基于驻留时间控制的压气机叶片前缘砂带磨削研究

提出了一种面向叶片前缘廓形精准控制的机器人砂带磨削加工方法.以轴流压气机叶片为研究对象,结合半赫兹接触理论和有限元仿真获取了柔性磨具和叶片前缘的接触区域内的应力分布,基于Preston方程求解材料去除函数.遍历刀位点对控制点的磨削深度,建立全局材料去除矩阵,搭建驻留时间求解非线性方程组.采用带有阻尼因子的Tikhonov正则化消除大型稀疏病态矩阵对求解精度波动的影响,将所求驻留时间转换为对应刀位点的进给速度,生成机器人加工代码.磨削试验结果表明,基于驻留时间控制的机器人砂带磨削方法能够实现给定允差范围内叶片前缘廓形的精准加工,型面误差可以控制在0.02mm以内.

循环噪声作用下周期调制双稳系统的驻留时间分布函数

提出了一种计算循环噪声作用下周期调制双稳系统驻留时间分布函数的理论方法。基于具有分段逃逸速率的两态模型理论,建立粒子逃逸的瞬时速率方程,推导得出驻留时间分布函数的递归表达式。基于此,分别计算信号振幅与循环噪声强度比值较大和较小2种不同情形下驻留时间分布函数的解析表达式。并且,从理论和数值模拟两方面分别阐明了循环噪声对驻留时间分布函数结构的影响。研究结果表明:驻留时间分布函数呈现指数衰减且在循环滞后时间处出现骤然下降趋势,且随着噪声强度和相关强度的增大驻留时间分布函数衰减速度变快,说明循环噪声能够加速粒子在势阱间的跃迁。此外,在周期信号的调制下,驻留时间分布函数在信号半周期的奇数倍处出现一系列峰值,这预示着系统发生了随机共振现象。

基于遗传算法和分选识别需求的频段驻留时间优化设计

为有效提高信号接收系统前端截获概率并加快系统调试进度,提出了一种基于遗传算法和分选识别需求的频段驻留时间优化设计方法。该方法首先基于窗口函数模型获得前端截获概率计算公式,其次将优化频段驻留时间最大值问题抽象为约束条件下的非线性优化问题,并基于遗传算法进行迭代优化,最后结合辐射源信号正确分选和识别需求优化频段驻留时间最小值,从而得到最优频段驻留时间范围。结果表明,该优化设计方法可实现频段驻留时间范围的最优化,在提高系统前端截获概率的同时可解决现场调试费事费力问题,加快系统调试进度,适用于实际工程应用。

切换正线性系统在模型依赖平均驻留时间下的异步L_(1)控制

研究一类切换正线性系统在模型依赖平均驻留时间(MDADT)切换信号下的异步L_(1)控制问题.通过构造适当的李亚普诺夫(Lyapunov)函数,基于MDADT切换信号,讨论了一类切换正线性系统在异步切换下的指数稳定性,并进一步给出了其在异步切换下具有指数的L_(1)-增益性能γ的充分条件.基于已建立的稳定性定理和MDADT切换信号,设计了一类异步状态反馈控制器,使得闭环系统在异步切换下是正的并且具有指数的L_(1)-增益性能γ,给出了求解控制器的增益矩阵K_(i)的具体算法.此外,所得结论都是以代数矩阵不等式的形式给出的,可以利用Matlab中的LP工具箱进行求解.给出了一个数值算例验证了所得结论的有效性和可行性.

部分驻留时间干扰对FH/DS通信系统同步影响分析

为了提高对FH/DS通信系统的干扰效率,相继提出了一些新的干扰方法;然而,这些新的干扰方法在FH/DS通信系统每跳驻留时间内仅能干扰其中一小部分.为此,在对FH/DS通信系统研究基础上,重点分析了部分驻留时间干扰对FH/DS通信系统同步的影响.进一步进行了计算机仿真与分析,验证了在一定干信驻留时间比情况下部分驻留时间干扰的有效性.

部分驻留时间干扰对跳频同步及跟踪影响分析

扫频式干扰、更高跳速碰撞干扰等新的干扰方法成为跳频通信系统电子对抗领域中又一重要研究方向。在跳频通信系统每跳驻留时间内,这些新的干扰方法仅能干扰其中一小部分。为此,在对跳频通信系统研究基础上,重点分析了部分驻留时间干扰对跳频通信系统同步及跟踪的影响。进一步进行了仿真与分析,结果表明在一定干信驻留时间比情况下,部分驻留时间干扰的有效性,从而为针对跳频通信系统进行对抗提供相关方法。

基于线性代数和正则化方法的驻留时间算法

将加工的数学模型由去除函数与驻留时间的卷积过程转变为去除矩阵与驻留时间向量的乘积过程,从而将驻留时间的计算变为线性方程的求解。因测量误差而引入的噪声导致了方程的病态,传统的数值计算方法失效,因此,用Tik-honov正则化对建立的模型进行求解。采用了无须任何先验知识的自适应方法选取正则化参数。对同一组数据采用其他的驻留时间算法进行计算并对比,精度提高了30%以上。最后对一组面形数据使用实际参数进行了模拟加工,加工后的PV、RMS的收敛比率分别达到0.48,0.62,满足实际驻留时间的求解要求。该方法稳定收敛,精度高,设置灵活,是一种较实用的驻留时间算法。

计算机控制光学表面成形驻留时间算法研究

光学非球面的使用可以提高光学系统的性能、简化系统结构、减小系统体积，减轻系统重量，计算机控制光学表面成形（ＣＣＯＳ）方法是加工光学非球面的重要方法。介绍了ＣＣＯＳ原理，给出了ＣＣＯＳ中关键技术驻留时间计算的三种算法———基于加工仿真的算法、基于傅立叶变换的算法和基于滑动平均与傅立叶变换的算法。基于加工仿真的驻留时间算法需要做大量的卷积计算，计算时间较长，残余误差较大；基于傅立叶变换的驻留时间算法与基于滑动平均和傅立叶变换的驻留时间算法计算时间短，计算后的残余误差小。磨头单位去除函数形状与磨头大小对误差的去除也有明显的影响，小的磨头和陡峭的单位去除函数对于去除局部误差更为有利。

回转对称非球面光学零件磁流变成形抛光的驻留时间算法

介绍了一种基于代数算法的回转对称非球面计算机控制表面成形的驻留时间算法。该算法将驻留时间转化为工件自转的整数圈数,并且将抛光模对工件的材料去除效率体现到材料去除矩阵上进行计算。利用非负最小二乘法求解驻留时间向量。最后,利用该算法在自研的磁流变抛光实验装置上对一回转对称光学零件进行3次迭代加工,使其面形精度从8μm提高到0.5μm以内。

三轴离子束抛光系统驻留时间算法

在光学离子束抛光工艺中,驻留时间求解是一个关键问题。多数驻留时间求解算法要求离子束在工件表面的材料去除速率在加工过程中保持不变。然而,离子束在工件表面的材料去除速率与离子束入射角度有关。为此,在加工曲面工件时,通常采用精密五轴联动运动平台对离子源的运动及姿态进行实时控制,使得在加工曲面工件时离子束相对工件表面的入射角度始终保持不变,从而保证去除函数在整个离子束抛光过程中保持不变。提出了一种基于仿真加工的迭代驻留时间求解算法,在求解驻留时间的过程中考虑到入射角度带来的去除速率变化,从而使得在离子束抛光系统中只需采用三轴运动控制平台对离子源的运动进行控制,而不再需要对离子源的姿态进行实时控制。入射角度与去除速率曲线可以事先通过实验测得。与五轴运动平台相比,三轴平台更稳定、经济且易于控制。仿真结果表明,算法在三轴离子束抛光系统中具有较好的适用性。

基于最优化思想的磁流变抛光驻留时间算法

基于最优化思想研究磁流变抛光驻留时间算法。将驻留时间反卷积运算变换成矩阵运算,以实际加工要求为约束条件,建立关于驻留时间的最优化数学模型,利用最小二乘逼近和最佳一致逼近数学解法器对优化模型进行数值求解。仿真结果显示:该算法收敛幅度大,计算效率较高,所求解满足数控加工要求。在自行研制的磁流变抛光机床上进行抛光实验,对有效口径为50 mm的圆形平面工件,经过4.7min抛光,PV值从0.191λ降至0.087λ,收敛54.5%,RMS值从0.041λ降至0.010λ,收敛75.6%。

基于矩阵运算的光学零件磁流变加工的驻留时间算法

提出了一种光学零件磁流变加工的驻留时间计算方法。该算法以矩阵运算为基础,首先确定工件上各个控制节点的高度余量,并将磁流变抛光模对各控制节点的材料去除能力体现到去除矩阵中,然后利用非负最小二乘法求解驻留时间向量。采用该算法在自行研制的磁流变抛光机床上进行抛光实验,经过2次迭代加工后,有效口径为145mm的球面镜P-V值达到40.5nm(约为λ/15),RMS值达到5nm(约为λ/125),表面粗糙度Ra值达到0.57nm。

基于驻留时间补偿的抛光误差控制方法

针对计算机控制光学表面成形中光学表面存在中高频误差的问题,提出了一种基于驻留时间补偿的有效控制方法。分析了抛光误差的形成机理和影响因素,对系统的误差影响因素进行分类和定量描述,构建了抛光过程中磨损影响因子、浓度变化影响因子和系统影响因子。基于各影响因素的影响因子对抛光驻留时间的求解函数进行了修正,提出采用离散最小二乘法对修正的函数求解驻留时间。研究表明:这种补偿方法能提高计算机控制光学表面成形技术中加工模型的精度,减小光学表面的残余误差。

磁流变抛光驻留时间算法

针对磁流变抛光去除量与驻留时间呈线性关系特点,本文以Preston方程为依据,根据磁流变抛光专用机床的运动形式,提出了基于矩阵的磁流变抛光驻留时间算法,该算法通过调整各点驻留时间控制光学器件表面的去除量,达到面形误差修正的目的,适用于非球面等可用通用光学方程表示的回转对称曲面。仿真实验结果表明,采用该算法仿真加工可以使球形表面面形误差收敛至十几个纳米。通过对K9光学玻璃球面进行的磁流变抛光实验,获得了表面粗糙度Ra0.636nm的球形表面,面形精度P-V值由抛光前的158.219nm减小到52.14nm,验证了驻留时间算法的合理性。

渤海湾西岸全新世再搬运贝壳驻留时间效应初探

以渤海湾西岸大港区穿港路采土场内贝壳堆积层中的闭合贝壳、单瓣贝壳和贝壳碎屑为对象，开展全新世再搬运贝壳的驻留时间效应研究。通过对5个剖面（剖面2、4-7）、3个层位的15个贝壳测年样品（闭壳合、单瓣壳和贝壳碎屑）AMS^14C年龄对比，初步获得研究区单瓣贝壳（或腹足类）的驻留时间经验值为440a、贝壳碎屑的驻留时间经验值为650a。

计算机控制光学表面成形中大规模驻留时间求解

采用基于稀疏矩阵的大规模非负最小二乘法,对大口径、微浮雕结构光学元件加工中的驻留时间进行了分析与求解,并对该算法开展了正则化研究。仿真结果表明:与传统非负最小二乘法相比,基于稀疏矩阵的大规模非负最小二乘法精度高、效率快。采用该算法仿真加工平均振幅为1.177 6倍波长的大口径、微浮雕结构光学元件,误差面形均方根收敛至0.067倍波长。

极地驻留时间对认知功能的影响

记忆、空间认知等基本认知功能是影响考察人员能否在南极高寒、单调、孤立、封闭的极端环境下完成复杂任务的基础认知能力。关于极地驻留时间长短对认知功能的影响尚缺乏专门的研究。本文通过计算机记录反应时技术,追踪自度夏到越冬中期,中国南极第25次队长城站越冬人员短时再认、记忆搜索、空间认知能力随驻留时间延长发生的变化。结果表明:在本研究期间,随极地驻留时间延长,队员短时记忆再认能力和记忆搜索能力没有显著变化,82%的队员的空间认知能力有所提高。表明短时记忆和简单空间认知能力在极地环境下保持稳定甚至有所提升。本文研究结果对进一步研究极端环境下人类认知能力的特点有重要意义。

计算机控制光学抛光驻留时间求解中两类优化算法的分析

建立了基于矩阵计算的驻留时间计算模型,根据实际加工要求建立了最小二乘和最佳一致逼近最优化求解数学模型,总结了两类优化问题的求解方法。根据自研数学解法器,利用数值计算分析了这两类算法的计算特点。仿真结果显示,两种自研算法具有较高的计算精度,最小二乘逼近算法计算效率有待提高,对外界扰动和计算模型等误差不敏感,最佳一致逼近算法计算效率较高,但对误差比较敏感。实际加工时,如果面形精度已经比较高时,建议多采用最小二乘逼近算法。

离子束抛光工艺中驻留时间的综合算法

在离子束抛光工艺中,驻留时间的求解是很关键的。通常求解驻留时间的时候,是用理想的高斯函数来近似实际的加工函数。如果使用实际的加工函数仿真加工,加工的效果不好。运用系数法和消去法的综合算法来提高采用实际加工函数仿真加工镜面面型的精度,首先多次用系数法得到比较理想且平滑的镜面面型,然后再用消去法精修面型。这种算法运算速度快,得到的面型精度高且较平滑。对这种综合算法进行仿真分析,比较了理想高斯函数与实际加工函数加工后的差别,同时比较了运用消去算法与综合算法得到的镜面面型,PV值由83.63nm减小到46.92nm,镜面精度提高了很多。

唐检测器的驻留时间及检测性能分析

GPS接收机系统中的搜索检测器对信号的快速可靠捕获有着十分重要的影响。唐检测器计算量适中,在低信噪比下性能优越,受到了广泛关注。本文首先推导了唐检测器平均驻留时间的一般公式,结果显示平均驻留时间与下行计数器值成正比。其次,本文分析和仿真了唐检测器在不同上/下行计数器值下的检测性能,结果表明检测概率随上/下行计数器值的增大而增大。通过适当的设置,在虚警概率为10-6、信噪比为4 dB的条件下,检测概率可达90%。