方法的损伤位置及损伤程度识别能力进行了研究。模拟结果表明:该方法能够对结构单位置及多位置损伤进行成功的定位;对测试样本的损伤程度识别误差在3%以内,且其内插能力要优于外推能力。

基于灰色系统理论,建立了斜拉桥索力状态预测模型,该模型采用全桥索力的灰色关联度作为索力状态的评价指标。由于寒冷地区,索力所经受的环境温差较大,因此,分析了环境温差对索力状态的影响程度。利用温度影响规律对索力状态预测模型中的原始序列进行加权,剔除了预测模型中环境温度的影响,提高了预测精度,使得预测模型能够适用于寒冷地区的索力状态预测。最后以某斜拉桥的索力监测工程为例,验证了预测方法的正确性和可行性。

针对风雨联合作用下的大跨度桥梁风雨致静力作用问题,以开槽双箱梁桥梁主梁节段模型为研究对象,利用在大气边界层风洞中搭建的风雨联合作用试验系统,完成节段模型在风雨耦合作用环境下的静力特性试验。通过分析桥梁主梁风雨致静力相对纯风作用下风致静力增量,进而获取降雨对桥梁主梁风致静力作用影响的相关规律。试验结果显示:流场的改变以及水膜作用对桥梁主梁风致阻力影响较大,雨的冲击力有一定贡献。雨的质量、冲击力以及流场改变和水膜作用对桥梁主梁风致升力均有一定贡献;流场改变和水膜作用相对于雨的质量、冲击力对桥梁主梁风致扭矩贡献较大。试验结果表明:流场的改变以及水膜作用对桥梁结构的静力特性影响突出。

基于弹性地基梁理论建立了地面荷载作用下的盾构隧道结构的纵向内力模型,该模型可以预测出地面集中荷载或均布荷载作用时地下盾构隧道产生的纵向附加沉降变形和内力,并且计算结果与有限元计算结果相吻合。同时对不同软土的基床系数、埋深和刚度对盾构隧道的纵向力学行为进行了分析。结果表明:在地面荷载作用下,盾构隧道的埋深、软土的基床系数对盾构隧道的力学行为影响较大。在地面荷载作用下,如果盾构隧道的埋深较小或者土层强度很弱,会导致盾构隧道产生较大的附加沉降变形和内力,甚至使结构破坏。因此在设计中应尽量避免软土层中浅埋盾构隧道情况的发生,必要时应该对软土地层土进行地基加固处理。

为探讨基于地震激励下自然激励技术(NExT)结合特征系统实现算法(ERA)对于混凝土桥梁模态参数识别的可行性,对某一预应力混凝土连续梁桥进行了数值仿真分析。通过有限元分析软件建立了桥梁的三维实体模型,对模型进行有限元模态分析和时程分析,并利用强震记录实现地震激励,利用加速度信号、考虑外界白噪声的影响,在仅有输出响应信号的情况下采用NExT/ERA方法识别预应力混凝土桥梁的模态参数。通过数值仿真分析,识别出结构前4阶模态参数,与有限元模态分析得到的模态参数相比较,二者误差较小,吻合较好。

采用弹性力学理论对墙梁弹性阶段受力性能进行分析,得到了墙梁墙身斜截面抗裂度的计算公式。采用混凝土小型空心砌块制作墙梁,对简支非预应力墙梁和简支预应力墙梁进行了试验,并将试验结果与理论分析结果进行了比较。理论分析和试验表明:给墙体施加预应力,能够延缓墙体斜裂缝的产生,改善墙体的抗裂性能,而且可以扩大墙梁结构的应用范围,为工程实践提供了有益指导。

以汽车用高强钢22MnB5为研究对象,采用金相显微镜、激光共焦扫描显微镜、洛氏硬度仪等分析手段对热成形中加热参数进行研究。结果表明:对于2mm厚的22MnB5板材在热成形过程中,奥氏体化最佳的加热温度为950℃,保温时间为5min。采用优化后的加热工艺参数进行汽车防撞梁热成形试验,试验件的微观组织为均匀的马氏体组织,抗拉强度达到1500MPa以上,显微硬度在450HV以上,完全满足实际要求。

利用等离子喷焊技术在H13模具钢表面制备NiCrBSi+20%WC/Co喷焊层。研究表明,基体与喷焊层之间存在明显的分界面,与传统焊接接头的微观组织类似,喷焊层中出现垂直于界面结合方向的柱状晶,这种组织形态在等离子喷涂涂层中从未观察到,说明喷焊层NiCrBSi+20%WC/Co与H13钢基体之间的结合为冶金结合。XRD分析表明,喷焊层中的主要相为γ-(Fe,Ni),Cr₇BC₄,Ni₄B₃,Cr₇C₃和Co₇W₆,并且由于这些相的存在,使得表面喷焊层比H13钢基体具有更高的强度和硬度。

使用国产焊丝H08MnSiCuCrNiⅡ,利用焊接机器人对S355J2W+N钢用MAG焊的焊接方法进行了焊接,通过拉伸、硬度和金相检验试验方法对焊接接头显微组织和力学性能进行了分析研究。结果表明:焊接接头具有较好的力学强度,最大硬度值215.2HV出现在焊接热影响区。焊缝组织主要为先共析铁素体、板条铁素体及少量珠光体和粒状贝氏体,过热区主要为块状先共析铁素体、珠光体、粒状贝氏体,细晶区主要是细小的铁素体和珠光体。

采用高温蒸煮法对竹粉的主要组分木质素与纤维素进行分离,并将其分别与ABS混合制备木塑复合材料,研究了纤维素含量不同的两种竹粉及竹粉中木质素、纤维素对竹粉/ABS木塑复合材料力学性能和热稳定性的影响。结果表明,纤维素含量高的竹粉与ABS复合制得的复合材料力学性能较好;竹粉的组分中纤维素的热稳定性优于木质素,由纤维素制备的复合材料综合力学性能较好,热稳定性较高。

基于试验总时间法对多样本随机截尾的数控机床现场数据进行趋势检验,在故障过程为浴盆曲线的趋势条件下,构建了数控机床的非齐次泊松过程的可靠性模型。使用极大似然估计法对非齐次泊松过程的强度函数进行参数估计,得到了该模型的可靠性指标。以6台加工中心的现场数据为例,建立了非齐次泊松过程的可靠性模型。

对提出的一种平板形单振子多自由度压电马达进行了理论设计和试验研究。利用梁函数组合法,计算了压电马达的工作模态频率,得出了布置于马达压电振子表面的各凸起之间间距的设计依据;提出凸起的尺寸应使其一阶弯曲振动频率与整个压电振子工作频率一致,给出了各凸起尺寸的选取原则。根据设计理论,制作了马达样机,对样机的运动能力进行了试验测试。结果表明:马达工作模态频率的理论计算结果接近于实测值;当驱动电压为90V、频率为45kHz时,马达绕矩形板压电振子长度方向轴向的转速为45.6r/min。

分析了工程车辆传动系零部件的时域载荷信号的噪声特点,提出了一种基于小波和分形理论的信号降噪方法。采用小波方法对实测的时域载荷信号进行了三尺度分解,计算了分解后的各层信号的关联维数,依据关联维数的变化规律判断是否存在噪声。以轮式装载机传动法兰的实测载荷信号为例进行了降噪应用研究。结果表明,提出的小波分形联合降噪方法可以根据信号不同频率段内含有的噪声特点进行降噪处理,解决了在小波阈值降噪中如何有效选择阈值的问题。

为提高车辆钢板弹簧的安全性和稳健性,运用可靠性稳健优化设计理论和多目标思想,为车辆钢板弹簧建立一个可靠性稳健优化设计的高维多目标模型。为提高模型的求解精度,利用层次分析法选取粒子群算法中的全局极值和个体极值,提出了基于层次分析法的多目标粒子群算法。与传统方法相比,利用该算法进行可靠性稳健优化设计高维多目标模型求解,简便易行并能迅速准确地得到车辆钢板弹簧的可靠性稳健优化设计信息。

对家燕滑翔时的后掠形姿态翅翼和完全展开形姿态翅翼进行了三维重构,获取了每种形态下4条不同展弦比的翼型。利用FULENT里的S-A模型对获取的翼型进行了气动特性模拟分析。结果表明:两种姿态下的翅翼最大升阻比攻角范围均在3°～5°,展弦比在35%处的翼型具有最优的气动特性。分析指出:后掠形姿态翅翼展弦比在35%处的翼型前缘半径较小,最大厚度位置靠近后缘且翼型线性曲率变化较慢,是产生较优气动特性的原因。

模仿人类磨牙制作了仿齿冠压头,并对其进行了破碎率试验和有限元模拟分析。采用三维激光扫描仪获取齿冠点云,利用逆向工程技术设计制作仿齿冠压头。采用筛分称重法测定仿齿冠压头破碎率,使用非线性接触模型对仿齿冠压头破碎物料过程进行有限元模拟,并与圆柱、齿形压头进行对比。结果表明,仿齿冠压头破碎率高于其他压头,并且数据稳定可靠;仿齿冠压头对物料产生的破碎应力大,应力集中区域多,破碎效果优于其他压头。本文设计的仿齿冠压头提高了压头工作性能,为破碎机械压头的优化设计提供参考。

为了在直升机飞行模拟器上实现虚拟驾驶,建立了六自由度的直升机动力学模型。该模型以拉格朗日方程为基础,以实时获取的驾驶杆状态信息为输入,对直升机受力进行了简化分析。采用龙格库塔法进行动力学模型的实时解算。最后通过与实际试飞数据比较以及仿真画面,验证了此动力学模型和仿真算法具有较高的可靠性,能更精确地对直升机机动飞行科目进行预先性研究。

基于Guyan缩聚和Neumann级数展开方法,提出了一个新的结构拓扑修改静态重分析方法。首先,将增加的自由度通过Guyan缩聚方法凝聚到原始结构自由度上,形成缩聚方程。其次,根据刚度矩阵增量,利用Neumann级数展开建立向量序列,采用偶数行Epsilon加速算法对向量系列进行迭代加速求和,从而快速求出原结构自由度的位移,增加自由度的位移可从缩聚方程得到。数值算例表明,本文算法计算量是基于直接Epsilon的重分析算法的一半,而计算精度相当。

从RNA的二级结构描述着手,建立基于向量的RNA二级结构树的描述方法,并以该种描述方法为基础,应用动态规划算法,以高致病性的H5N1病毒的NA片段为例,对RNA二级结构进行树状比较。比较结果发现,在时间复杂性上,该方法优于利用最小自由能的方法,并且致病性越强,该结构的相似性越高,对生物实验具有指导意义。

提出了一种基于网格密度的混合聚类算法。该算法使用平方误差密度函数作为密度评估标准,避免了传统密度算法由于Eps和MinPts设置不当给聚类效果带来的不稳定因素。提出了动态邻域半径策略,解决了传统密度算法采用全局静态邻域半径造成的聚类偏差问题。对空间区域内的所有结点设置网格密度启发信息。在进行数据结构构造和邻域半径计算时,只需计算对应网格区域内结点,从而降低了计算成本;在进行区域查询时,只选择符合条件的代表对象进行扩展,从而减少了查询次数,节省了程序运行时间。对Pendigits数据集和SE-QUOIA 2000数据库进行测试,结果表明:提出的基于网格密度的混合快速聚类算法在海量数据聚类精度、聚类时间以及聚类稳定性上要优于传统的聚类算法。

通过引入属性相似度的概念,提出了一种可用于解决E-business中的可信传播和信任值预测且无需第三方认证实体存在的属性匹配模型,给出了一种计算属性相似度的推荐方法,设计了一种可使用户之间的信任度随着交易的进行而不断更新的模拟Epinions交易方案(亦称为优先购买机制)。实验结果表明,通过建立对有限的邻节点的信任度,可以较准确地预测出每个节点对网络中任意陌生节点的信任度。

通过记录搜索过程中的有用信息避免了一些无用的约束传播,从而对预处理阶段的Singleton弧相容算法进行了改进,提出了改进的Singleton弧相容算法———SAC3-Revised,它能够减少约束传播的次数和时间。实验结果表明:对于随机问题,当p2在一定范围内取值时,算法效率可提高两倍以上;对于标准测试用例,算法SAC3_Revised的效率也优于SAC-3。

利用Bag-of-words模型构造了Codebook高维空间,将图像向量映射成Codebook空间中的样本点,并根据仿生信息学的同源连续性原理,使用神经网络分类器找到不同类别目标在Codebook空间中的最佳划分,从而提出了一种基于仿生信息学的目标识别算法。通过实验对影响分类器性能的若干因素进行了详细分析,实验结果表明,本文提出的方法有效可行。

本文对模式识别中的经典FCM聚类进行了改进,对经典高维索引结构进行了分析,并将这种改进的FCM算法同树形索引结构相结合,提出了一种新的基于度量空间的动态高维索引结构HC-Tree(Hierarchical clustering tree)。插入算法保持HC-Tree更新时的动态平衡、分裂条件和分裂算法,使HC-Tree具有更紧致均匀的节点,大大减少了重叠,并实现了K近邻查询和范围查询。利用图像数据库特征向量进行了测试,结果表明,HC-Tree性能优于M-Tree和Slim-Tree。

分析了我国社区卫生服务网络系统的建设运行现状,提出利用反向SSL-VPN的In-ternet技术构建"社区卫生服务网络管理系统,从隧道策略、网络模式、工作流程、关键技术等方面做出规划与概述,对设计和构建社区卫生服务管理网络系统框架提出基本方案和建设思路,提供一个高性能、低成本、易实施、高安全性的解决方案和建设模式。

针对传统FCM算法在进行图像分割时对噪声敏感的问题,提出一种新的基于核函数及空间邻域信息的FCM图像分割算法。该算法根据像素间灰度值的差异程度,将空间信息引入传统的FCM算法,建立新的包含邻域信息的隶属度迭代函数,实现图像的分割。同时,算法还引入核函数,用内核诱导距离代替了传统FCM算法中的欧式距离,对输入图像的样本特征进行优化。实验结果表明,本文算法能够获得较好的分割效果,同时具有较强的抑制噪声的能力。

介绍了一种可在酸浴内实时监测粘胶长丝数目的检测系统及图像处理算法。系统采用柱面LED光源照明,经CCD摄像头采集图像至计算机并进行图像处理,实时计算出单丝的数量,给出是否合格的判别结果。采用基于人眼视觉特性的自适应图像增强处理算法,对粘胶长丝图像进行增强,利用类间最大交叉熵的阈值分割法和连通域跟踪计数法,解决了粘胶长丝计数中的胶丝重叠、分叉等关键技术难题,保证了计数准确率。实验证明,该系统具有精度高、检测速度快等优点,适合在化纤企业推广,具有良好的应用前景。

对机器人行走的一类混沌步态进行了修正并设计了新的运动模型,首次应用了机器人行走的反相同步控制方法,将机器人足底的碰撞等效为地面的脉冲作用力,使其产生新的对称步态。应用脉冲控制的方法实现对机器人行走步态的稳定控制,使机器人的混沌步态迅速收敛,从而实现稳定行走。仿真结果验证了算法的有效性。

针对传统变焦距系统存在响应速度慢、定位精度差和视轴晃动大等问题,设计了一种新型的连续调焦组件及其控制系统。利用双混合直线步进电机和微型光栅尺构成调焦组件,在简化变焦结构的基础上,采用一种四组式机械补偿方法对光学镜进行连续变焦距控制,设计了相应的变焦控制算法和控制系统硬件电路。外场实验结果表明,该系统在定位精度、响应精度和视轴晃动等方面较传统变焦控制系统均有明显改善,定位误差小于1%,视轴晃动小于10″。

建立了四轮驱动车运动学模型、带有不确定性的动力学模型和电机模型;利用反步设计方法设计运动学控制器、动力学控制器和电机控制器,实现了四轮驱动车鲁棒轨迹跟踪控制,且系统闭环渐进稳定。最后,通过仿真试验验证了所设计控制器的有效性。

针对交流感应电机在车辆牵引控制领域的应用,在保证并联电机系统结构尽可能简单的条件下,提出了基于伪降阶观测器的并联双感应电机无速度传感器矢量控制系统,采用伪降阶观测器来辨识并联电机的转速。最后,运用Matlab/simulink搭建系统模型,并与单逆变器驱动单台电机的性能进行对比分析,验证了本文方法的可行性。

针对车用电机测功系统的应用,提出了一种基于RBF神经网络的数据拟合方法,并根据虚拟仪器技术的特点将此技术应用于电测功系统中。以车用轮毂电机及其控制系统为例进行实验分析,并将RBF神经网络数据拟合结果与多项式拟合结果进行比较,表明该电测功系统具有精度高、灵活性好、兼容性强和可重用度高的特点。

基于国内封装厂商的六合一IGBT模块GD450HTT60C7S,额定值为450A/600V。采用某款驱动IC设计了该IPM模块的智能驱动和保护电路,实现了包括控制电压源欠压保护、过流/短路保护和过温保护功能。IPM的控制接口采用较为常用的方形截面的排针结构,与高压相连的驱动电源和低压的PWM信号在空间上充分隔离。该IPM已经成功用于一款高功率密度的车用集成控制器。

介绍了高性能车用永磁电机驱动系统中高功率密度、高效与低成本的车用电机控制器,广域高效混合励磁电机和全数字化高性能电机控制软件平台3项关键技术;提出了在功率密度、全范围效率、可靠性、维护性及成本等方面均优于传统的车用永磁电机驱动系统的解决方案。在此基础上,开发出了高功率密度车用电机驱动系统样机,成功应用于力帆LF620纯电动警务车,并服务于2010年上海世博会。

以生石油焦为原料,采用KOH活化法制备纳米门炭。采用氮气吸附法、X射线衍射(XRD)和光电子能谱衍射(XPS)对其孔结构、微晶结构和表面性质进行分析,并以其为电极组装超级电容器,测试了电容特性。结果表明:纳米门炭可在3.5V电压下工作,通过首次充电过程中的电化学活化而获得较大的比电容。样品N900比表面积仅为61m²/g,但比电容确高达136.7F/g,能量密度高达58.1Wh/kg。

磷酸铁锂动力电池是以单体电池在50%SOC状态下的静态开路电压、交流内阻和容量为标准进行分选配组的,但在实际使用过程中电池管理系统所检测到的是单体电池的动态电压,而动态电压与静态开路电压并不一致,因而实际结果并不理想。本文在此基础上,以单体电池脉冲过程中的动态电压差为参数进行分选,并对分选后的多块电池组装后进行测试,取得了良好的结果。

为了快捷、无损检测鸡肉新鲜度,建立了基于圆锥形仿生气体采集室的电子鼻系统。根据鸡肉产生的气味,合理选用了气敏传感器阵列。借鉴嗅觉灵敏的犬类鼻道结构,优化设计了仿生气体采集室。采用RBF神经网络作为模式识别方法。经理化试验结果表明,系统检测鸡肉新鲜度准确率高达98.75%,因此所设计的仿生电子鼻检测鸡肉新鲜度是可行的。

以不同风味、营养和加工特性的牛肉和鸡肉为原料,加大豆蛋白、低聚异麦芽糖、胡萝卜、鸡蛋、苹果汁等营养物质进行营养强化补充,经谷氨酰胺转胺酶(TG)粘合交联重组定型、装模、蒸煮、烘烤和干燥研制营养、风味俱佳的新型果蔬复合牛肉制品。通过产品质构特性单因素试验,得出TG浓度、反应温度、大豆蛋白和胡萝卜加量对果蔬复合牛肉制品的品质与质构特性影响显著。借助Box-Behnken设计、因子分析与方差分析优化出最佳重组工艺参数为:TG质量分数为0.82%,大豆蛋白质量分数为2.2%,反应温度45.5℃,胡萝卜质量分数为15.8%;得出产品综合评价指标与其主要影响因子关系的回归数学模型及其因子间交互作用。

对含苹果颗粒苹果汁通电加热过程中的加热速度、加热时间、电导率和温度等变化规律进行了研究,结果表明:含苹果颗粒苹果汁的电导率随着温度升高、颗粒尺寸减小和颗粒质量分数降低而按线性增大;随着颗粒尺寸减小和颗粒质量分数降低,通电加热时间缩短,加热速度增大;颗粒形状对电导率、通电加热时间和温度变化影响不显著。为探究各因素对加热速度影响及因素间的交互作用,采用正交多项式回归设计试验建立通电加热速度数学模型,得出各因素对通电加热速度影响按从大到小的顺序依次为颗粒尺寸、颗粒质量分数、颗粒形状。当苹果立方体颗粒边长为0.5cm、颗粒质量分数为20%时,固液混合物料通电加热时间最短,为348s,通电加热速度最大;优化出通电加热速度与影响因素关系的三元多项式回归数学模型,对预测分析含苹果颗粒果汁通电加热温度变化规律和通电加热速度有实际意义。

为提高干制黑木耳的品质,采用热风干燥、微波干燥、热风微波组合干燥法对黑木耳的干燥特性进行了研究。结果表明,黑木耳热风干燥过程主要为降速过程,没有恒速期,有短暂的加速期,其干燥模型曲线符合Page指数模型方程。热风干燥耗时较长,微波干燥所需时间短,但产品品质较差。热风微波组合(70℃、385W)干燥所需时间仅为70℃热风干燥所需时间的52%,所得产品品质较高,是黑木耳干制的较佳方法。

研究了玉米须对Wistar大鼠认知、学习、记忆及神经兴奋度等神经行为的毒性作用。选用测试组合自主活动箱,Morris水迷宫和避暗程序自动控制仪对连续77天经口接受不同剂量玉米须的Wistar大鼠进行测试。自主活动试验结果表明:雄性动物5min平均自主活动量明显高于雌性动物,但各性别动物之间无显著性差异。水迷宫试验显示:雌性试验各组平均游泳距离明显低于雌性对照组,雄性高剂量组动物平均游泳速度提高显著性高于雄性其余各组,其他试验参数之间无显著性差异。避暗试验显示:玉米须各剂量组对Wistar大鼠记忆无毒副作用,相反具有一定促进作用,但无剂量效应关系。连续77天饲喂Wistar大鼠玉米须最高剂量达8.0%(相当于雄性大鼠玉米须日摄入量9.354g/kg体重,雌性大鼠为10.308g/kg体重),对大鼠神经行为无毒副作用,相反在一定程度上能促进动物的记忆能力。

考察了玉米须对小鼠急性毒性及致突变作用。利用最大耐受量法对小鼠的急性毒性进行研究,采用常用的小鼠精子畸形,骨髓微核,Ames试验考察玉米须/玉米须水提液对小鼠是否有致突变作用。结果表明,玉米须的LD50≥15g/kg,按照国家标准规定属于实际无毒物质;玉米须对抑制小鼠精子畸形有一定抑制作用,并且对小鼠雄性器官、摄食量及体重变化无影响;骨髓微核试验及Ames试验均表明玉米须无致突变作用。

针对波纹管的强化传热特性,采用理论程序分析与实验研究相结合的方法优化工程设计,提出了浸入式波纹管污水换热器的设计计算方法,并实测了利用该换热器的城市污水热能回收与利用系统的运行参数。测试结果显示:采用该计算程序设计的污水换热器的换热量完全满足建筑物的负荷要求。同时,与其他非金属污水换热器(铝塑管污水换热器、PP-R管污水换热器)的换热效果进行了对比实验,为浸入式污水换热器的优化设计和工程应用提供理论依据和技术参数。