仿生自清洁金属纤维过滤材料

基于土壤生物体表的脱附特性和以荷叶为代表的生物体表的自清洁特性,通过化学涂镀的方法在金属纤维表面制备Ni-P合金镀层,对仿生金属纤维自清洁过滤材料进行了研究。应用X射线衍射仪(XRD)研究了镀层的晶体结构和晶粒尺寸,应用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)观察了镀层的表面结构和表面形貌特征,应用光学接触角测量仪(OCAM)测量了金属丝网表面的水接触角(WCA),并对纤维材料过滤效率和压降进行了讨论。实验结果表明,经过表面处理后的仿生金属丝网过滤材料表面润湿特性得到了明显的改善,压降没有大幅度的增加,过滤效率得到了一定程度的提高。

低钾胁迫下马铃薯植株光合机构响应特性

通过不同供钾水平栽培试验,分析了低钾胁迫下马铃薯植株光合机构的响应机制,并探讨了叶片光合参数之间的内在联系。结果表明:在低钾胁迫下,马铃薯叶片中叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素的含量都明显下降,但低钾胁迫对叶绿素a与叶绿素b含量的比值影响不大,在整个处理期间均无显著差异(P>0.05);低钾胁迫下马铃薯叶片的可变荧光Fv、PSⅡ光化学效率以及潜在活性均有所下降,其中可变荧光Fv的下降是由初始荧光F0的增加和最大荧光Fm的减小所致;在低钾胁迫的初期,马铃薯叶片净光合速率Pn的下降主要是由气孔限制引起,但随着胁迫时间的进一步延长,非气孔限制也逐渐成为Pn下降的重要原因;非直角双曲线Farquhar模型能够较好地描述低钾胁迫下马铃薯植株叶片的光合光响应特性,各胁迫时期叶片Pn-PAR拟合曲线的决定系数均在0.92以上,且拟合分析结果表明低钾胁迫下马铃薯叶片的表观量子效率AQY及表观最大光合速率Pmax均明显下降,但钾素水平的变化对光补偿点LCP和暗呼吸速率Rd的影响并不显著。

动态环境下群体机器人同步的分布式控制

针对群体机器人系统的动力学模型中动态环境下的同步问题,利用个体之间的相互距离提出了连接矩阵的方法,设计了基于局部信息交互的分布式控制器,并利用Barbalat引理进行了稳定性分析。该控制器无论是在切换拓扑还是固定拓扑关系下,都能够使得系统中的所有个体在动态环境下收敛至同一速度。仿真试验结果表明,该控制器能有效地实现群体机器人的同步。

蜻蜓翅膀的自清洁特性及其动特性分析

本文从蜻蜓翅膀表面自清洁特性出发,利用有限元方法分析了蜻蜓翅膀结构的质量稳定性与动特性间的关系。研究表明:蜻蜓翅膀结构的固有频率大于翅膀的拍翅频率,有效避免了共振现象的发生,而受污染之后的翅膀,频率降低,接近于拍翅频率,易导致灾难性的后果。蜻蜓翅膀表面的自清洁功能能够保证蜻蜓翅膀稳定的动力学特性。本文的研究为飞行器的稳定性设计提供了新的设计方法和思路。

基于驾驶员转向模型的共享控制系统

针对车辆驾驶对于共享控制系统实用性的需求,提出了基于驾驶员转向模型的共享控制系统.基于驾驶员的视觉预瞄特性与神经肌肉特性建立了驾驶员转向模型,通过遗传算法辨识模型参数并分析其与车速和道路曲率之间的函数关系;采用模糊权重分配策略合理分配驾驶权重;本文利用基于所开发的CarMaker驾驶模拟实验平台,对系统进行在线测试和验证,结果表明该系统不仅能够更好地提升车辆的轨迹跟踪精度和安全性,辅助驾驶员转向,还能够极大地减轻驾驶员负荷.

电子鼻在肠道疾病诊断中应用的研究进展

电子鼻是一种可以模仿人类嗅觉系统的仪器,通过研究所识别挥发性有机化合物(VOCs)的信号,电子鼻能够识别许多相关领域的不同气味。肠道疾病是一类临床常见疾病,主要引起消化吸收障碍以及一系列相关症状。电子鼻可以通过检测肠道疾病患者代谢物中的VOCs,实现对多种肠道疾病的诊断。现对近年来电子鼻技术在肠道疾病诊断方面的相关文献进行综述,总结电子鼻在肠道疾病诊断应用中的优点和缺点,并展望电子鼻系统在肠道疾病诊断中的定位和发展。

热交换系统二自由度PID控制

为解决热交换系统的温度控制问题,采用二自由度PID(Proportional-Integral-Derivative)控制算法设计了温度控制器。该控制器的PID参数通过Ziegler-Nichols振荡法整定,二自由度化控制器参数根据经验规则进行调整。利用所设计的二自由度PID控制器和传统的PID控制器进行了多项仿真实验,包括目标跟踪、抗扰、鲁棒性和标称模型控制等。实验结果表明,二自由度PID控制器的目标跟踪速度优于传统PID,具有良好的鲁棒性,对标称模型的控制具有更小的上升时间和反冲。

滑转条件下月球车轮沉陷模型研究

月球车在月面行驶时,为保证月球车的通过性能,应尽量避免沉陷。然而传统车辆沉陷量数学模型不适用于动态滑转条件下的月球车,为此对月球车行驶时车轮沉陷量的计算模型进行了研究。基于车辆地面力学理论,从模拟月壤力学参数和滑转率两个方面,在适合于刚性轮静态沉陷计算模型基础上建立了适用于滑转条件下月球车轮的沉陷计算模型。通过轮壤土槽试验,将试验测得的月球车轮沉陷量与模型计算得到的沉陷量进行比较,验证了修正模型的正确性。所研究的模型能够为滑转条件下月球车沉陷量的预测提供理论技术基础。