基于VMD方法的混凝土缺陷超声成像噪声处理研究

时间反演多信号分类(TR-MUSIC)算法进行混凝土结构缺陷超声成像,能够在激励超声频率不改变,保证探测深度的情况下,打破衍射限制,实现超分辨率成像;但此方法的缺点是极易受到噪声的干扰,在成像划分信号子空间与噪声子空间过程,产生附加奇异值,影响超声成像的精度和准确性;为进一步提高TR-MUSIC超声成像的质量和稳定性,抑制噪声对成像的干扰,提出一种基于变模态分解(VMD)的噪声处理方式,该方法首先对VMD分解后的变模态分量采用能量熵和重心熵结合的方式来确定信号频谱形态发散和能量分布不均的噪声分量,对噪声分量采用小波阈值降噪方法处理,然后将降噪后的噪声分量和其他分量进行最小二乘平滑滤波并重构;改善后的信号进行反演成像,提高了信号子空间和噪声子空间对应奇异值大小的区分度,再通过设定阈值方式进行划分,提高了成像分辨率,抑制了由噪声引起的伪像问题。

行走过程中不同背包负重方式对人体生理参数的影响

目的针对背包重物集中放置在底部的传统集中式负重方式,研究将重物分散放置的非均匀负重方式对人体生理参数的影响。方法非均匀负重分布方式主要将背包空间按上、下、左、右分为4个空间,重物按1/2∶1/2、1/4∶3/4和3/4∶1/4三种比例放在左下和右上两个位置,剩余两个空间用对应体积大小的塑料泡沫填充。利用肌电测量系统和三维运动捕捉系统测量10名健康志愿者以1.1 m/s的速度在跑步机上负重10%自身体重行走30 min前后姿势、肌肉疲劳、心率和血压的变化,以及停止行走后0、5、10和15 min时肌电参数变化情况。结果右上位置负重增加明显,导致斜方肌肌肉疲劳上升和前倾角增大,相同背包重量下非均匀分布方式与传统负重方式对肌肉疲劳的影响区别不大,左下和右上重量比为3/4∶1/4的分布方式对身体姿势影响不明显。此外,将重物同比例左下右上放置比传统负重方式更有利于降低对心率和血压的影响。结论采取合理的重量分布方式可保证躯干姿势不受影响,同时有利于降低对心率和血压的影响。因此,背包设计可考虑重物交叉分布,且对等式分布质量。

面向重心变化的自适应飞行控制系统设计

重心的变化直接影响飞机本身的控制特性,使得控制系统设计更为复杂.针对已有方法模型依赖性强、鲁棒性差的局限性,提出了一种面向重心变化的非线性自适应飞行控制系统设计方法.该方法基于逆动力学理论和重心在线估计系统设计标称控制律,在此基础上引入自适应滑模控制单元来构建自适应补偿控制律,其中滑模控制用于保证控制的鲁棒性和稳定性,而自适应单元则通过对模型不确定性和重心估计误差的估计及补偿提高控制的适应性和控制性能.结合Lyapunov稳定性理论证明了闭环系统的稳定性.仿真结果表明:该方法能有效地实现对系统未知不确定因素的补偿,具有较强的鲁棒性.

典型预警模式支援反战术弹道导弹效能评估

介绍了典型预警模式的系统组成,给出该模式下反战术弹道导弹(Tactical Ballistic Missile,TBM)作战过程;重点探讨了效能评估的指标体系,建立了预警时间、预警内容以及预警精度的数学模型;接着引进云重心评价法并用粗集改进了权重。最后,对通过仿真得到的一组数据进行分析,得出对典型模式支援效能评价结论。

四轮独立驱动电动汽车转向稳定性的横摆力矩控制

针对四轮独立驱动电动汽车转向稳定性的横摆力矩控制问题,建立了七自由度整车模型和Dugoff轮胎模型.基于滑模控制理论,选择质心侧偏角和横摆角速度两者为联合控制变量,并以汽车车速和路面附着系数为输入,运用模糊控制理论确定联合控制变量的联合控制参数,设计了四轮独立驱动电动汽车转向稳定性的横摆力矩控制策略.在Matlab/Simulink环境下选取不同车速、不同路面附着系数进行了连续转向行驶和突然转向行驶的仿真分析.结果表明,所设计的控制策略能够将质心侧偏角和横摆角速度控制在稳定范围内,使车辆在任意转向行驶工况下保持稳定,最大限度地提高轮毂电动汽车的转向稳定性.

作业型飞行机器人抓取后重心偏移的轨迹跟踪控制

作业型飞行机器人是指能够对环境施加主动影响的飞行机器人,它通常由旋翼飞行器与机械臂组合而成.本文针对作业型飞行机器人在动态飞行抓取后,重心位置变化产生的系统控制难题,设计了有效的跟踪控制策略.首先,在系统建模时引入重心偏移系统参数和重心偏移控制参数,并考虑惯性张量不为常数,提高了系统建模的精度.然后,在姿态解算时,考虑重心偏移对系统性能的影响,构建包含重心偏移系统参数的解算方法,得到更高精度的期望翻滚角和期望俯仰角.接着,设计了基于滑模控制的重心偏移补偿位置控制器,实现了有效的位置跟踪控制.同时,在姿态反演控制器的基础上,加入自适应律估计重心偏移控制参数和变化的惯性张量,再通过小脑神经网络逼近惯性张量的真实值,提高姿态控制器的精度.最后,给出了所设计控制器的稳定性证明,并在仿真环境下验证了所提出的方法的有效性和优越性.

黑龙江省冷链物流发展模式及配送中心选址研究

为了推动黑龙江省冷链物流技术发展,文中分析了黑龙江省冷链物流现状,基于SWOT分析提出了适应黑龙江省经济发展的冷链物流发展模式,运用层次分析法对冷链物流配送中心选址的影响因素进行分析,得出各评价因子的总权重:经济条件为0.3909,设施设备完善程度为0.1102,交通条件为0.1172,发展规划及政策为0.1472,地理条件为0.2345,其中经济条件和地理条件的权重较高,应作为黑龙江省冷链物流配送中心选址的重要考虑因素。运用精确重心法对黑龙江省冷链物流进行选址,最终确定一区域、二区域、三区域、四区域及五区域的回收中心选址地分别为阿城、安达、萝北、穆棱及五大连池。运用节约里程法对精确重心法选址结果进行合理性检验,以节约距离作为检验标准,最终一区域、二区域、三区域、四区域及五区域的回收中心选址分别节约235.6km、566.6km、635km、741km及140km,证实了利用精确重心法进行回收中心及再制造企业选址的合理性。

轮足复合机器人腿机构设计及仿真

为了解决轮式机器人难以适应复杂地面环境及足式机器人速度低、效率低的缺陷,在以液压系统为动力元件、腿机构为关节式的足式机器人基础上,通过增加车轮部件,于大腿和小腿的连接处,采用离合装置,来实现轮式与足式的切换,从而设计一款能综合两者优点、规避两者缺点的轮足复合机器人腿机构,并应用在四足机器人上.依据“D-H”法则对足末端点进行正运动学分析,得出足末端点工作区域,并确定腿摆动轨迹及四足步态规划,在重心随动模式及爬坡模式下分别对其进行足式和轮式运动模式仿真分析,验证了理论设计的正确性.

宁波中心城区城镇化空间格局演变(1960s～2016年)

基于20世纪60年代至2016年期间的多期历史影像提取宁波市中心城区建设区,并对建设区空间扩展和重心迁移轨迹、扩张模式进行了分析,结果表明:①1960s～2016年,中心城区建设区扩张显著。三江口主城区和镇海、北仑两个卫星城呈现出逐渐"握手"融合的趋势,建设区重心呈现东南向迁移趋势。②建设区扩张模式以蔓延式为主;从建设区面积增长来看,大体分为三个阶段:停滞阶段(1960s～1970s),缓慢增长阶段(1970s～1998年)和快速增长阶段(1998年～2007年)。

现代双层有轨电车技术方案研究

双层有轨电车是路面轨道交通工具的重要型式之一。自有轨电车引入中国内地以来,近10年得到快速发展。但相比国外,双层有轨电车在中国内地的应用和适应性仍有较大发展和进步空间,有必要针对双层有轨电车开展进一步研究。介绍双层有轨电车国内外应用现状,详细叙述现代双层有轨电车技术平台、关键技术参数,分析适应性及应用前景。针对双层有轨电车车辆空间、动力学性能、重量、能耗、车内布置,以及公路限高等方面提出设计建议。

滇中城市群水资源生态承载力的平衡性研究

水资源短缺已成为制约滇中城市群发展的主要因素之一,客观认识水资源生态承载力及其平衡性是解决滇中城市群缺水问题和实现区域社会–经济–生态协调发展的前提。运用水资源生态足迹模型、基尼系数以及重心模型对滇中城市群水资源生态承载力的供需平衡、时空平衡以及平衡性的偏离程度进行分析。结果表明:12006-2014年滇中城市群水资源生态承载力为(0.216~1.370)hm^2/人,区域内部差异和年际变化较大;2水资源生态承载力在供需上呈现不平衡状态,在时间变化上呈现不稳定状态;3水资源生态承载力的综合基尼系数为0.372~0.626,总体上处于"集聚程度较大"的区间范围,空间变异系数为0.358~0.804,水资源生态承载力在空间分布上不平衡;4滇中城市群水资源生态承载力重心与其几何中心偏离,偏向南部地区,年均偏移距离为40.6km,区域间水资源生态承载力与人口、经济分布以及资源环境极不对应。

飞翼运输机重心前后限和纵向飞行品质研究

为了提高飞翼运输机纵向飞行品质,首先研究了该类飞机纵向气动性和操纵特点,并给出了确定其重心前后限的设计方法;然后给出了飞翼运输机纵向操纵能力的计算方法并进行了计算分析;最后,针对飞翼运输机纵向本体稳定性不满足要求的问题,研究了提高飞翼运输机纵向飞行品质的有效方法。研究结果表明,飞翼运输机特有的操纵特性可提高其升阻比,通过合理设计重心前后限以及增稳系统控制律可以保证飞翼运输机具有满意的飞行品质。