简支矩形薄壁箱梁受不确定移动偏载作用的竖向振动响应研究

针对工程中薄壁箱梁受不确定移动偏载作用的振动问题,给出了一种基于区间过程的求解简支矩形薄壁箱梁结构竖向振动响应边界的方法.基于修正Timoshenko梁理论、乌氏第二理论和箱梁畸变理论,求得了移动偏载作用下考虑截面扭转和畸变的简支矩形薄壁箱梁受迫竖向振动解析解,通过引入区间过程描述移动偏载的不确定性,推导了简支矩形箱梁竖向振动响应边界的计算过程,分析了不确定性参数的相关性和荷载速度对简支矩形薄壁箱梁竖向振动响应的影响,与有限元计算结果对比验证了本文方法的正确性.

基于代理模型的柔性机械臂区间不确定性分析

针对柔性机械臂系统中不确定参数引起的动态响应不确定性问题,给出了一种基于局部均值分解(LMD)和Chebyshev代理模型(CM)的区间不确定性分析方法。基于LMD方法将柔性机械臂的非线性响应分解为若干分量,并解析出表征信号的瞬时幅值、瞬时相位和趋势项,通过对分解后的信号构建Chebyshev代理模型进而得到柔性机械臂的完整代理模型。提出的柔性机械臂不确定性分析方法能够改善传统CM方法在长时程分析中区间边界失效的现象,以算例说明了本文方法应用于柔性机械臂系统不确定性分析的有效性和准确性。

基于范数自适应步长RRT算法的机械臂路径规划

针对传统快速扩展随机树(Rapidly-Exploring Random Tree,RRT)算法在多维环境下固定步长调试耗时长、搜索效率低的问题,提出了一种适用于机械臂的范数自适应步长RRT算法。建立6自由度UR5机械臂的运动学模型并进行正运动学分析,得到其雅可比矩阵;结合范数不等式和雅可比矩阵,建立机械臂工作空间与关节空间的步长映射关系,在动态改变关节空间搜索步长的同时,保证碰撞检测的有效性。仿真分析结果表明,范数自适应步长RRT算法比传统固定步长RRT算法搜索效率高且无需手动调试步长,路径搜索时间缩短了29.32%,提高了机械臂路径规划的效率。

基于人体-外骨骼-负载耦合系统的静态等效串联链的质心估计方法

现有的质心估计方法只研究了外骨骼的质心变化情况,忽略了人体与外骨骼之间的耦合。为了研究人体-外骨骼-负载耦合系统的质心变化情况,提出了一种基于静态等效串联链的质心估计方法。首先,建立人体-外骨骼-负载耦合系统模型,通过人体运动特性采集实验采集模型所需的运动学参数;其次,在OpenSim仿真环境下模拟实验过程,得到不同负载情况下人体-外骨骼-负载耦合系统的质心变化情况;最后,通过理论计算与仿真,证明了质心模型的可行性。为外骨骼的人机携行研究提供了理论依据。

人机携行外骨骼负重上楼梯的动态建模与仿真

研究外骨骼在不同负重情况下上楼梯时各关节驱动力矩变化规律。基于西南交通大学第三代人机携行助力外骨骼机器人,首先运用D-H法推导了外骨骼的运动学模型,研究外骨骼各个连杆之间的相对运动与位姿关系;其次,基于拉格朗日方法构建了外骨骼动力学模型,并进行了动力学仿真分析;最后,将拟合得到的人体步态周期数据作为基于Adams环境中外骨骼在不同负重情况下上楼梯动力学仿真中的驱动函数,得到各关节驱动力矩数据。所得结果验证了运用拟人建模方法辨识外骨骼机器人动力学模型的有效性,为外骨骼在负重上楼梯环境下的系统驱动和控制提供了理论基础,增加了人机携行性。

考虑动态倾覆稳定性的液压重载机械臂路径规划方法

针对液压重载机械臂的动态倾覆稳定性问题,提出了一种基于改进快速扩展随机树(Rapidly-exploring Random Tree,RRT)算法的路径规划方法。与只对危险工况的静态稳定性校核不同,该算法以机械臂运动过程中的动态倾覆稳定性最优为目标,在机械臂的关节空间内进行路径规划。以7个关节变量组成的七维数组作为采样点,结合正运动学与力矩法建立机械臂的动态倾覆稳定性计算模型,利用双采样点择优原则,选择其在对应位姿下抗倾覆稳定力矩最优的随机点作为采样点,以增强算法的启发性。在Matlab平台进行的仿真实验表明,改进RRT算法规划路径的倾覆裕度在3种典型工况下分别提升了37%、28%和38%,有效地改善了液压重载机械臂作业平台的抗倾覆稳定性。

MODIS亮温与气温及地温的相关性分析

对MODIS卫星遥感亮温与气温、地温进行了不同时间尺度的大量的计算比对和相关性分析,以期得到直接采用实时MODIS亮温相对变化,结合地面实测地温来研究地震活动热异常的短临变化信息的具有统计意义的依据。结果表明:1)亮温与气温、地温从较长周期的时间尺度(月均值)上看,其相关性很好。而短周期(日均值)尽管明显低于较长周期,但仍然有着较好的相关性。2)通过大量计算比对发现,亮温均值与地温和气温的相关性随着像元面积的增大而逐渐升高。这表明,大气和环境的影响对单一像元而言较为明显。而这种影响可以由一定区域像元的亮温均值得到一些削弱,即一定区域的亮温均值与地温(0cm)的相关性优于单个探测像元的亮温。基于此,在研究亮温相对变化时,应尽量避免采用单一像元的亮温值,利用一定区域的像元均值可能会达到一些排除干扰的效果;3)鉴于热红外亮温数据与地表实际测到的地表温度(0cm)有着显著的相关性,将实时探测到的大面积均匀分布的亮温相对变化与地表实际测到的地表温度结合起来进行热异常变化信息研究,可望提升其可信度和有效性。

非线性递减权值PSO优化下的LQR轨迹跟踪研究

针对二次线性调节器(LQR)权重矩阵选取困难导致的自动驾驶车辆控制精度低、系统适应度欠佳等问题,设计了一种非线性递减权值粒子群算法(NLDW-PSO)。基于二自由度车辆动力学模型,构建了横向跟踪误差模型,设计了前馈控制消除了LQR稳态误差;并设计以横向偏差、航向偏差和前轮转向角为评价函数,将系统输出误差状态量反馈至NLDW-PSO算法,所设计的非线性递减惯性权重因子通过提升粒子群体寻优性能,从而自适应调整LQR权重系数更新策略,形成闭环优化控制,最终求解得到系统目标函数极值。将所设计控制器的跟踪效果进行了对比,Carsim/Smulink联合仿真结果表明所提出NLDW-PSO优化LQR算法的跟踪控制效果最优,横向距离偏差最大值为0.076 m,横向距离偏差均值相较于固定权重系数LQR降低了69.74%,显著提高了车辆跟踪控制精度和自适应能力,且对速度变化具有较强鲁棒性。

MODIS亮温增温异常点比值的时序分析方法及其在台湾一些5级以上地震前的异常变化

首次提出了MODIS卫星遥感数据用于地震预测研究的MODIS亮温增温异常点比值定量化方法以及尽量减少云层干扰的初步方案。结合近期台湾地区一系列中强地震的震例研究，归纳了分析区域内中强地震前的MODIS亮温增温异常的量化指标。研究表明，大部分研究震例在地震发生前1-20天都出现了突跳性质的增温异常比值（活跃度）增强的情况，而正常情况下增温异常比值都在零值附近波动。利用在一定程度上排除了云层影响的MODIS卫星遥感热红外信息得到的亮温增温异常点比值的变化，在一些多震地区有针对性地系统开展研究，有望找到识别地震短临前兆的一种新方法。

人机携行外骨骼负重上斜坡动态建模与仿真

为了实现下肢外骨骼的精确控制,对外骨骼在不同负重下上斜坡过程中各关节力矩进行了分析。基于西南交通大学第三代人机携行助力外骨骼机器人,运用拉格朗日方法建立了外骨骼动力学模型,得到各关节力矩计算表达式;通过三维动作捕获系统得到下肢运动数据,利用Matlab软件计算出关节所需的驱动力矩,得出在上斜坡过程中的力矩变化规律;在SolidWorks软件中建立外骨骼三维模型,将其导入Adams软件中进行动力学仿真,并与理论计算结果进行对比,验证了仿真结果的可靠性。研究结果能够提升在外骨骼上斜坡过程中控制结果的准确性以及人体穿戴外骨骼的舒适性。

雌二醇控释贴片的含量测定及体外释放度试验

目的：测定雌二醇控释贴片的含量和体外释放度。方法：采用反相高效液相色谱法，用ＳｐｅｒｉｓｏｒｂＣ１８柱，以甲醇水（７５∶２５）为流动相，检测波长２８０ｎｍ，用ＦＤＡ桨法溶出装置，测定不同批号雌二醇控释贴片１６８ｈ的累积释放量。结果：雌二醇在５０～８００μｇ·ｍＬ－１（ｒ＝０９９９６）浓度范围内呈线性关系，平均加样回收率为９８８９％（ｎ＝５），日内和日间ＲＳＤ分别为１９％（ｎ＝５）和２５％（ｎ＝５）；３批供试品２４、７２、１２０和１６８ｈ的平均释放度分别为２８％、５５％、７０％和８４％。结论：方法简便，快速，准确，重现性好，可作为雌二醇控释贴片的质量控制方法。

卫星遥感热红外辐射与川滇强震探讨

为了使卫星空间监测技术在地震监测预报的应用研究由理论性、实验性阶段进入实用性阶段 ,进行了探索和尝试。按照地震前兆资料常规处理的格式和要求 ,对收集的部分卫星遥感热红外辐射观测资料进行了处理。处理过程中使用了包含数据格式转换、数据预处理、异常挑选等内容的计算机工作软件。在此基础上 ,根据卫星遥感数据资料所具有的二维均匀分布的特性 ,应用平面和立体的数据图像处理软件 ,对卫星遥感热红外辐射观测资料的异常场信息进行了研究。同时 ,开发出了使用卫星遥感热红外辐射观测资料的数据接口软件。卫星空间监测技术的应用将给地震监测预报带来全新的思维方式及更加快捷实用的数据采集、传送。

HPLC法测定菊花中绿原酸的含量

目的建立菊花中绿原酸的含量测定方法并测定其含量。方法用体积分数50%甲醇回流提取,HPLC法测定。分析色谱柱为Dikma Diamonsil C18（150mm×4.6mm,5μm）;流动相为乙腈-0.4%磷酸水溶液（12∶88）;流速1.0mL·min-1;柱温为室温;检测波长为327nm。结果绿原酸质量浓度在14.0~112.0mg·mL-1内与峰面积呈良好的线性关系,相关系数为0.9993;平均回收率为100.9%~102.84%（n=9）,RSD为0.96%~1.27%（n=9）。分析了7种市售样品,菊花中绿原酸含量为0.33%~0.43%。结论该方法准确、灵敏、专属性强,可用于菊花中绿原酸的测定。

携行式外骨骼机械结构应力测试试验研究

以携行式外骨骼为研究对象,使用Ansys软件,建立机械结构的有限元模型,采用自由度耦合方法,对铰点位置进行处理,计算获得其应力结果。使用静态电阻应变仪,对物理样机进行应力测试。实验结果表明,实际测试得到的应力结果与有限元计算结果的吻合性良好,所得数据真实可信,可为携行式外骨骼机械结构的应力测试提供一种实际应用的方法,为后续研究工作奠定基础。

捷联惯导系统软件测试中的仿真飞行轨迹设计及应用

介绍了一种针对捷联惯性导航系统进行软件测试的仿真飞行轨迹的设计方法。该方法根据实际情况 ,将各种典型的机动动作做成了单个的模块 ;然后再根据需要测试的性能将各个机动动作自由组合成一条飞行轨迹进行实时仿真测试。笔者利用该飞行轨迹设计方法设计出一些典型的飞行轨迹并应用于我国某型捷联惯性导航系统的软件测试中 ,为系统性能、精度的提高作出了重大贡献。

抗风湿中药制剂中非法添加多种化学成分的HPLC检测

目的应用反相高效液相色谱-紫外检测(RP-HPLC-UV)技术分析检测抗风湿中药制剂中可能存在的化学药品成分。方法采用的色谱柱分别为Agilent HC C18(250mm×4.6mm,5!m);流动相为甲醇-1 mL·L-1醋酸水溶液(60∶40);流速:1mL·min-1;捡测波长240nm。结果 4种解热镇痛类化学药物和2种糖皮质激素化学药物,能在该色谱条件下得到分离和鉴定。结论该法简便、快速、准确,可用于中成药及保健品中非法添加解热镇痛类化学药物和糖皮质激素的检测。

甲磺酸非诺多泮的化学降解动力学及其制剂的有效期预测

目的:研究甲磺酸非诺多泮的化学降解动力学,来预测制剂的有效期。方法:采用经典恒温法对甲磺酸非诺多泮溶液和甲磺酸非诺多泮注射剂在不同温度不同时间的含量和有关物质进行考察,采用反相高效液相色谱法进行定量分析,通过数学拟合,确定反应动力学方程,求出反应速率常数K。并运用Arrhenius公式,预测甲磺酸非诺多泮溶液和注射剂在常温下的有效期。结果:甲磺酸非诺多泮溶液和注射剂的含量下降符合一级动力学模型,有关物质增加符合零级动力学模型。甲磺酸非诺多泮溶液在25℃时的t_(0．9)为1．09年,其注射剂在25℃时的t_(0．9)为5．12年。结论:通过制剂学手段,显著提高了甲磺酸非诺多泮注射剂的稳定性。

复杂轮廓曲线的样条插补与速度规划方法

针对复杂轮廓曲线数控加工高速高精度控制要求,基于B样条曲线理论,提出了3次B样条曲线插补算法,通过预判加工速度,采用3次B样条曲线不同段间连接点的切矢量求解,建立以时间为参数的样条曲线方程,同步完成插补轨迹规划和速度规划.经过仿真分析表明,该算法的计算效率高,可满足加工精度与速度平滑要求.

卫星遥感热红外辐射信息与云南永胜6.0级地震

对利用气象卫星遥感热辐射信息进行地震监测预报时必须考虑的不同星号、不同通道、不同时段及不同分辨率等问题进行了讨论 ,并为此进行了多种应用方法的计算和比较 ,介绍了相应的气象卫星遥感热辐射信息资料处理方法及研制的计算软件。在此基础上 ,对 2 0 0 1年 10月 2 7日云南永胜 6 0级地震前的卫星遥感热辐射信息及其异常的时空分布特征进行了分析和研究。研究表明 :地震前一个月左右 ,从计算结果中可以发现明显的高频次异常图像 ;同时 ,在空间分布上呈现出“大范围减温异常—大范围增温异常—地震”这样一个过程。

基于四元数的空间圆弧插补算法

针对数控加工中高效简洁的进行空间圆弧插补的要求,基于四元数理论,给出了一种实现空间圆弧插补的规划算法。通过解析空间圆弧的几何特性,采用四元数旋转插值理论进行轨迹规划,并将速度相关参数转化为角度相关量,采用S曲线加减速规划方式规划加工速度。该算法实现了空间圆弧的直接插补,而且避免了矩阵坐标变换存在的万向节锁死、计算量大等问题。经过仿真分析,该算法计算效率高,加减速冲击小,可以满足高性能数控系统的应用要求。