针对异步电机恒压频比(V/F)控制低速性能不理想的问题,提出了一种新颖的定子电阻压降的补偿方法.该方法在对定子电流进行解耦的基础上,根据异步电机低频运行时简化的等值电路和矢量图,采用一种基于力矩电流的标量补偿方法对定子电阻压降进行补偿,并结合转差频率补偿,以实现电机低频时的自动转矩提升.该方法有效改善了异步电机V/F控制时的低速性能,保证低频运行时依然能获得额定磁通和相应的转矩.基于Saber软件的仿真结果表明:采用补偿方法后,电机能够带额定负载稳定运行在2 Hz工况下,电机的带负载能力有明显的提高,补偿后的机械特性略有上扬.

对传统欠压保护电路的缺点进行了分析,给出了一款基于比例电流的欠压保护电路,该电路有两个特点:电路结构简单容易实现,采用了Widlar电流源结构,不需要额外的外部基准;电路结构设计中,考虑了器件的温度特性,保证了电路的翻转阈值和迟滞量在正常温度范围内偏差不大.在基于0.6μm的BiCMOS工艺库下对该电路进行了仿真验证,结果表明:在不同的模型下,阈值最大偏差为50 mV,在不同的温度下,阈值最大偏差为110 mV;该电路可应用于开关电源芯片中.

采用色泵噪声和实、虚部间关联的量子噪声驱动的单模激光增益模型,运用线性化近似方法,计算了调制信号输入时激光系统的稳态光强关联函数C(t),研究了系统的动力学性质,发现泵噪声及量子噪声实、虚部间关联等均对光强关联函数随时间的演化形式有较大的影响;当泵噪声的色关联为短时关联时,光强关联函数随时间的演化经历了从单调衰减到出现极小值再到趋于稳定的过程;当泵噪声色关联为长时关联时,关联函数随时间的演化经历了从单调衰减到周期性振荡衰减的过程.这表明周期性信号和泵噪声的"色"对激光系统的动力学行为有很大的影响.

通过分析铣刀渐进磨损过程的特点,从切削力、主轴端振动位移、主轴端振动加速度和主轴电机功率等信号中提取了8个反映刀具磨损状态的特征参数,提出用模糊回归分析多传感器信息融合方法监测铣刀后刀面磨损带面积.在立式加工中心上的实验表明,模糊回归分析计算的后刀面磨损带面积与实际测量值基本相符,计算效率高,能够满足小直径立铣刀磨损在线监测要求,具有较强的有效性和工程实用性.

提出了一个两自由度非线性模型来描述鼓式制动器的低频制动振动,然后应用中心流形理论对系统进行简化,通过计算约化后系统的PB规范形,判断出在Hopf分岔点附近当μ>0时存在极限环振动.应用这种方法,通过大量的计算得出了随着制动器底板等效刚度的增大,扭转振动的振幅越来越小,以及在两个自由度方向上振幅随参数的变化趋势相反等规律.

利用光纤构建了一套光学相干层析系统(OCT),并在光纤末端安装自聚焦透镜,采用宽光源对抛光物体亚表面微缺陷的存在进行了无损在体层析检测.利用光外差技术实现对样品的高分辨率检测.提出利用光学相干层析系统检测抛光物体亚表面微缺陷的方法,同时本实验系统的分辨率小于600 nm.系统中的光源相干长度为3.5μm,光程为往返式,因此本系统的相干长度为1.7μm.实验证明本系统在探测抛光物体亚表面的微缺陷中,可以清晰地识别3~4个微缺陷点区域.

针对制造/再制造集成物流网络中回收产品的数量及质量的不确定性,提出将回收产品按质量等级分为可用于再制造和需要报废处理两类,并将其数量都看成随机参数.以投资成本和运输成本最低为目标函数,建立基于机会约束条件的随机规划模型,以确定物流设施的数量、位置和物流量.提出采用混合智能算法直接求解,避免现有研究中将机会约束规划转化为确定性等价类所带来的问题.通过算例验证了模型及算法的有效性.

在总结混流装配线排序问题的优化目标基础上,给出了一种混流装配线排序多目标优化模型.采用一种染色体映射的策略,有效地解决了遗传算法中染色体变化后难以保证主生产计划约束的问题.对比计算的结果表明:多目标计划排序不仅能有效保证基于生产负荷平衡的目标和基于物流平顺化的目标的要求,同时还能减少装配中品种切换频繁的问题.

将低成本等离子弧作热源增材堆积,辅以数控铣削减材,开发等离子熔积与铣削复合制造工艺(hybridplasma deposition and milling,HPDM)直接制造金属零件.对HPDM工艺中表面粗糙度影响较大的齿进给量和切削速度两个重要因素进行了研究.结果表明:为提高表面精度,可以适当减小齿进给量,同时配以较高的切削速度.在研究分析铣削工艺参数对表面粗糙度的影响之后,获得合理的工艺条件,运用该条件试制出了传统加工难以制造的带阴影干涉的扭转体金属零件叶片,证明了利用HPDM工艺可以改善原型内外表面质量.

将形状记忆合金(SMA)丝嵌入弹性棒可构成形状记忆合金驱动器(SMAA).采用两台SMAA构成的组合式记忆合金驱动器可实现偏动元件与致动元件、驱动单元与执行单元的高度集成,且运行范围与操作能力均得到提高.在机械手操作规划基础上,研究了组合式记忆合金驱动器在关节空间的轨迹规划方法、算法与过程.采用B样条插值,对组合式驱动器进行了轨迹规划,给出了规划后弯曲角的变化轨迹.基于应变反馈的原理,选择了半导体应变片,进行了斜坡轨迹跟踪实验,结果表明实际轨迹能够准确跟踪设定轨迹.

为制备大功率低损耗压电陶瓷材料,对锆钛酸铅压电陶瓷材料进行了A位置换的比较研究.实验结果表明:采用摩尔分数为5%的Sr进行A位置换,制备的陶瓷具有较低的介电损耗和较优的压电性能;而采用摩尔分数为5%的Ba置换,陶瓷则具有较大的介电损耗.采用摩尔分数为5%的Ba和5%的Sr的复合置换,陶瓷能获得较好的综合性能,其性能指标tanδ,Qm,KP,d33和rε分别为0.47%,2 065,0.515,322 pC/N和1 470,适合于大功率器件的应用.

在外加电场条件下,利用化学气相沉积法制备出了长径比为400∶1的四角状ZnO纳米线.利用多功能场发射测试仪对ZnO纳米线进行了场发射特性测试,研究了外加电场对ZnO纳米线生长的影响,讨论了ZnO纳米线在强场下的场发射电流强度饱和现象产生的原因.结果表明:外加电场大大促进了四角状ZnO纳米线在一维方向上的生长,外加电场下制备的ZnO纳米线在电流密度为0.1 mA/cm2的开启场强仅为2.25V/μm,ZnO纳米线在强场下的场发射电流强度饱和现象归因于强场下电子输运速度的饱和.

以水合碳酸锌为前驱体,利用激光复合加热蒸发技术,制得粒径分布均匀,平均粒径在30 nm左右的Ag+掺杂ZnO纳米晶半导体光催化剂.利用UV-Vis,TEM,AFM和XRD等进行了表征.对光催化体系降解亚甲基蓝(MB)的研究表明:悬浮Ag+掺杂ZnO纳米晶的悬浮水相体系中,Ag+的掺杂能有效地改善ZnO对亚甲基蓝的光催化降解性能.此外,H2O2能有效增强Ag+掺杂ZnO纳米晶对MB的降解效率,H2O2浓度为0.05 mol/L时可以使Ag+掺杂ZnO纳米晶的光催化效率提高近1倍.降解产物光谱分析表明:H2O2的存在优先使MB的苯环开环降解,并使其降解更彻底.

采用正交试验法,研究了超声波强度、助剂La2O3和CeO2含量以及煅烧温度4个因素对浸渍法制备的Ni/γ-Al2O3催化剂用于苯-CO2裂解时的积炭量的影响.试验结果表明:对积炭量的影响从大到小的顺序为煅烧温度、超声辐射强度、CeO2含量、La2O3含量.在设定试验条件下,当煅烧温度为550℃,在120 W的超声辐射条件下,添加质量分数为3%的CeO2和质量分数为2%的La2O3为助剂时,制备的催化剂积炭量最低.

研究了碳酸盐垢成垢过程中成垢阴、阳离子浓度的变化规律,并在此基础上提出了利用酸碱滴定来评价阻垢剂性能的方法.其基本原理是用酸标准溶液滴定静态阻垢实验前后成垢阴离子(HCO3-)浓度变化来评价阻垢剂的阻垢效率.利用此方法对HEDP,PBTCA,丙烯酸-丙烯酸羟丙酯三元共聚物等常用阻垢剂的阻碳酸钙垢性能进行了评价,较传统的络合滴定法具有操作方便、经济,更易于实现自动化等优点.

采用自乳化溶剂挥发法制备了不同性质表面活性剂修饰的聚乳酸纳米粒(PLA-NPs),测定其粒径和zeta电位变化,比较了不同性质表面活性剂修饰的PLA-NPs的稳定性;以5-氨基荧光素(5-AF)为模型药物,研究了4种不同性质表面活性剂修饰的PLA-NPs在pH值为7.4磷酸盐缓冲溶液(PBS)中的药物释放行为.结果表明:PLA-NPs的稳定性与表面活性剂性质密切相关;SDS,Poloxamer 188和BSA修饰的PLA-NPs具有相似的体外药物释放规律,其药物释放曲线呈现明显突释效应;CTAB修饰的PLA-NPs则呈缓慢持续释放,且药物释放量与时间呈线性关系.表面活性剂性质对PLA-NPs稳定性和体外药物释放行为均产生影响.

采用mRNA差异显示技术,分离空心莲子草在干旱胁迫1 d后差异表达的基因,获得139个基因片段.经过Reverse Northern检测,初步证实有两个片段受干旱诱导表达上调.对其中一个片断克隆测序并进行核甘酸序列比对,显示与其他基因同源性都很低,表明可能是新的基因.半定量PCR技术证实该基因受干旱诱导表达上调.

概括了多元复合地基承载力计算方法,并推导出多元复合地基可靠度研究中的极限承载力状态方程.将免疫算法应用于多元复合地基可靠度计算中,基于可靠度指标的几何含义提出优化目标函数,在求解过程中,免疫算法仅需要目标函数的函数值,使计算更为简便,利用Matlab编制了相应的计算程序.通过算例,采用蒙特卡罗法和免疫算法进行对比计算,结果表明免疫算法在进行多元复合地基承载力的可靠度分析时,收敛速度快并且结果精度高.

基于单点立交的思想,将环形立交中环形转向车道上的连续、交织运行流变形为灯控平面交叉口模式下的分时间段车流,列举了3层十字环形立交变形后的6种典型车道布置方式,根据道路交叉口通行能力最新的观测成果和计算方法,对其通行能力进行了理论分析和计算.结果表明变形后的环形立交通行能力有较大幅度的提高,同时变形环形立交的占地面积相对减小.

基于齐次扩容精细积分法和傅里叶级数展开,利用周向状态向量分段传递的思想,对两端简支的环肋加强非圆柱壳承受外压作用,提出了一种新的半解析求解方法.借助Dirac-δ函数考虑了非圆柱壳和环肋之间的多种相互作用力,利用界面处相应的位移协调关系,导出了一系列相关的解式.以单环肋圆柱壳为例,将本方法算得的结果和已知解析解作了比较;还计算了端隔板封闭下椭圆柱壳在水压作用下的应力和变形,并和有限元结果进行了比较,证明了本文方法的正确性和优越性.算例揭示了椭圆度会导致壳体中的应力分布不均匀.

应用混合分层理论,并在板的厚度方向采用位移和应力插值函数推导出粘弹层合板的动力学方程.计算了自由阻尼结构的法向位移响应幅值和层间横向应力的相对幅值,分析了粘弹性材料模量的影响.在高频疲劳试验机上试验不同粘弹性材料的自由阻尼层合板的稳态振动.结果表明:较高的层间法向正应力是低频振动中引起粘弹层合板分层破坏的主要因素,采用面内方向加强的粘弹层合板能有效地降低界面上法向正应力的值.这与通过动力学方程分析粘弹层合板的结论是一致的.

针对舰船目标雷达视景仿真中舰船目标实体建模和雷达视景仿真两个主要模块,在分析各个模块实现方法及原理的基础上,提出基于积木式模型结构细化分割的建模方法,探讨了三维动态海洋场景开发的方法和基于Vega的舰船目标雷达视景仿真流程.仿真结果表明建模和仿真方法具有可行性,仿真产生的雷达图像与实际图像较为接近,并符合实际成像条件下的成像规律.

提出基于三维参数化斜Haar变换的静止彩色图像压缩编码方法,采用计算复杂度低、变换效果好且变换矩阵可随参数灵活变化的新型参数化斜Haar变换,并将彩色图像的R,G,B3个分量看作一个整体同时进行变换,不仅有效地去除了各分量内像素的相关性,还去除了各分量间的相关性.理论分析和实验结果表明:参数化斜Haar变换的重建图像质量接近于准最优的DCT变换,同时,提高了压缩比.该方法计算量较小,尤其适合于编码效率更高的16×16分块方法,可推广应用于画面质量要求不太高的实时视频编码中.

提出了数模混合混沌系统的实现方案,利用连续混沌系统和数字混沌系统的互补特性,使两种系统通过耦合模块的相互作用,既克服了连续混沌系统难以长时间稳定同步工作且需要通过信道传输同步信号的缺点,又解决了因有限字长效应导致的数字混沌系统的特性退化问题.本系统在Cadence IC50平台下用硬件描述语言Verilog-a进行电路设计及行为级仿真,仿真结果显示该设计满足功能要求.

利用空间可扩展编码中的层间预测技术,提出了一种基于层间预测的空间可扩展帧内编码算法.对于空间基本层上的图像宏块,采用与H.264/AVC标准兼容的帧内编码方法进行编码.对于空间增强层上的图像宏块,除了本层中的邻块数据之外,进一步利用基本层上的对应宏块数据对其进行帧内预测编码.特别是在无法获取本层邻块数据的情况下,使用基本层上的对应宏块数据作为扩展数据源来预测编码,以提高编码效率.实验结果表明,与传统的单层帧内预测算法相比,本算法提高了增强层编码的信噪比,同时编码码率和计算复杂度基本不变.

提出一种新的信道复用技术——素数复用技术,并建立了以素数复用原理为基础的通信系统.论述了素数复用通信系统的理论基础和工作原理,并进行了仿真证明.研究指出:素数复用的数学基础是素数的惟一分解定理,素数复用利用素数积的惟一分解特性来实现数字信号用户的信道复用,利用数1的乘积不变特性来实现全部用户只传信号1、不传信号0的特性.仿真结果表明,素数复用原理正确,算法简单,适用于终端用户复用或终端功能复用.

为解决盲源分离算法中收敛速度和稳定性的折中问题,基于最优步长的思想,提出了一种新的步长自适应的自然梯度盲分离算法.在自然梯度盲分离算法的基础上,对步长进行自适应迭代,步长偏移量的选取原则是使得下一次迭代时的步长最优,或者说目标函数最小.仿真结果表明,提出的算法相对固定步长自然梯度算法,其收敛速度提高了1倍以上,而系统的稳定性能基本不变.

针对不允许多次重传的实时交互性无线视频业务,优化源端的自适应编码器.主要结合多重描述编码的特点以及无线信道的特性,以编码器输出码流的R-D参数为变量,并基于信道反馈信息,筛选出编码策略.确定拉格朗日公式中各参量的表达式时,重点分析了与源端自适应编码相关的错误隐藏带来的影响,对解码端失真传播进行了详细讨论与推导.此优化策略的计算复杂度低,易于控制.经实验证明:优化编码后的自适应视频流,即使通过误码率较高的无线信道传输,也能在接收端获得良好的回放视频质量.

提出一种集能耗、时延、鲁棒性和传输效率等于一体的多目标路由,且各目标的权重可以根据实际情况进行调节,具有较强的灵活性,提出一种正反馈和负反馈并存机制的蚁群算法,其主要思想是,若前路径比以往求得的最好路径性能更优,则当前路径信息素将加强,同时用当前路径取代最好路径,否则当前路径信息素减弱.用该改进的蚁群算法求解无线传感器网络多目标路由问题,实验数据表明:改进的蚁群算法的路由各方面性能良好,并优于目前其他典型路由.

为了对实施了具体保密性策略的系统、进程或工作流的保密性进行严格有效的分析与验证,提出了一种基于Petri网的保密性策略建模与验证方法.首先给出保密性策略基于Petri网的形式化描述,为系统建立Petri网模型;然后在此模型下利用保密性策略基于Petri网的形式化描述以及覆盖图对系统的保密性进行分析与验证,以判断系统是否符合保密性策略的要求.由于给定的系统Petri网模型覆盖图可以自动生成,因此可以利用其对系统的保密性进行自动分析与验证.通过一个进程实例阐述了该方法的原理和实施过程.

提出一种小波域中基于小波系数方向树模型的支持向量机自适应水印算法.利用支持向量机在小样本的情况下具有良好的学习和泛化性能的特点,建立小波域内不同尺度上同方向子带内相同空间位置的小波系数间的关系模型;根据关系模型来嵌入和提取水印.为提高图像视觉效果,采用模糊聚类的方法自适应地选取水印的嵌入位置.实验结果表明:该方法对常见的图像攻击具有很好的鲁棒性,而且水印的隐蔽性好、安全性强.

按照MEPG-7的音频特征规范,设计了帧层次和段层次上的音频特征提取算法.在深入分析足球比赛中各类音频信息的不同特点的基础上,通过有针对性地选取特征,构造特征向量,设计并实现了一种基于决策树的层次化分类算法.该算法可以自动将足球比赛中的音频信息分为噪音、解说员语音、哨音、欢呼声和带背景音的解说员语音等5个类别.实验表明:该算法提取的特征有效,分类效果良好.

对互联网上大量存在的基于模板的网页,根据其半结构化的特点,提出了一种网页分块和主题信息自动提取算法.该算法利用网页标记对网页进行分块,改进了传统的文本特征选择方法,把网页块表示成特征向量,并根据有序标记集识别主题内容块.用该算法改进了网页分类的预处理过程,提高了分类的速度和准确性.实验表明,对网页进行主题信息提取后再进行分类,可以提高分类系统的查全率和查准率.

针对DSP及TCP/IP协议栈的特点,设计了低复杂度的拼帧策略、缓冲区控制策略及多路接收策略;在DM642上实现了自适应MPEG-4多路实时视频解码器.采用一种综合考虑系统所允许的最大时延及网络时延抖动的缓冲区长度计算方法,结合缓冲区的上溢阈值与下溢阈值,对系统实时性、视频流畅性及CPU解码负载进行控制.在进行4路500 bit/s的CIF视频解码时,通过调节上溢阈值fmax,可动态调整CPU负载从12%至75%,使解码器与不同负载相适应;同时,调节fmax,可使CPU负载标准差尽可能最小(在本实验中约1.56%),即解码器稳定运行的最佳点.

为解决大规模海量存储系统中用户数据访问过程中出现的系统负载不均衡现象,深入分析了对象存储节点的负载特征,提出一种对象存储设备的选择算法,检测和计算各个对象存储设备的实时负载信息,并依此从中选择当前负载较低的设备进行数据访问.测试和仿真结果均表明:对于I/O请求中写请求占主导的负载,该算法实现了负载的均衡分布,消除了单点过载,缩短了系统响应时间.该算法不仅适用于写请求到达时的设备选择,也适用于重要数据的备份选择以及链式MDS中后继节点的选择,具有较广的应用范围.

提出的基于距离浓度的K-均值聚类算法把聚类的数据对象视为抗原,聚类中心看作是免疫系统中的抗体,聚类过程表示为免疫系统不断产生抗体,识别抗原,最后产生出可以捕获抗原的最佳抗体过程.定义了抗体浓度和亲和度,使得抗体之间的距离越大,其距离浓度越小,反之则浓度越大,从而提高了算法的搜索效率.设计了抗体的期望繁殖率计算方法和克隆变异方法.仿真结果表明:该算法不仅克服了传统的K-均值聚类算法易陷入局部极小值的缺点,而且避免了对初始化选值敏感性的问题,同时也有较快的收敛速度.

首次尝试对依据α碳之间距离定义的α转角进行预测.该方法使用SVM的对基于757个非同源蛋白质、共5 081个依距离定义的α转角进行训练和测试.并使用7-折交叉验证测试不同输入对预测性能的影响.使用多序列联配信息代替单序列信息作为输入,预测性能得到很大提高.加入二级结构信息,预测性能得到进一步提高.研究表明:综合多序列联配信息和预测的二级结构信息作为输入预测α转角的准确率有较大提高,Matthews相关系数达到0.415.

对二类分类问题,在线性可分或近似线性可分情况下,对线性支持向量分类机的平凡解进行了讨论,得出了解为平凡解的充要条件,说明了其几何意义,指出了避免出现这一现象的解决办法.该充要条件表明:对给定的训练集T,最优解是否为平凡解取决于训练集T的样本点在空间的分布位置,与惩罚参数C值的选取无关.一旦出现平凡解,线性支持向量分类机将会失效.为解决这一问题,可通过增加或减少训练集T中的样本点来实现.