多变量信号解耦控制系统设计研究

目的研究多变量耦合系统解耦设计方法,优化控制系统设计。方法采用信号解耦方法对多变量耦合系统进行解耦,通过对耦合系统传递函数阵的特点研究。结果得到了多变量信号解耦的"能解耦准则"、"完全动态解耦准则"和"解耦器稳定判据";给出了信号解耦设计的"分离原理"。结论信号解耦方法表明解耦器的存在性、可实现性和稳定性取决于耦合系统的结构及参数,重新匹配变量、部分解耦和静态解耦是其改变办法。信号解耦器设计方法简单有效,但多变量信号解耦器的连接比较复杂。

多元纳米相固态合金化机理研究

应用ＸＲＤ，ＴＥＭ，Ｍｏｓｓｂａｕｅｒ谱等实验手段研究了ＴｉＦｅＮｉ元素混合粉在机械合金化过程中的固态合金化机理．测试了不同合金化时间的Ｍｏｓｓｂａｕｅｒ谱．结果表明，由于Ｎｉ元素的加入，ＴｉＦｅＮｉ的合金化过程与ＴｉＦｅ二元系中只有Ｆｅ扩散到Ｔｉ点阵中的合金化机理不同，出现了多种Ｆｅ原子过渡状态，这些过渡状态主要是Ｎｉ及Ｔｉ原子扩散到Ｆｅ点阵中形成的固溶体结构．在合金化过程完成后，最终形成Ｂ２结构的纳米晶相．

关于加速箱内气球运动的演示实验

在透明薄壳箱中设置轻重两个气球,轻者上浮,重者下沉,以固定于上下薄壳箱壁的细丝线系住它们,使两气球的中心的高度大体相等.把此薄壳箱固定于平桌车上,操作者沿着两个气球中心连线的方向加速推动平桌车,两个气球将在等效引力和惯性力的共同作用下作相向或相离加速运动.了解本实验,将使学生对气体热平衡态的概念、对等效原理、对惯性力以及对在非惯性系中处理问题的理解有所帮助.

关于碰撞问题的进一步讨论

在速度空间中研究两个小球的一维自由碰撞问题,可以直接发现质心系是一个特殊的惯性参照系,碰撞引起的最大可能的动能损耗就是在此质心系中两个小球的全部动能(对应完全非弹性碰撞),而一般非弹性碰撞的动能损耗只是此全部动能的一部分,其比例系数与牛顿恢复系数(碰撞前后的相对速度之比)有关.研究表明,小球一维自由碰撞的概念可以扩充到与刚体的碰撞,碰撞等效折合质量的倒数等于诸参与碰撞物体的特征参量的倒数之和;由分离速度除以接近速度得到的牛顿恢复系数公式是普遍成立的,其中分离速度和接近速度都是指两物体上碰撞点的速度;小球的二维碰撞可以通过一个主要碰撞(相对速度过零)和一个与它正交的伴随碰撞(相对速度不过零)的复合过程表示出来.

世界一流科技期刊建设的内涵与目标——在2019年学术期刊未来论坛上的发言

我很荣幸,已是第4次在学术期刊未来论坛上发言。每年发言我都要想一想中国科技期刊界在过去一年里面有什么重大的值得我们关注、思考和讨论的问题。对于2019年来讲,我想最重要的是,中国科协、中宣部、教育部、科技部4个部门在8月份联合印发了《关于深化改革培育世界一流科技期刊的意见》。

结合光纤网络的超快无线通讯技术展望

21世纪的信息社会对高于1Gbit/s的无限信息传输速率需求孔急,由于无线电波频道在较低频段已太过拥挤,且无法负荷10Git/s以上的以太网络,利用W-频段(约100GHz)或更高频的毫米波作为载波以实现高速数据传输的技术极受瞩目。然而,无论是在自由空间或是同轴电缆中,毫米波讯号在传输过程中都有很大的损耗。为突破此困境,我们发展将毫米波讯号载在光波上,透过光纤传输的新技术。结合光电式毫米波源与积体光电毫米波发射技术,成功展示超高速的光纤无线通讯技术,经光纤传输25km后,发射W-频段(0.1THz)无线讯号,传输率可超过20Gbit/s(每秒200亿位),相当于在20s内下载10张高画值DVD(4.7Gbytes/disk)的全部信息)。我们也证实可以利用100GHz毫米波上传信息,这对远距医疗传输相当重要。此外,偏远地区或山区也能利用这个方法,分享网络的丰富资源。毫米波无线光纤通讯之关键组件及技术有二:其一是用光电技术产生获得要上载到光纤的次兆赫波讯号,且能将之不失真地经由光纤传到数十公里外;另一个关键技术是光电式的兆赫波发射器(Photonic THz Transmitter),将载在光纤上的~100GHz讯号与数据以无线电波的形式传播出去。我们开发的发射器拥有高频宽、高功率和低损失的特质,也因此不需要使用昂贵而复杂的放大器,这是强化讯号与降低成本的关键。