基于改进C^(2)算法的双目标角度估计方法

角度是雷达探测和跟踪目标的重要信息,主波束宽度通常决定了雷达角度分辨率,当雷达主波束范围内包含不止一个目标时,采用传统的和差测角方法只能获得多目标的合成角度位置,不能获得场景中目标的真实角度值,严重影响了雷达对真实目标的截获和跟踪。针对雷达主波束内存在双目标的场景,首先通过理论分析和数值仿真说明双目标对和差测角的影响,再结合传统C2多目标角度估计算法在和差测角中的应用,给出一种改进的C2角度估计算法。最后,通过数值仿真验证了所提出的方法在双目标回波能量相同和不同场景下均适用,且角度估计精度相对传统多目标角度估计方法明显提升。

基于角度传感器的弓网相对坐标检测技术研究

在电气化公路弓网相对坐标的检测中,基于机器视觉的非接触式检测技术的检测精度受图像采集环境的影响较大,基于光电传感器的接触式检测技术的检测精度受传感器安装密度限制。提出了一种基于角度传感器的接触式相对坐标检测技术,用于电气化公路的弓网相对坐标检测。首先,基于双接触线的电气化公路接触网,搭建弓网相对坐标检测实验台,建立弓网相对坐标与角度信息关联函数;然后,研究系统刚度、角度传感器线性度对实验台检测误差的影响规律,建立多项式修正函数对关联函数进行修正;最后,基于修正的弓网相对坐标关联函数,进行弓网相对坐标检测实验,得到实验台检测的绝对误差为±1 mm,相对误差为±0.5%,具备较高的检测精度。

考虑分岔角度和火源位置的地铁分岔隧道火灾临界风速研究

为探究地铁分岔隧道的分岔角度和火源位置对隧道火灾烟气蔓延的影响规律,使用火灾动力学模拟软件FDS对不同火源位置、火源功率以及分岔角度等火灾场景下的地铁分岔隧道烟气温度分布、临界风速进行研究。研究结果表明:地铁分岔联络隧道的临界风速受表征顶棚最高温升系数α和表征分岔隧道分流量的速度损失系数ζ的耦合影响;临界风速时,隧道火源下游烟气温度符合双指数模型衰减;在本文研究的火源功率范围内,分岔隧道内无量纲临界风速与无量纲火源功率的1/3次方成正比;相同火源功率下,分岔角度对临界风速影响较小,而火源位置对临界风速影响较大,火源位于分岔后的临界风速大小约为分岔前的1/(1-ζ)倍。研究结果可为地铁分岔联络通道的通风排烟系统工程设计提供一定程度的参考。

导叶安装角度对离心泵叶轮结构特性的影响

为提高带导叶蜗壳式离心泵的运行稳定性,研究了不同导叶安装角度对离心泵性能及叶轮结构力学响应的影响.以某带导叶蜗壳泵为研究对象,首先对其进行流场数值模拟,再通过静态和瞬态结构分析模块将水压力载荷导入叶轮结构,以实现单向流固耦合分析,研究不同导叶安装角度下叶轮变形与等效应力变化规律,最后通过模态分析研究叶轮结构的振动特性.结果表明:随着导叶安装角度减小,泵的高效区向小流量工况偏移,并且最高效率逐渐增大,最大提高2.1%;单向流固耦合分析得到的稳态结果与瞬态结果规律一致,其中叶轮最大变形量和最大等效应力值都随流量的增大而减小,在设计工况附近,都随导叶安装角度的减小而减小,最大差值为3.3%,且最大等效应力值变化的幅值较小;预应力对叶轮干模态固有频率的影响可忽略不计,与干模态对比,湿模态下的固有频率有较显著下降.

术后膝关节屈曲角度对全膝关节置换术后肢体肿胀、膝关节活动角度的影响效果对比

目的:对比术后膝关节屈曲角度对全膝关节置换术后(TKA)肢体肿胀、膝关节活动角度的影响效果。方法:按照计算机分组法将我院2020年11月—2022年11月收治的114例TKA术后患者分为两组,每组57例,A组于术后将患肢髋、膝关节屈曲30°,B组则将髋、膝关节分别屈曲30°、60°。对比两组患者患肢肿胀程度、术后失血量及膝关节活动度。结果:固定后72h,A组小腿周径、膝围增加量、肿胀评分均低于B组(P<0.05);A组固定后24h、48h、72h的Hb水平均高于B组,总失血量和隐性失血量均低于B组(P<0.05);两组膝关节主、被动屈曲度对比差异无统计学意义(P>0.05)。结论:相较于TKA术后患肢髋、膝关节屈曲30°、60°固定,采用髋、膝关节均屈曲30°固定的方式更有利于减少患者患肢术后失血量,减轻患肢肿胀,且不会影响患侧膝关节活动角度的恢复。

有限视场下的攻击时间和角度多约束制导律

针对精确打击任务存在导引头视场受限这一过程约束的制导问题,提出了一种考虑视场限制以及攻击角度和时间多种约束的制导律.首先,在以比例导引项实现精确命中的基础上,利用最优控制理论,采用弹目距离加权控制能耗形式的指标函数,设计了攻击角度控制项,并推导了相应的剩余飞行时间解析预测表达式.其次,基于最优误差动力学方法,设计了攻击时间相关的控制项,保证了攻击时间误差的有限时间收敛.同时,针对导引头视场有限的问题,分析了各控制项对前置角收敛性的影响,利用特定的限制函数确保前置角在整个制导过程中始终处于有效视场内,并给出了前置角的有界性及收敛性证明.数学仿真结果验证了所提出制导律对多约束制导问题的有效性.

基于激光自混合效应的微角度测量实验教学研究

为了丰富大学实验教学内容,本文提出了一种新型微角度测量方法。该方法运用激光自混合干涉技术并结合直角棱镜的光学特性,具有系统结构紧凑、分辨率高等特点。实验中采用氦氖激光器为光源,测量范围可达21.49 mrad。该实验操作性及拓展性较强,可进一步培养学生的实践能力和科研思维。

PMSM正切趋近律无位置传感器角度补偿方法研究

在负载转矩突变的动态过程中,基于PI调节器的角度补偿方法作用时PMSM超螺旋滑模观测器(STSMO)转子电角度估算误差波动剧烈,因此依据角度估算误差的定义,建立了转子电角度补偿算法的数学模型。根据滑模控制和趋近律理论,提出了基于正切趋近律的变步长闭环角度补偿方法,选择角度估算误差的半角正切值作为角度调节步长,并通过前馈解耦得到的角度估算误差正余弦信号计算该步长,实现了对无位置传感器控制系统动态性能和抗扰动能力的改善。根据归一化灵敏度的定义,分析调节步长随角度估算误差变化的灵敏度,提出了基于归一化补偿灵敏度的系统动态性能分析方法,衡量两种补偿算法作用下系统的动态性能。计算和仿真结果表明,正切趋近律补偿方法具有更高的归一化补偿灵敏度,在负载转矩突变等角度估算误差变化剧烈的工况下能够实现更好的补偿效果,抑制估算角度误差的波动。实验结果表明,相比传统的PI补偿方法,正切趋近律补偿方法能够将突加额定转矩动态过程中角度估算误差的波动幅度降低61.9%,动态过程持续时间缩短23%,有效提升了系统的动态性能和抗扰动能力。

右手持拍乒乓球运动员正手弧圈球技术的髋关节角度分析

目的对比两个级别的运动员在正手弧圈球引拍和挥拍阶段的髋关节角度变化,分析是否存在显著性差异。方法选取两组右手持拍男子运动员各7名,无运动损伤。一组为国家二级运动员(身高176.0±4.2 cm,体重76.0±8.5 kg,运动年限13.0±3.5年);一组为国家一级运动员(身高172.0±4.5 cm,体重75.0±8.8 kg,运动年限15.0±2.0年)。实验采用Vicon捕捉运动学数据,利用Opensim建立模型,通过SPSS软件和独立样本t检验,分析两个级别运动员的关节角度差异。显著性水平设定为P<0.05。结果引拍阶段髋关节旋转最大值:一级(3.96°±3.33°)、二级(2.04°±5.27°),P<0.01。一级运动员表现出明显的关节角度差异性;最小值:一级(-19.13°±4.43°)、二级(-19.65°±4.17°),P=0.58。一级与二级运动员不存在明显的角度差异。挥拍阶段髋关节旋转最大值:一级(0.40°±3.62v)、二级(-4.59°±5.38°),P<0.01,一级与二级运动员的髋关节旋转角度存在显著性差异;最小值:一级(-31.51°±5.33v)、二级(-38.27°±4.94°),P<0.01,一级与二级运动员关节角度存在显著性差异。结论在完成正手弧圈球时,一级运动员的髋关节旋转角度明显大于二级运动员,说明一级运动员的骨盆运动角度范围更明显,产生更快的挥拍加速度,可能会制造更快的击球速度。

长距离跑步中人体关节角度的最优控制与运动表现探析

目的通过综合国内、外文献分析优秀中、长跑、马拉松运动员在长距离跑步过程中的肢体姿态控制研究,以初步探讨人体跑步过程中躯干、上肢、下肢关节的协调运动与运动表现之间的关联。方法通过计算机检索Pub Med、Web of Science、The Cochrane Library、Embase CNKI、万方、维普数据库中有关分析优秀中、长跑、马拉松运动员在长距离跑步过程中的肢体姿态控制研究,经过2轮筛选最终纳入42篇文献。结果长距离跑步中,上肢关节(肩、肘)的协调运动对运动成绩和效率至关重要。肩关节在触地瞬间、缓冲结束和摆动前期的协调运动范围发挥重要作用,肘关节的角度协调运动也显著影响跑步速度和疲劳程度。髋关节的协调运动对步幅和跑步效率具有直接影响,而膝关节的屈曲峰值在支撑期是影响速度的主要因素。踝关节的协调运动范围同样对速度和地面反作用力产生显著影响。此外,躯干和骨盆的协调运动角度也在跑步速度和效率方面发挥重要作用,尤其是躯干倾斜对速度适应性至关重要。结论(1)跑步运动中关节角度的协调性至关重要,有助于提高跑步效率、减轻疲劳、预防损伤和改善比赛成绩。(2)不同关节的角度控制可通过优化姿势和稳定性来实现,从而提高长距离跑步的表现。

增加着地时足外展角度可降低慢性踝关节不稳者内翻损伤的风险

背景:慢性踝关节不稳者在着地时易发生踝关节内翻扭伤,适度增大着地时足外展角度有助于减少踝关节内翻扭伤的发生,但尚无研究直接论证。目的:探讨着地时增加足外展角度对有无慢性踝关节不稳者着地过程中踝内翻角度、角度峰值时刻及角速度峰值的影响。方法:共招募了60名受试者,其中慢性踝关节不稳者30名,非慢性踝关节不稳者30名。使用模拟扭伤装置进行下落跳测试,该装置中的活动平台可向前翻转24°、向内侧翻转15°,从而模拟踝关节内翻扭伤时的足部位置。受试者需要在两种着地状态下进行下落跳测试,即自然着地和外展着地,后者的足外展角度更大,约为前者的150%以上。使用12摄像头三维红外动作捕捉系统记录运动学数据,采用双因素重复测量方差分析和Spearman相关分析进行数据分析。结果与结论:①下落跳时的内翻角度峰值(P<0.001,η^(2)p=0.270)、内翻角速度峰值(P=0.015,η^(2)p=0.098)和内翻角度峰值时刻(P<0.001,η^(2)p=0.260)均存在显著的状态主效应;内翻角速度峰值存在显著的组别主效应(P=0.029,η^(2)p=0.080);②慢性踝关节不稳组与非慢性踝关节不稳组受试者着地时的足外展角度与踝内翻角度峰值(P=0.021,r=-0.310;P=0.042,r=-0.278)、内翻角度峰值时刻(P=0.018,r=-0.312;P=0.021,r=-0.309)均存在显著的负相关关系;慢性踝关节不稳组受试者着地时的足外展角度与内翻角速度峰值(P=0.021,r=-0.312)之间也存在显著的负相关关系;③提示增加着地时的足外展角度可以减小慢性踝关节不稳及非慢性踝关节不稳人群着地过程中的内翻角度峰值、内翻角速度峰值,提前内翻角度峰值时刻,从而降低踝内翻扭伤的风险。

宽角度位相调控反射镜的设计与研制

宽角度位相调控反射镜是下一代中高轨量子通信系统中的核心元件,用于宽角度范围内信号光的高效传递与偏振态的精确调控。基于等效多层膜理论,采用介质反射膜堆加非规整位相调控膜的膜系结构,设计了一种宽角度位相调控反射镜。选择Nb2O5和SiO2分别作为高、低折射率薄膜材料,通过误差分析,优化沉积工艺,采用电子束蒸发结合离子辅助沉积的方式,在德国莱宝Lab900-plus设备上制备出该薄膜元件。研制结果表明,反射镜在780 nm处、45°±7.5°入射范围内,其反射率大于99.3%,位相差控制在3°以内,满足量子通信系统的反射率及位相差控制要求,且通过相关环境模拟实验,满足可靠性要求,为该类偏振调控薄膜元件在下一代中高轨量子卫星中的工程应用打下了坚实的基础。

圆锥体全局角度尺寸评定方法

提出了基于圆周轮廓提取方案的圆锥全局角度尺寸的评定方法,建立了圆锥最小二乘全局角度尺寸和最大最小全局角度尺寸的评定模型。基于所建立的评定模型,给出了圆锥全局角度尺寸评定的飞蛾扑火优化算法(MFO)的流程图,并编制了圆锥全局角度尺寸评定及最小二乘圆锥面、最大最小圆锥面可视化程序。采用所编制的程序,对4个圆锥仿真试样进行了最小二乘全局角度尺寸和最大最小全局角度尺寸评定,对其不同评定方法、不同优化初始参数和不同优化方法得到的全局评定结果进行了比较。用乌鸦搜索算法、人工生态优化算法、平衡优化器算法和粒子群优化算法对1个试样的最大最小全局角度尺寸进行了评定,并与MFO的评定结果进行了比较。除了优化初始值对评定结果有影响外,搜索区间、种群数和最大迭代次数对评定结果均有影响,但其规律性不强。总体上讲,MFO的评定结果优于其他4种优化方法的评定结果。

基于响应曲面法的木材喷涂漆雾扩散角度与均匀度优化

【目的】探究木材喷涂喷头结构参数对喷口流速v_(2)、漆雾扩散角度γ和漆雾均匀性λ的影响,求解喷头最优结构参数,提高木材喷涂效率和喷涂效果。【方法】基于雾滴碰撞、聚集和积累理论初步探究v_(2)、γ和λ的影响因素,将优化参数设为原始喷头的7项关键内部结构参数,包括内壁倒角β、三段管道内壁长度L_(1)至L_(3)和三段管道内壁直径d_(1)至d_(3),利用Design Expert设计7因素3水平3指标的BBD响应曲面试验,探究各结构参数对v_(2)、γ和λ的影响显著性。BBD试验各组结果由3部分仿真获得,采用k-ε模型进行喷头内部流场仿真、KHRT模型进行高压平口雾化仿真。应用Image J测定漆雾扩散角度,通过Python运用“雾滴撒点法”完成对每组雾化仿真结果的均匀性标定,利用多目标优化方法求解喷头最优结构参数,并通过仿真喷涂和实机喷涂验证其喷涂效果。【结果】BBD响应曲面试验结果表明,7项关键内部结构参数对指标的影响十分复杂,但3项指标v_(2)、 γ和λ回归显著(P≤0.000 1),多目标优化下的理论最优漆雾扩散角度为21.28°、最优漆雾均匀性为3.053;最优喷头的喷涂仿真试验结果表明,优化后喷口流速v_(2)由35.8 m·s^(-1)升至107 m·s^(-1),漆雾扩散角度γ由16.74°升至21.09°(与理论相差0.883%),漆雾均匀性λ由3.62升至3.03(λ越小代表越均匀,与理论相差0.751%)。在木材喷涂实机试验中,优化前后木材喷涂试样漆厚标准差由21.71μm降至17.74μm,单面喷涂时间由6.2 s降至5.5 s,单面喷头移动行程由3 255 mm降至2 887 mm。【结论】基于“雾滴撒点法”的漆雾均匀性评判标准以及基于响应曲面法和多目标的喷头结构参数优化方法可对木材喷涂喷头优化设计提供一定参考,对提高木材喷涂漆面均匀性和木材喷涂效率具有一定效果和帮助。

扭转角度对Shupe误差的影响及绕环工艺的优化

针对同一批次光纤环圈Shupe误差差异较大的问题,分析了扭转角度对Shupe误差的影响,并提出了绕环工艺优化方法。通过引入扭转角度重新推导了光纤环圈热致Shupe误差的理论公式并结合光纤环圈精细化有限元模型,建立了考虑扭转角度的光纤环圈Shupe误差模型。通过仿真对比不同扭转角度对Shupe误差的影响可知,扭转角度是造成同一批次光纤环圈Shupe误差可补偿性差的主要原因。通过优化绕环工艺方法,在分纤步骤即进行光纤退扭,可保证后续绕环环节张力控制的有效性和扭转角度的一致性。实验结果表明,采用退扭工艺后,光纤陀螺温度补偿后的零偏误差由0.01(°)/h降至约0.005(°)/h。

基于投影误差优化网络的碳/碳材料CT稀疏角度重建方法

在采用^(60)Co作为射线源的碳/碳复合材料的计算机断层扫描(CT)中,降低采样角度数量可以显著缩短检测时间,提升检测效率。然而常规的解析重建算法,稀疏角度的重建图像中包含大量的噪声和伪影,干扰图像中缺陷的检出,影响检测系统在快速检测条件下对被检构件的质量评价。本研究提出了一种基于投影误差优化神经网络的稀疏角度CT图像重建方法,采用未训练的编码-解码卷积神经网络优化重建图像的投影误差,结合图像的总变分先验,采用自适应动量估计(ADAM)算法进行优化。与传统的深度学习重建算法相比,该方法无需训练样本集,具备更强的泛化能力和鲁棒性。CT检测实验结果表明,该方法相比于传统的解析和重建算法,重建图像质量大幅提升,在保留被检测构件细节信息的同时,显著抑制了重建图像中的伪影与噪声。

不同前倾角度倾转旋翼噪声数值计算分析

基于自由尾迹结合FW-H(Ffowcs Williams-Hawkings)方程的方法建立了倾转旋翼气动噪声计算模型,并采用倾转旋翼模型噪声试验数据验证了计算分析方法的有效性。选取典型过渡路径,进行考虑配平的倾转双旋翼气动噪声特性计算,获得了旋翼桨叶剖面非定常气动载荷以及不同测点气动噪声等计算结果,分析了倾转旋翼在不同前倾角下噪声指向性和噪声声压级的变化。结果表明:由于双旋翼噪声在传播中的叠加和抵消,倾转双旋翼和孤立单旋翼的噪声指向特性存在较大的不同;倾转旋翼噪声随前倾角增加总体上呈现先增加后减小的变化趋势,在前倾角30°附近噪声最强;不同前倾角下噪声声压级和指向性的变化与旋翼桨尖马赫数、气动载荷和桨盘角度等多种因素相关。

软土地层三线小角度叠交盾构隧道施工影响规律及位移控制

天津地铁6号线入出段线盾构隧道上穿既有隧道,通过现场实测和数值模拟对既有隧道结构变形规律、变形影响因素、不同变形控制措施的效果进行了研究。结果表明:盾构上穿过程中既有隧道竖向位移整体呈现出隆起-沉降-隆起的变化规律;刀盘距叠交部位断面距离L=2.0D(D为隧道直径)时,叠交部位断面轴力达到最大值,L=0~2.0D时,叠交部位断面弯矩逐渐由L≤0时的横8字形转变为L≥2.0D时的三叶草形;新建隧道与既有隧道的叠交角度在15°~60°、竖向净距小于1.0D时,既有隧道竖向位移受新建隧道影响较大,实际工程中应使叠交角度大于60°,竖向净距大于1.0D;设置支撑台车后,支撑台车影响范围约为2倍台车长度,在影响范围内横断面位移得到控制,但随着支撑台车离开,原来位置处对位移的控制效果逐渐消失;与不注浆相比,深孔注浆加固后既有隧道竖向位移最大值和水平位移最大值分别减小了67.4%、76.0%。

T型微通道入口角度对剪切变稀流体微液滴制备影响

为了研究T型微通道入口角度对非牛顿微液滴制备影响,采用流体体积(VOF)模型对聚丙烯酰胺水溶液微液滴形成过程进行数值模拟,开展高速数码显微实验对数值模拟结果进行验证。结果表明:在相同工况条件下,非牛顿微液滴生成频率随着分散相入口角度的增大呈先增大后减小的趋势,相对长度呈现先减小后增大的趋势。在入口角度小于90°时,随着入口角度的增加,微通道内两相平均压差、液滴断裂时刻两相压差最低值随之升高,在入口角度大于90°时,上述压差则随着入口角度的增加而降低。考虑两相体积流量比与连续相毛细数并引入关于分散相入口角度的修正系数,提出聚丙烯酰胺水溶液微液滴相对长度预测公式,为剪切变稀流体微液滴制备提供参考。

基于激光点云的电力杆塔倾斜角度计算方法

本文旨在提出一种基于无人机激光点云数据的电力杆塔倾斜角度自动精准计算方法,用于解决电力杆塔人工巡检验收环节中倾斜度计算效率低下、过程繁琐、难度较高的问题。本方法利用无人机激光雷达获取复杂环境下的电力杆塔点云,采用分层密度统计与塔身结构提取方法,生成电力杆塔中轴方向线,并计算其与杆塔所处位置铅垂线的夹角,得到电力杆塔倾斜角度。为验证本方法的有效性,选取了不同地点4个待验收的杆塔进行实验,通过模拟仿真与影响因素分析,探索了电力杆塔倾斜角度计算的精度。结果表明,本方法对电力杆塔倾斜角度计算的平均绝对误差为0.017 4?,验证了其在电力杆塔人工巡检验收环节中倾斜度计算的有效性与可靠性。