北京航空航天大学学报

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叶建, 邹正平, 陆利蓬, 杨琳

2004, 30(08): 693-697.

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下载 (2702KB) 1626

摘要:
采用高精度有限差分格式,对来流雷诺数为1.0×10⁴,攻角为3°的二维翼型流动进行了直接数值模拟,研究了低雷诺数下翼型前缘流动的分离机制,描述了分离涡系的相互作用规律.计算结果表明:前缘椭圆弧靠近叶身位置存在吸力峰,流动在吸力峰内强逆压梯度的作用下发生分离;翼型上表面形成了包含驻留涡、脱落涡和二次涡的涡系结构,其尺度随时间不断变化,具有强烈的非定常性;表面压力分布曲线可以较好的描述翼型边界层流动.

X射线平板探测器数字成像及其图像校准

周正干, 滕升华, 江巍, 安振刚

2004, 30(08): 698-701.

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下载 (1190KB) 2344

摘要:
为了提高X射线数字成像系统的图像质量,以基于平板探测器的X射线数字照相系统为研究对象,介绍了平板探测器自身影响图像质量的4大因素:随机噪声,偏置误差,像元响应不一致性和瑕疵像元等,分析了这些因素的成因及其对图像质量的影响,提出了相应的减小和消除这些影响的图像校准方法.实验结果表明:运用这些图像校准方法,可以有效地去除上述因素对图像质量的影响,显著提高平板探测器输出图像的质量,为后续图像判读奠定了良好的基础.

数字闭环光纤陀螺振动误差分析

宋凝芳, 张春熹, 李立京, 林恒

2004, 30(08): 702-704.

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摘要:
光纤陀螺的振动误差直接影响其使用精度.为解决振动问题,分析了陀螺振动特性的主要误差源.推导了闭环光纤陀螺光功率和输出关系的表达式,得出了光纤缺陷以及光纤、器件尾纤受振动产生寄生应力导致传输光偏振性能和光强变化是引起振动误差的根本原因的结论;对陀螺振动性能受结构谐振的影响进行了有限元分析和试验验证;提出了改善光纤陀螺振动性能的具体措施,包括光纤环及尾纤固化工艺、优化结构设计以及改进闭环控制.结果表明,经改进后的陀螺,振动条件下其动态精度接近静态指标,满足使用要求.

爬壁机器人气动位置伺服控制研究

张厚祥, 刘荣, 王巍, 宗光华

2004, 30(08): 705-708.

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摘要:
针对高层幕墙清洗作业的特点,设计并实现了新型全气动爬壁机器人系统.为解决气动系统低刚度和非线性的特点,针对机器人气动结构中两个主运动气缸的运动定位问题提出了一种分段变结构bang-bang控制方法,并应用于气动脉宽调制高速开关阀控气缸位置伺服,实验及应用结果表明该方法使得控制性能得到明显改善,满足使用要求.

导弹滚转通道气动伺服弹性稳定性分析

王晶燕, 杨超, 吴志刚

2004, 30(08): 709-712.

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摘要:
弹性飞行器可能由于结构、气动及控制的不利耦合引发气动伺服弹性失稳,为此分析了带有差动舵面及控制系统的细长体导弹滚转通道气动伺服弹性稳定性.导弹的广义非定常气动力采用气动导数方法计算,动力学方程考虑了弹体的刚体滚转运动和一阶弹性扭转振动.由导弹动力学方程求解得到滚转通道的开环传递函数,并应用Nyquist方法进行闭环系统稳定性分析.算例表明,若控制系统设计不当,系统有可能在弹性振动频率处发生气动伺服弹性失稳.

空心微珠用于环氧树脂抗原子氧剥蚀试验研究

王明珠, 赵小虎, 沈志刚, 邢玉山

2004, 30(08): 713-717.

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摘要:
提出一种新的航天器用树脂基材料抗原子氧剥蚀的方法,即在航天器用树脂基材料中添加与原子氧不反应的超细颗粒材料,用于提高其抗原子氧剥蚀的性能.在制备出超细空心微珠颗粒增强的环氧树脂复合材料的基础上通过原子氧暴露实验,发现空心微珠的加入可以有效地提高环氧树脂抗原子氧剥蚀的性能.同时,空心微珠的表面性态对制备的复合材料抗原子氧剥蚀性能具有重要的影响,经过表面改性处理可以进一步提高复合材料抗原子氧剥蚀的性能.

基于自相关函数的自然纹理图像分形维数的估计

王华, 王祁, 孙金玮

2004, 30(08): 718-722.

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摘要:
提出了一种估计分形维数的新方法,并利用该方法估计自然纹理图像的分形维数.分形维数是描述图像粗糙程度的主要参数.将分数布朗运动推广到离散情况,研究离散高斯噪声的自相关函数的性质.根据自相关函数的性质,获得估计分形维数的自相关函数方法.合成分形图像和自然纹理图像被用来检验该方法的准确性,并与计盒方法进行了比较,结果显示自相关法是准确的和有效的.

基于Agent的工程车辆综合控制与管理的研究

袁海斌, 李运华, 杨丽曼

2004, 30(08): 723-726.

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摘要:
针对承担复杂作业任务的大型工程车辆与施工机械控制与管理的需求,提出了基于Agent的分布式网络控制系统.研究了基于智能控制Agent的工程车辆综合控制和管理的体系结构、组成部分、功能特性.采用网络控制系统的分层结构和多智能体的递阶结构完成整个系统的协作和信息交换,从而实现运动控制、任务规划与协调、状态监测、系统维护、故障诊断与容错等功能.指出若干Agent协调工作是这类系统的特征.所提出的体系结构已在大型施工机械和工程车辆上得到应用.

Udimet 720 Li 高温变形特性的粘塑性本构建模研究

石多奇, 杨晓光, 王延荣

2004, 30(08): 727-731.

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摘要:
采用Chaboche统一粘塑性本构方程,对Udimet 720 Li在700℃时的单调拉伸、循环加载及蠕变特性等复杂的高温变形现象进行了建模研究.探讨了Chaboche本构理论对这些变形现象进行建模的形式,并特别针对快速各向同性软化和非对称循环加载时的平均应力松弛现象,对Chaboche本构理论进行了修正和变化.将经过修正的Chaboche本构理论,与Levenberg-Marquadt非线性优化算法相结合,编制了材料参数优化程序,得到了材料参数值.研究表明,经过修正的Chaboche本构模型可较好地建模镍基高温合金Udimet 720 Li在高温下的各种变形行为.

考虑互耦和激励误差时智能天线波束形成

李苗, 吕善伟, 薛明华, 张磊

2004, 30(08): 732-734.

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摘要:
在考虑阵元间耦合和激励误差的情况下,讨论DS/CDMA(Direct Sequence/Code Division Multiple Access)系统中,智能天线的波束形成结果,并与理想情况进行比较.通过仿真数据结果可以看出,对于阵元间距为半波长的线阵,即使存在阵元间耦合和激励误差,智能天线产生的主瓣也可以对准目标,但其对其它多址信号的抗干扰能力有所下降,其中互耦的影响较大,表明要充分保持DS/CDMA系统的抗干扰能力需要计及互耦效应.

航天器天文导航模糊自适应卡尔曼滤波研究

张瑜, 房建成

2004, 30(08): 735-738.

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摘要:
星光折射间接敏感地平的自主天文导航方法能够获得很高的导航精度,但由于大气密度模型时空分辨率不高,这种方法所敏感的地平有可能出现较大的瞬时误差,从而导致导航滤波器精度降低,有时甚至发散.为了解决这一问题,提出将模糊推理系统应用于自主天文导航,研究基于Unscented卡尔曼滤波的模糊自适应算法,使导航滤波器在观测值异常时具有一定的自适应能力.计算机仿真结果验证了该方法的有效性.

矩形微槽内FC-72的单相流动和换热实验研究

谢永奇, 余建祖, 赵增会, 秦彦

2004, 30(08): 739-743.

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摘要:
微槽换热器是解决航空电子设备元器件热控制问题的一条有效途径.以新型电子设备冷却液FC-72为工质,利用4种不同结构尺寸的矩形微槽,进行了微槽内单相流动和强迫对流换热性能实验研究;分析了工质流速、过冷度以及微槽结构等对换热性能的影响,给出了适用于层流和紊流的单相流动阻力特性实验关联式和单相强迫对流换热实验关联式,并对实验结果进行了不确定度分析.结果表明,在矩形微槽换热器中,FC-72的单相强迫对流换热能力能够满足中高强度的电子设备散热要求.

背景噪声和脉冲干扰下的SDH误块性能

刘兴春, 李铮

2004, 30(08): 744-747.

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摘要:
误码性能是光纤数字传输系统的重要性能指标,而通常光同步数字传输系统(SDH, Synchronous Digital Hierarchy)又以误块性能来衡量其误码性能.通过分析光同步数字传输系统在背景噪声(用泊松分布来描述)和脉冲干扰(用A型传染病分布来描述)影响下的系统误块性能,推导出了泊松分布和传染病分布下误块率的一般关系式.

基于遗传算法的多模型Kalman滤波算法及应用研究

王子亮, 房建成, 全伟

2004, 30(08): 748-752.

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摘要:
基于长航时无人机惯性/天文/卫星(INS/CNS/GPS)组合导航系统模型,针对复杂环境所引起的系统模型参数变化导致单一固定参数滤波器精度降低问题,提出了一种基于遗传算法的多模型自适应Kalman滤波算法,并与单一模型下的Kalman滤波器方法进行了比较.仿真结果表明,与采用单一模型的Kalman滤波算法相比,该方法不仅能大大提高导航系统的精度和可靠性,而且还可以较好地辨识出组合导航系统惯性器件噪声统计模型参数.

腐蚀条件下民机结构疲劳寿命评定方法研究

刘文, 杨洪源, 贺小帆

2004, 30(08): 753-756.

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摘要:
提出了考虑腐蚀环境影响的民机结构疲劳寿命评定方法.根据腐蚀条件下民机结构使用特点,将其使用过程简化为独立的地面停放与空中环境预腐蚀和空中腐蚀疲劳过程,综合考虑上述影响因素,建立腐蚀影响系数曲线,采用疲劳损伤当量折算方法,对一般环境下的疲劳寿命结论进行修正,可以有效地进行腐蚀条件下民机结构疲劳寿命评定.

预估Fuzzy-PID在中央空调控制系统中的应用

庞丽萍, 王浚, 刘旺开

2004, 30(08): 757-761.

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摘要:
电加热常作为中央空调的末端设备置于被调节房间风道入口处,微调加热以提高温度控制精度,为此提出一种电加热温度控制方法,采用预估Fuzzy-PID复合控制算法,通过对加热功率的调节进行闭环控制,实现控制点温度的稳定控制.新的控制算法结合了smith预估控制、Fuzzy和PID控制器的优点.在MATLAB环境中仿真预估Fuzzy-PID控制中央空调末端电加热,结果表明该控制方法能提高温度稳定性并降低能耗,控制精度达到±0.1℃.该控制方法同样适用于其它含有电加热元件的场合.

GPS授时校频方法研究与试验结果

赵军祥, 李建辉, 常青, 张其善

2004, 30(08): 762-766.

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摘要:
为了解决多目标综合测量系统各测站之间时间同步和频率校准问题,提出了利用GPS(Global Positioning System)单星或多星共视方法进行站间时间同步与校频,给出了这两种方法的计算公式,分析了星历误差、星钟误差、电离层折射误差、对流层折射误差、多径效应和接收机硬件延迟对时间同步精度的影响.为了验证GPS授时校频精度,进行了相关试验.通过与铯原子钟比对,表明利用GPS可实现纳秒级时间同步,校频精度也优于5.0×10^-11,多星共视具有更高的同步校频精度.

边界追踪及Freeman码在定量金相中的应用

于洋, 刘二莉, 周铁涛, 刘培英

2004, 30(08): 767-770.

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摘要:
根据不同情况,对多相合金中的颗粒状第二相进行二值化、颗粒分割、孔洞填充以及滤波等一种或多种图像预处理,得到离散的多目标黑白二值图像.为了统计分析多个颗粒,提出了多目标边界追踪算法,利用八连通边界追踪得到的每个颗粒的唯一标志点及其边界的Freeman码,由此可以获得体积分数、周长、面积、形状因子、平均自由程等第二相的特征参数.实验结果表明,在完成要求的预处理工作之后,该算法在离散多目标统计中实用有效.

面向工作流系统的生态组织模型研究

万良君, 怀进鹏

2004, 30(08): 771-776.

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摘要:
为了解决传统组织模型结构柔性差和缺乏主动变化的问题,总结了目前研究工作的缺陷,提出生态组织模型.描述了生态组织模型的基本要素,体现了对环境关联因素和实体变化特征的描述,建立了组织元模型和形式化描述.提出在工作流系统生态环境下描述和预测组织对象关联程度和变化倾向的研究方法论.引入序方法做为组织势态分析的数学工具,并且设计了一组预示实体变化倾向的势态参数.上述研究内容已经在开放边界工作流系统ABCflow中得到应用和验证.

新概念旋转冲压发动机的研究与分析

王云, 赵晓路, 徐建中, 昂海松

2004, 30(08): 777-782.

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摘要:
为解决燃气涡轮发动机性能和成本受结构材料制约和冲压发动机不能独立使用和在地面应用的问题,在对燃气轮机、冲压发动机和内燃机3类发动机的结构进行分析和融合创新的基础上,提出了一种基于冲压压缩技术的新概念旋转冲压发动机的研究构想.该发动机主体结构为一内置有旋流燃烧室的高速旋转无叶无塞内燃转子,能融压气、燃烧和排气做功于一体.对其工作原理、结构方案和性能进行的初步研究分析表明,该发动机结构简单紧凑,体积小,成本低,效率高,功率大,可广泛用于航空与地面的各种动力.

缺陷形式对泡沫塑料拉伸强度的影响

卢子兴, 石上路, 王建华

2004, 30(08): 783-786.

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摘要:
针对几种密度的无缺陷和含缺陷的硬质聚氨酯泡沫塑料试件进行了拉伸实验,研究了材料的强度性质,并且探讨了各种缺陷形式对拉伸强度的影响.实验结果表明,材料经长期放置后(约6年)其拉伸强度并未发生明显的变化,且与相对密度的二次幂成正比;此外,发现缺陷形式对聚氨酯泡沫塑料的拉伸强度有明显的影响,且弧形缺陷对材料拉伸强度的影响具有明显的尺寸效应.

复杂陶瓷件烧结过程温度场数值模拟及仿真

汪苏, 陈佳, 李建明

2004, 30(08): 787-790.

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摘要:
随着陶瓷应用领域的不断扩展,对其品质要求也越来越高.而传统的设计工艺与制造过程是相分离的,到最终生产工艺的定型需要大量的反复修改.为解决传统陶瓷设计工艺只能依靠经验的现状,节约成本,缩短生产周期,故开发了复杂陶瓷零构件烧结过程计算机仿真软件.首先借助传热学原理来建立温度场模型,其次借助有限差分法处理温度场模型,编写出此仿真模拟软件的核心计算代码,从而实现了复杂陶瓷零件和组合构件烧结过程中温度场的模拟仿真.

一种频繁复合项目集的混合求解方法

李国和, 赵沁平, 王喜

2004, 30(08): 791-796.

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摘要:
关联规则挖掘的关键在于频繁项目集的求解,为了能够在含有数值类型数据的交易数据库中快速求解含有多值的频繁项目集,拓展了含有多种数值的交易数据库定义.在此基础上,根据树的思想,建立含有交易项和交易数量的树,并结合Apriori算法和智能搜索,提出在各个较小的树枝路径中求解频繁项目集求解方法FABCTA(Fast Algorithm ByCandidate Transaction Tree and Apriori).通过采用真实数据实验对比,FABCTA效率明显优于Apriori算法.

一种软件测试过程的博弈模型

崔小乐, 王轶辰, 阮镰

2004, 30(08): 797-802.

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摘要:
为分析软件测试的动态过程及其中诸影响因素之间的关系,运用博弈理论,提出了一种新的软件测试过程建模分析方法.建立了一种软件测试过程的博弈模型,并在此基础上对测试过程中的各方决策条件和博弈均衡条件进行了讨论,其结论有助于理论分析和解决"测试策略选择"和"何时停止测试"等问题.由于考虑了参与软件测试活动的各方利益和可能行为,此方法较之软件测试控制论更能够对软件测试过程中所出现的情况进行解释.本模型可为软件测试规程设计提供理论依据,增强软件测试过程的可管理性.