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。

光学元件磁流变加工驻留时间粒子群优化算法

为实现光学元件磁流变高精度加工,基于脉冲迭代原理,提出基于粒子群算法的驻留时间优化方法。该方法在脉冲迭代法的基础上引入粒子群算法对整体面型残差进行优化,通过对整体驻留时间的判定,从而实现每个驻留时间点的最优选择,达到高精度面形加工。通过对Φ156 mm光学表面仿真加工,均方根(RMS)值和峰谷(PV)值从初始的169.164和1 161.69 nm收敛到23.492 5和807.215 6 nm。仿真结果表明,该算法能在保证面形收敛精度的同时快速获得稳定可靠的驻留时间分布,能有效降低中频误差,其算法性能优于常用的脉冲迭代法。该算法为磁流变抛光光学元件过程中的驻留时间计算提供了一种解决方案。

目标检测跟踪场景下组网雷达检测门限与驻留时间联合优化算法

在密集杂波环境中,将目标检测与跟踪视为两个独立的阶段的传统信号处理方式以及辐射资源优化算法难以适用。而利用检测跟踪一体化的闭环回路,合理优化检测门限和射频辐射资源,可以进一步提升组网雷达的射频隐身性能。于是,本文提出了目标检测跟踪场景下组网雷达检测门限与驻留时间联合优化算法。采用检测跟踪一体化结构,通过将跟踪器的信息反馈至贝叶斯检测器,自适应调整检测门限,进而提升对目标的跟踪精度。首先,推导了波门内平均检测概率作为衡量目标检测性能的衡量指标,并引入了信息衰减因子,推导了预测贝叶斯克拉美-罗下界作为目标跟踪性能的衡量指标。其次,以满足一定的目标检测性能和跟踪性能需求以及有限的组网雷达驻留时间资源为约束条件,建立目标检测跟踪场景下组网雷达检测门限与驻留时间联合优化模型,通过联合优化各部雷达的检测门限与驻留时间,最小化组网雷达的总驻留时间资源消耗,提升其射频隐身性能。在此基础上,结合序贯二次规划算法和改进的概率数据互联算法对上述问题进行求解。仿真结果表明,与其他算法相比,所提算法能够使组网雷达在满足一定的目标检测跟踪性能的情况下,消耗最少的驻留时间资源,具有最优越的射频隐身性能。

时滞半Markov切换随机系统输入–状态稳定性分析的时变驻留时间条件方法

本文针对时滞半Markov切换随机系统,建立了一种基于时变驻留时间条件的不定多重Lyapunov-Razumikhin函数方法,给出了系统输入–状态稳定性和积分输入–状态稳定性判别条件.一方面,构造了一种不定多重Lyapunov函数,不要求每个子系统对应的Lyapunov-Razumikhin函数导数总是保持负定,从而放宽了对于子系统稳定性要求,甚至允许了不稳定子系统的存在;另一方面,提出了一种时变驻留时间条件来表示半Markov切换信号的切换次数与子系统驻留时间之间的关系,利用时变函数对切换次数进行估计,间接放松了不定多重Lyapunov-Razumikhin函数选取的限制.最后,数值算例验证了所提方法的有效性.

切换正时滞系统在可容许边依赖平均驻留时间下的稳定性和镇定性

讨论了一类切换正时滞系统的稳定性和镇定性.首先,通过构造多元共正李雅普诺夫泛函,得到了切换正时滞系统在可容许边依赖平均驻留时间(AED-ADT)切换信号下的有限时间稳定的充分条件;其次,设计了一类状态反馈控制器,并给出了闭环系统在AED-ADT切换信号下具有有限时间稳定的判据.最后,利用两个算例验证了所得结果的正确性.

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。

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。