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第47卷,第8期
刊出日期:2019年8月
  • NAND闪存物理特征测试平台设计
    刘政林,王志强,潘玉茜,张海春 p1-5
    设计了基于现场可编程门阵列(FPGA)的快速、准确且可扩展的自动化闪存测试平台,测试平台由主机图形用户界面(GUI)、FPGA控制器和NAND闪存子板组成,通过更换测试座可以适配不同封装和不同类型的NAND闪存芯片,一个FPGA控制器可同时完成8块闪存芯片测试.实验结果表明:当编程/擦除(P/E)操作重复100次时,16 MiB的多层单元闪存(MLC)块测试时间为146 s,8个闪存芯片块的测试时间为188 s.对于常见的闪存芯片,1 d内可完成一个闪存块的耐力测试.原始错误比特数、擦除时间和编程时间随着闪存寿命有规律地变化,读取时间与闪存寿命无明显关系.测试结果符合闪存原理特性,表明测试平台快速有效且并行性高.
  • 基于联合检测与估计的闭环系统设计及应用
    曹宦植,蔡志明 p6-10
    提出先验概率更新规则,改进已有的基于联合检测与估计的闭环技术,根据估计器信息同步更新先验概率和先验分布,将先验信息反馈给检测器以辅助其作出判决,从而形成检测与估计的闭环结构.将本方法应用于窄带信号检测与波达方向(DOA)估计.通过理论推导与数值分析发现新的闭环系统收敛速度更快、最大后验概率(MAP)准则下判决可信度更高,且在起始先验概率不利的情况下,闭环系统具备判决纠错能力.
  • 双圈均匀圆阵互耦和位置误差的联合校正
    张佳佳,陈辉,王建刚,刘维建 p11-17
    针对互耦误差和位置误差同时存在的情况,提出一种联合校正的方法.首先,算法设置2个辅助阵元,运用四阶累积量来扩展误差阵列,构造旋转不变子空间算法所需的旋转不变矩阵束,以满足多个辅助信源的高精度测角要求;然后,将估计出的辅助信源方位角作为已知值,通过轮换迭代解耦互耦误差和位置误差.本算法运用了双圈圆阵的阵列结构,降低了搜索维数.仿真结果表明本算法测角精度高、校正效果好.
  • 有人/无人机协同系统的目标定位方法
    李樾,韩维,陈清阳,王允良 p18-22
    针对有人/无人机协同系统,首先,根据目标精确打击的任务特点对其组成和作战流程进行讨论,并将快速精确定位作为研究的核心问题;然后,引出基于观测向量投影点的目标定位方法,根据投影点分布的不同,建立完整的优化模型,并利用ISIGHT组合优化进行最优解的快速搜索;最后,利用地面站及三架无人机组成的模拟协同系统进行飞行试验.试验结果表明:本定位方法的计算精度和效率较高,平均误差在10 m以内,耗时仅为0.76 s,相比传统单点定位和多点定位法具有一定的优势.并且通过验证定位误差是由测量输入误差所致的假设.
  • 基于小波变换的天波雷达舰船目标检测方案
    关泽文,陈建文,于文启,鲍拯 p23-28
    针对天波超视距雷达(OTHR)舰船目标自适应检测的难题,提出一种基于修正的峰值信噪比(MPSNR)-离散小波变换(DWT)的方案.首先在预处理过程中拼接接收数据各通道中当前监视区域的距离多普勒谱,然后通过令MPSNR最大化实现海杂波的自适应抑制,最后利用排序统计-恒虚警率检测器进行舰船目标检测.理论上本方案中的MPSNR较已有方案中的峰值信噪比对海杂波被抑制的程度更为敏感,因此本方案较已有方案对海杂波的抑制更为充分,进而可以改善目标检测性能.仿真数据和实测数据的结果表明本方案对舰船目标的信杂噪比提升了2.6 dB.
  • π/4单向最优迭代CORDIC算法的反正切计算
    李杏梅,付裕,高翟,邱雅倩 p29-33
    提出一种单向最优角度迭代的坐标旋转数字计算机(CORDIC)算法用于计算反正切函数值.运用角度区间折叠、选择最佳预设角和省略部分预设角等方法,将CORDIC算法的迭代范围缩小到[0,π/4],并且统一了向量旋转方向,实现了一种电路资源消耗少、迭代最短仅需1个时钟周期的电路设计.在Altera公司的QuartusⅡ平台上选取EP2C8Q208C8芯片进行仿真.实验结果表明:相比传统CORDIC算法,该算法计算所需的平均时钟周期缩短74%,硬件消耗降低18.1%,ROM减少62.5%,输出精度也有一定的改善,适用于实时性强和硬件资源有限的现代通信应用场合.
  • 基于等差数列的QC-LDPC码构造方法
    袁建国,孙乐乐,袁梦,范福卓 p34-37
    提出了一种可进行快速编码的准循环低密度奇偶校验(QC-LDPC)码构造方法.首先利用等差数列(AP)得出基矩阵,然后使用循环置换矩阵(CPM)行列循环移位和修饰技术对其进行改进,最后得到校验矩阵,且该矩阵具有大围长和新型准双对角线结构的特点.仿真结果表明:在相同条件下,当误码率(BER)为1×10-6时,相比基于局部优化搜索(LOS)算法构造出的LOS-QC-LDPC(3112,1556)码、大列重(LCW)低复杂度的LCW-QC-LDPC(3110,1555)码、基于Mackay算法构造的Mackay(3110,1555)码和基于最大公约数(GCD)算法构造的GCD-QC- LDPC(3110,1555)码,所构造的码率为0.5的AP-QC-LDPC(3110,1555)码的净编码增益(NCG)分别提高了约0.29,0.37,0.54,0.65 dB,其纠错性能较好,且具有编码复杂度低和可快速编码的优点.
  • 基于信噪比归一化的外源雷达接收站布站研究
    赵志欣,周昕,谢锐,陈娇燕 p38-43
    提出了一种基于目标信噪比(SNR)归一化的布站方法,对基于平均目标信噪比布站方法存在的外源雷达接收站恒位于探测区域中心的缺陷及产生原因进行了分析,结合雷达可探测范围比较了在同一配置环境下,当发射源为2个时两种方法的布站性能,并推广至多辐射源条件下的布站情况.对两种方法进行Matlab仿真对比,结果表明:本方法克服了原方法的缺陷,并在发射源集中于同一侧的条件下提高了雷达可探测范围.
  • 高温中花旗松结构材顺纹抗压强度试验研究
    岳孔,刘伟庆,程秀才,陆伟 p44-49
    在有氮气、温度为20~280℃和受热时间不同的条件下,对140个花旗松试件的含水率、密度和顺纹抗压强度进行试验;采用扫描电镜揭示高温对木材性能劣化机理.结果表明:木材物理性能和顺纹抗压强度均随着温度升高而非线性降低;当温度低于130℃时,受内部水分释放影响,含水率和密度降低,材色无明显变化,抗压强度由于玻璃化转变温度而降低,且由于含水率降低而增长;当温度为190~220℃时,含水率进一步降低,化学组分开始热降解,其密度、含水率和抗压强度降低,材色开始加深;当温度高于220℃时,木材热解导致颜色急剧加深,密度和抗压强度迅速降低;高温后木材中早材细胞壁多孔性更加突出,热解引起晚材细胞壁厚度变薄,使木材顺纹抗压强度降低.
  • 基于人工神经网络的生土基砌体抗压强度预测
    兰官奇,王毅红,张建雄,董飞 p50-54
    采用BP人工神经网络模型,以砌体高厚比、块材强度及粘结剂强度作为输入变量,以砌体抗压强度作为输出变量,建立网络模型模拟输入变量和输出变量间的非线性关系,提出了用于生土基砌体抗压强度计算的简化公式,并将模型预测结果与试验值、计算值进行了对比分析.结果表明:在样本空间内,本研究所建立的10隐含层神经元BP神经网络模型对生土基砌体抗压强度具有较好的预测性能,且简化公式的计算精度及稳定性均较好,计算值与试验值的比值均值为0.92,方差为0.28,可用于对生土基砌体单轴抗压强度的计算.
  • 有侧移框架临界力的简便计算方法
    双超,周东华,兰树伟,陈进 p55-59
    通过结构转换的方法,建立竖向荷载与水平荷载作用下的侧向刚度间联系,推导了框架结构整体抗侧移刚度的计算公式,得出了可直接计算框架结构临界承载力的简单实用的计算公式,简化了临界力的求解.同时考虑了同层柱之间的相互支援作用以及层与层之间的支援作用,弥补了规范计算长度系数法的不足.算例计算结果表明:该方法有较好的精度及准确性,对框架结构具有较好的适用性,可供工程设计和理论计算使用.
  • 灌浆套筒连接中高强钢筋锚固长度研究
    高向玲,李梓燊 p60-64
    以既有的灌浆套筒中钢筋与灌浆料的黏结试验数据为样本,以钢筋直径、锚固长度、套筒内径和套筒壁厚等主要影响参数为因变量,基于响应面法提出具有普适性的黏结强度计算表达式,并得出当采用高强钢筋时套筒接头所需的钢筋黏结长度.在此基础上,采用ABAQUS有限元软件对有环形凹槽的钢套筒的受力性能进行数值模拟分析.公式计算及数值模拟结果表明:对于HRB400及HRB500级钢筋,采用锚固长度为7d是可行的,但对于HRB600级钢筋则应采用的锚固长度为8d.
  • 外端板加强式节点抗震性能试验研究
    卜永红,张冬芳,闫刘学,牛东东 p65-70
    提出外端板加强式焊接节点与栓焊混合节点构造形式.通过6个钢管混凝土柱-钢梁节点的低周反复荷载试验,分析并比较了外端板加强式焊接节点、栓焊混合节点与穿芯螺栓-加劲端板节点在不同构造、不同梁柱刚度比下的破坏过程及特征,对节点的滞回曲线、承载能力、延性和耗能能力、强度与刚度退化等抗震性能进行了研究.试验结果表明:当梁柱刚度比较小时,两种新型节点与穿芯螺栓-加劲端板节点均表现为梁端出现塑性铰破坏;当梁柱刚度比较大时,外端板加强式焊接节点发生核心区焊缝开裂破坏,外端板加强式栓焊混合节点发生柱端弯折破坏;与穿芯螺栓-加劲端板节点相比,两类新型节点具有更高的承载力和更好的安全储备,且滞回曲线饱满,各抗震性能指标较好,满足强节点弱构件的抗震设计要求.
  • 模型不确定下无人艇编队鲁棒自适应循迹控制
    徐海祥,廖刚,余文曌,冯辉 p71-75
    针对存在外界环境干扰和模型中不确定性的编队问题,设计了鲁棒自适应控制.通过计算预定路径上的期望点与船舶当前位置之间的偏差,使用反步法设计路径跟随子控制器,保证每艘无人艇在水平面中沿着参考路径行驶.编队协调子控制器采用鲁棒自适应控制方法设计,通过调整跟随艇的速度以实现设定的编队队形,同时自适应地估计出外界环境力和由模型参数不确定导致的系统不确定项的界值.仿真结果验证了所提出的路径跟随编队控制方法的有效性.
  • 声学超表面在降低水下平板散射强度中的应用
    喻敏,周家行,张咏鸥,张晓亮 p76-80
    采用间接边界元法对声学超表面平板在水下的散射声场进行仿真计算,分析了超表面平板与刚性平板的散射形态函数及指向性,讨论了结构几何参数对声学超表面平板散射特性的影响.仿真结果表明:以1/20波长为共振腔深度设计的频率附近带宽内,超表面平板的水下反向散射较刚性平板更分散,法线方向上反向散射主瓣的形态函数值较刚性平板降低;随着共振腔单元几何参数无量纲深度 和开口尺寸 的减小,声学超表面平板的最佳散射无量纲频率也随之降低.
  • 一种基于Resnet的非稳态数据关联方法
    陈世友,蒲宇清,刘颢 p81-85
    设计了一种基于残差网络的非稳态数据关联方法.利用残差网络对多层次和异构特征的提取能力求解数据关联问题中的最优决策函数.首先将全局关联问题分解为固定问题空间大小的基本关联问题,然后设计深度网络提取非稳态数据中的不变特征,找到基本关联问题解的分类模型,可在误差分布变化和参数无法准确估计的情况下,提高关联鲁棒性和准确性.仿真试验结果表明:当误差分布参数在一定范围内变化和未知条件下,本算法优于联合概率数据关联(JPDA)算法和K近邻(KNN)算法.
  • 求解分布式并行机调度的新型帝国竞争算法
    张清勇,王皓冉,雷德明 p86-91
    提出一种求解异构工厂分布式并行机调度问题(DPMSP)的新型帝国竞争算法(ICA),以最小化最大完成时间作为优化目标.首先,将DPMSP的优化简化为对工厂分配子问题的求解,提出相应的编码方案并采用最大处理时间规则解码;然后,采用基于加工速度的概率分配方法构建初始种群,引入殖民国家同化以加强对优秀个体的搜索并在革命中运用基于工件-工速积的新型插入算子以改善解的质量;最后进行大量数值实验.计算结果表明该新型ICA在分布式并行机调度问题求解方面具有较强的搜索优势和较好的稳定性.
  • 多缸液压机的自适应容错滑模控制分配
    贾超,张昊天 p92-97
    针对一类多缸液压机提出了一种基于滑模的自适应容错控制分配方法.该方法不仅考虑了单一执行器的故障问题,而且可以满足执行器同时发生故障时控制系统的性能要求.当某一个液压缸发生故障时,控制分配部分采用容错控制分配方法在健康的液压缸之间对故障进行补偿;当液压缸同时发生故障时,针对虚拟控制量存在误差的问题,采用在线自适应控制方法调整高层滑模控制器的控制增益,在消除虚拟控制误差的同时,保持了闭环系统的稳定性.仿真实验表明:所提出的控制器与未考虑容错性能的控制器相比具有更好的控制性能,在液压缸分别出现局部或全局故障的情况下,皆表现出较强的鲁棒性.
  • 倾转定翼无人机的动力学建模与控制
    张永宏,邓云霏,刘云平 p98-102
    为了提高整个飞行器在过渡模式下的运动稳定性,提出一种基于李雅普诺夫理论及李雅普诺夫指数趋近律的滑模变结构控制算法.与经典比例微分(PID)方法和滑模PID对比分析可知:对于飞行环境恶劣、动力学特性复杂和难以准确动力学建模的倾转定翼无人机,本算法具有更高的鲁棒性和稳态控制精度.本研究通过结构优化的方法分析了飞行器结构参数与整个系统运动稳定性的量化关系,指出在一定范围内可以通过增大机翼面积提高飞行的稳定性.
  • 不同载荷条件下椭圆柱齿轮动态接触特性分析
    董长斌,刘永平,魏永峭 p103-107
    为研究载荷对椭圆柱齿轮动态接触特性的影响,利用LS-PROPOST软件模拟了轮齿的动态啮合过程,结果表明:在轮齿啮合过程中,齿线方向和齿廓方向的等效塑性应变、等效应力和表面压力随轮齿在节曲线上位置的不同而发生变化;在交变载荷条件下,轮齿的等效塑性应变、等效应力、表面压力、轮齿啮合力和力矩均在一定范围内有所增加;在交变载荷和普通载荷两种条件下,轮齿都具有较好的接触性能.
  • 具有吸能和承载特性的多孔结构拓扑优化
    杜义贤,李荣,田启华,周祥曼 p108-113
    以负泊松比和刚度为优化目标,构建多目标拓扑优化模型.利用改进的优化准则(OC)算法求解该模型,得到兼具吸能和承载性能的多孔结构,并利用选择性激光熔覆技术(SLM)制造该多孔结构.通过对优化结构进行有限元仿真和压缩实验及分析,得到多孔结构的形变图、应力-应变曲线及能量吸收曲线.分析结果表明:等效刚度大的结构负泊松比值较小,受压内缩量小,平台应力和能量吸收量大,但易出现应力峰值;等效刚度小的结构负泊松比值较大,受压内缩效果明显,平台应力和能量吸收量小,但平台应力平稳,能量吸收增量大.模拟仿真和实验测试验证了本方法用于耐撞承载结构的拓扑优化设计的有效性.
  • 桨叶调节对轴流式水轮机甩负荷特性影响研究
    陈会向,周大庆,郑源,杨春霞 p114-119
    提出了轴流转桨式水轮机模型甩负荷过渡过程三维非定常数值模拟方法,采用动网格及网格重构方法实现了甩负荷过程中导叶和桨叶的动态关闭过程,获得了相关工作参数变化规律和内部流场变化情况.结果表明:计算得到的转速和测点静压变化规律与模型试验结果较一致,最大转速误差约为1.8%,验证了三维数值模拟方法的可靠性;当甩相同负荷,导叶采用相同关闭规律时,导叶关闭规律对参数变化起着决定性作用;最大向上轴向力出现在导叶关闭结束时刻,合理设置导叶关闭分段点位置将有效改善过渡过程品质;桨叶小角度关闭对抑制转速上升和压力波动作用不明显,反而会加剧轴向力波动和最大向上轴向力值,从降低最大向上轴向力防抬机角度,桨叶保持不动比桨叶小角度关闭更有利.本研究实现了桨叶与导叶双重调节的动态仿真.
  • 基于趋势场景缩减的水风光协同运行随机模型
    李伟楠,王现勋,梅亚东,王浩 p120-127
    针对水风光资源集趋势性和随机性于一体的特点,在同步回代缩减方法的基础上引入重叠、加权的趋势拟合操作,提出趋势场景缩减方法,并通过算例验证了所提方法的有效性和优越性.构建了基于概率的水风光多目标协同运行随机模型,给出了发电量最大化和出力波动最小化目标函数以及资源类、电站类和系统类等约束条件的数学表达和模型求解步骤,结合实例分析了模型优化结果可兼顾多个目标和多种典型场景的特点,并通过对比优化结果与客观实际进一步验证了所提方法和模型的有效性.
  • 基于组合优化策略的虹吸整流装置优化研究
    张金凤,陈圣波,蔡海坤,李亚林 p128-132
    提出一种将粒子群算法与正交试验法相结合的组合优化策略.首先,基于粒子群算法对整流器内流道结构进行优化;然后,采用正交试验法对整流器整体结构参数进行优化设计.结果表明:经过优化的单内流道水头损失降至0.170 6 mm,扩散段处涡的数量与回流现象明显减少;整流器整体结构的最佳方案使水头损失降至1.572 4 m.主次分析表明:对水头损失影响最大的因素为内流道的分布方式,采用Laws分布可使收集段处截面的速度均匀度提高至90.2%,相较原设计均有较大改善,该组合优化策略可以提高潜水式整流器性能.

主管:教育部

主办:华中科技大学

主编:李元元

刊号:ISSN 1671-4512

   CN 42-1658/N

邮发:国内 38-9

   国外 M 487

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