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2017, 37(1): .

摘要(816) PDF(1387)

摘要:

2017, 37(1): .

摘要(780) PDF(836)

摘要:

内孔式旋转空化发生器的数值计算研究

刘影, 李先林, 陈泰然, 王国玉, 黄彪

2017, 37(1): 1-4,14. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2017.01.001

摘要(1408) PDF(1643)

摘要:
采用数值计算方法研究了内孔式旋转空化发生器的空化机理，并讨论了不同孔结构对其空化流动的影响.研究结果表明：当孔内压力降低到水的饱和蒸汽压时，孔内将发生剧烈空化现象；孔内存在明显的水汽交界面，由于转子的高速旋转，交界面附近水汽交换显著；结构参数中孔深L、孔径D和孔倾角α对空化区域大小及水汽交换效果有显著的影响，在转速为2 850 r/min的条件下，孔倾角为30º，孔径为23 mm，孔深为35 mm时空化和水汽交换效果最好.

超声珩磨作用下磨削液空化泡的共振频率

郭策, 祝锡晶, 王建青, 刘国东

2017, 37(1): 5-9. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2017.01.002

摘要(1242) PDF(922)

摘要:
为揭示超声珩磨加工过程中磨削液空化泡的共振特性，首先利用VHX-600ESO显微镜对油石表面的磨削液进行了微观测量试验，得到了共振状态下的空化泡.基于空化泡的动力学理论，推导出了超声珩磨作用下磨削液中空化泡的共振频率方程.数值模拟了水和煤油中空化泡初始半径、磨削液静压力、气泡内含气压、磨削液温度对空化泡共振频率的影响.通过讨论磨削液中空化泡的振动位移，验证了超声频率与空化泡共振频率的匹配关系.结果表明，水中的空化泡要比煤油中更容易发生共振，这是导致粗珩选择水溶液而精珩选择煤油的一个重要原因.

基于分形理论的平面线圈激励涡流传感器

陈国龙, 张卫民, 庞炜涵, 秦峰, 果艳

2017, 37(1): 10-14. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2017.01.003

摘要(934) PDF(1519)

摘要:
提出并设计了一种基于分形理论自相似结构的科赫雪花图形激励装置的涡流传感器，利用COMSOL多物理场仿真软件进行了计算分析，在此基础上搭建实验平台并进行了实验验证.结果表明，与采用经典的圆形线圈激励方式相比，以科赫雪花图形为激励装置的涡流传感器，能有效提高局部涡流能量密度，改善涡流分布形态，从而提高对微小裂纹缺陷检测的灵敏度.实验表明所研制的新型平面结构涡流传感器，可以制作用于柔性阵列传感器，并能为结构健康监测中提供监测数据.

曲柄滑块机构间隙副反力的静态间隙杆简化算法

陈渭, 于如飞, 李培

2017, 37(1): 15-18. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2017.01.004

摘要(981) PDF(669)

摘要:
在含间隙运动副机构的性能评估、寿命预测等问题中，如何高效、准确地求解间隙副反力一直是一个亟待解决的问题.文中提出了一种求解含间隙曲柄滑块机构副反力的独立、高效的静态间隙杆算法.不同于Li提出的基于理想副反力的简化算法，静态间隙杆简化算法仅基于间隙副模型，脱离了理想副反力的求解，通过在间隙副模型中对间隙杆进行静态初始化，简化求得间隙副反力角，从而反代得到实际间隙副反力.该算法在间隙副反力计算上具有很好的精确度，且由于省略了求解理想副反力的过程，其效率远高于Li的简化求解算法，最后文中通过一个算例说明了静态间隙杆算法的可行性和高效性.

液力变矩减速装置叶轮空转特性研究

武景燕, 闫清东, 魏巍, 安媛媛

2017, 37(1): 19-23. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2017.01.005

摘要(928) PDF(823)

摘要:
液力变矩减速装置在不同工况下叶轮转速边界条件的确定是建立其CFD计算模型的基础，结合假设利用CFD模型确定了闭锁制动工况下导轮的状态，针对液力变矩减速装置牵引工况和制动工况下的叶轮空转现象，建立了CFD分析模型，应用析因设计与二次多项式拟合相结合的方法进行了叶轮空转转速的快速预测，确定了牵引工况下制动轮空转转速及制动工况下导轮空转转速边界条件，建立了液力变矩减速装置特性预测CFD模型，同时获得了泵轮转速与速比对稳态牵引工况下制动轮空转转速的影响规律，通过台架试验，验证了基于三维流动理论的牵引与制动特性预测仿真结果的准确性.

螺棱断面形状对单螺杆挤出机熔融输送段的影响

范涛, 陈作炳, 汤帅, 董瑞佳, 杜佳佳

2017, 37(1): 24-29. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2017.01.006

摘要(970) PDF(998)

摘要:
采用数值分析方法分析了单螺杆挤出机螺杆的螺棱断面形状对PVC木塑材料熔融输送段熔融过程的影响.采用流变实验，获得PVC木塑材料的黏度数据，由幂律模型与近似阿雷尼克斯模型共同给出黏度模型，并运用Polyflow中Polymat模块对实验数据进行拟合，获得数值分析研究所需物料流变参数；应用PRO/E建立三维实体模型，采用Gambit进行网格划分，运用Polyflow的网格重叠技术并生成叠加网格文件，确定物料参数和边界条件后建立了数值分析模型，求解得到不同螺棱断面形状对PVC木塑单螺杆挤出机熔融输送段各流场的影响.

基于脑力负荷预测技术的多乘员舱任务分配方案优选方法

聂俊峰, 刘维平, 刘西侠, 马瑾

2017, 37(1): 30-36. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2017.01.007

摘要(994) PDF(1170)

摘要:
针对信息化条件下装甲车辆舱室乘员人数逐渐减少的基本趋势，对乘员的操作特性进行了分析，并运用多资源理论（MRT）构建了乘员脑力负荷预测模型，提出了基于脑力负荷预测技术的乘员舱任务分配优选方法，并以装甲车辆三乘员减少为两乘员作为实例对方法进行了仿真验证，旨在为解决应急任务条件下的装甲车辆舱室任务分配问题探索新的途径.结果表明，该方法能够清楚地描述乘员全任务过程中脑力负荷的变化情况，对任务分配方案进行量化动态优选，具有较好的优选精度和可重用性.

流固耦合对油底壳振-声特性的影响研究

刘瑞骏, 郝志勇, 郑旭, 杨文英, 熊飞, 蒋洪峰

2017, 37(1): 37-41,66. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2017.01.008

摘要(1385) PDF(978)

摘要:
对于复合钢板油底壳进行了自由模态、约束模态以及流固耦合下湿模态的计算与试验，较高的一致性表明耦合模型是合理的.模态对比结果说明当油底壳盛油后，模态振型出现了变化，且整体模态频率降低.使用最小二乘法拟合了盛油前后油底壳的瑞利阻尼比例系数.结果表明润滑油对于复合钢板油底壳的阻尼影响不大.采用多体动力学计算了耦合与非耦合油底壳的振动响应，在整体幅值和变化趋势上与试验值较接近.耦合模型的振动响应在整体上略低于非耦合模型，但500 Hz前的振动峰值更突出，尤其在330 Hz附近.耦合模型在峰值频率和趋势上与试验值吻合得更好.进一步通过边界元法计算了两种油底壳模型的辐射噪声，结果显示考虑耦合后油底壳辐射声功率在3 000 Hz内显著下降，仅在333 Hz处有较高的峰值.

孔板通气气液两相流动特性研究

王国玉, 崔震宇, 黄彪, 高德明

2017, 37(1): 42-45. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2017.01.009

摘要(1142) PDF(1041)

摘要:
采用实验与数值模拟相结合的方法研究了孔板通气气液两相流动特性和气层形成机理.应用高速录像观察了通气气液两相流流动形态，采用Level Set方法和RNGk-ε湍流模型对通气平板流场进行了数值计算.结果表明气层覆盖区域压力是判定气层形成的重要参数：泡间高压消失表明当地的气泡开始形成气层，当气层基本形成时，壁面压力趋于一致.旋涡结构在气层形成不同阶段具有明显的特征，在气层初始形成位置前后，肾形涡由于气泡接触相互作用而逐渐消失；在气层完全形成位置前后，旋涡结构重新生成.随着孔间距的增加，气层形成位置由于横向距离增加而向下游移动，但相互作用区域变化不大.

汽车坡起中EPB的Bang-Bang控制研究

王洪亮, 谷文豪, 张庆渴, 王尔烈

2017, 37(1): 46-49. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2017.01.010

摘要(1157) PDF(1234)

摘要:
针对车辆坡道起步问题，提出了基于Bang-Bang控制的气压式EPB控制策略.分析了坡道起步过程中的受力变化以及气压式EPB工作原理，研究了电磁阀的工作特性，提出了EPB电磁阀的脉宽调制（PWM）和脉频调制（PFM）的结合控制方式.研究了坡道起步过程中驱动力矩与制动力之间的对应关系，提出了坡道起步需求气压理想控制目标，采用Bang-Bang控制算法作为系统控制策略核心算法控制EPB电磁阀.在试验车上进行了坡道起步试验，起步平稳无溜车，控制效果良好，证明了控制策略的可行性.

基于开放式多媒体应用平台的汽车安全监测系统设计

连静, 宗云鹏, 李琳辉

2017, 37(1): 50-55. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2017.01.011

摘要(801) PDF(850)

摘要:
采用以TI达芬奇技术芯片为核心处理器的硬件平台，以依据硬件裁剪定制的Linux系统为基础，设计开发了基于计算机视觉的汽车安全系统.该系统具有超速预警、安全车距预警、事故求助、车辆位置获取和车辆防盗、防抢等功能，且系统体积小、功耗低、使用方便，易于功能扩展和升级，在高速公路上开展安全监测试验表明，文中提出的算法漏检率低于5%，误检率低于0.5%.

基于插电式电动汽车储能的智能家居动态规划能量管理策略

武小花, 邹渊, 阴晓峰, 张龙

2017, 37(1): 56-60. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2017.01.012

摘要(914) PDF(1187)

摘要:
电动汽车储能为可持续能源供应和分布式能源储存提供了新的机遇和挑战.文中提出基于插电式电动汽车储能的智能家居能量管理问题，并应用动态规划方法完成能量管理策略设计.根据系统结构对系统功率流和PEV电池组进行建模.在家庭能量需求和PEV充电需求约束下，以分时电价和分时家庭能量需求为背景，提出用电成本最小的动态规划能量管理策略优化问题.仿真验证了不同家庭能量需求、不同车辆行驶工况下所提方法的系统经济性，仿真结果表明夏令时和冬令时分别节省家庭日用电费用约50%和27%.

针-板电极正负电晕放电离子风的对比研究

缪劲松, 陈阳, 张宇, 靳振刚

2017, 37(1): 61-66. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2017.01.013

摘要(1097) PDF(2284)

摘要:
为研究电晕放电离子风的特性，本文采用针-板放电装置，实验测量了不同放电条件下的电晕离子风速和风压，研究了电压极性、放电电压、电极间距、针尖曲率等因素对电晕离子风的影响.结果表明，离子风的速度随工作电压线性增大.在相同电极结构下，正电晕的起晕电压高于负电晕；正电晕离子风的风速大于负电晕离子风.此极性效应来源于正、负电晕风发展机制的差异.

SAR实时成像系统的快速定点仿真验证技术

李炳沂, 谢宜壮, 杜青, 陈禾, 杨晨

2017, 37(1): 67-70,76. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2017.01.014

摘要(1115) PDF(1300)

摘要:
SAR实时成像处理系统的定点化优化能够减小系统存储规模、提高系统运算速度，是降低系统功耗、减小系统规模、提高实时性的有效方法.本文以CS成像算法为例，分析并统计了算法的运算量，针对其核心运算--FFT进行了定点化优化，选择基-2²FFT算法，设计了合理的定标策略.采用SystemC语言对整个SAR成像系统进行了系统级快速仿真和验证，真实模拟了FPGA系统的实现结果.对16 384×16 384大小的点阵数据和面目标数据采用24 bits的字长进行了成像仿真，仿真结果满足系统指标要求.

基于互相关矩阵的二维传播算子实值算法

李磊, 李国林

2017, 37(1): 71-76. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2017.01.015

摘要(1072) PDF(1185)

摘要:
为提高传播算子算法在低信噪比下的波达方向（direction of arrival，DOA）估计性能，降低计算复杂度，提出了一种基于互相关矩阵的二维传播算子DOA估计实值算法（UC-PM）.该算法通过构造新的互相关矩阵代替阵列接收数据矩阵，抑制了噪声分量的影响，并且保持了传播算子算法计算量小的优点，利用线性运算代替特征分解求得旋转不变关系矩阵.同时，为进一步降低算法计算量，利用酉变换思想构建新的实数域旋转不变关系，将特征分解和最小二乘问题实数化.仿真结果和计算复杂度分析表明，新算法在低信噪比下的估计性能优于传统二维传播算子算法，接近于二维ESPRIT算法，且其计算复杂度远小于二维ESPRIT算法，实时性好，具有良好的实用价值.

基于IEEE802.15.3c的OFDM超宽带系统时频同步算法

薛茜男, 戈立军, 陶进, 李月, 赵鹤

2017, 37(1): 77-82,92. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2017.01.016

摘要(1176) PDF(1207)

摘要:
针对IEEE802.15.3c标准规定的60 GHz OFDM超宽带系统，通过算法改进与仿真，给出基于前导序列及导频的完整时频同步算法方案.提出基于格雷互补序列的抗多径分离滑动相关检测方法（SSCD），并对多个相关峰位置取平均以增加定时抗噪能力.提出相位均衡结合整数倍样值偏差预修正的采样频率同步方法（PE-ISDPC），利用循环前缀的容忍性吸收整数倍样值偏差以降低实现复杂度.仿真结果表明，系统具有良好的时频同步性能，且整体方案具有较低的复杂度.

一种多智能体联盟协商的跨单元工件调度方法

李冬妮, 周鹏宇, 田云娜, 郑丹

2017, 37(1): 83-87. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2017.01.017

摘要(1327) PDF(1197)

摘要:
针对工件在单元制造系统中由单元间转移带来的跨作业单元调度问题，提出一种基于多智能体联盟思想的跨单元工件调度方法（multi-agents coalitions，MAC），考虑跨单元柔性路径的情况，采用多智能体的协商机制，分阶段组建联盟，基于联盟进行协商调度，确保优化性能的同时减少通信量开销.通过实验对算法进行验证，实验结果表明本文所提方法在平均延迟性能方面优于常见的组合调度规则方法.

一种稀疏度拟合的图像自适应压缩感知算法

王晓华, 许雪, 王卫江, 高东红

2017, 37(1): 88-92. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2017.01.018

摘要(1282) PDF(1887)

摘要:
针对运用压缩感知理论对图像进行自适应压缩采样时，采样率及稀疏度阈值确定具有很强的主观性，提出一种稀疏度拟合的精确自适应采样算法.该算法通过循环迭代来确定各个稀疏度下满足PSNR要求的最低采样率，利用最小二乘法对稀疏度及采样率数据进行拟合，得到稀疏度-采样率选取的最佳目标函数.基于TVAL3重构算法对上述自适应采样算法进行了实验仿真，结果表明，重构图像的PSNR均高于用相同值的固定采样率重构的PSNR值，其中纹理特征区分明显的图像此PSNR差值能达到3.5 dB以上.相比粗糙自适应算法，平均采样率比其降低的同时，重构图像仍得到了更高的PSNR值.

基于Stackelberg策略的多Agent强化学习警力巡逻路径规划

解易, 顾益军

2017, 37(1): 93-99. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2017.01.019

摘要(1177) PDF(1979)

摘要:
为解决现有的巡逻路径规划算法仅仅能够处理双人博弈和忽略攻击者存在的问题，提出一种新的基于多agent的强化学习算法.在给定攻击目标分布的情况下，规划任意多防御者和攻击者条件下的最优巡逻路径.考虑到防御者与攻击者选择策略的非同时性，采用了Stackelberg强均衡策略作为每个agent选择策略的依据.为了验证算法，在多个巡逻任务中进行了测试.定量和定性的实验结果证明了算法的收敛性和有效性.

针对射频相对测量敏感器的快速标定方法

牟伟清, 刘荣科, 杨昕欣, 王子杰

2017, 37(1): 100-105. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2017.01.020

摘要(1159) PDF(875)

摘要:
在卫星编队飞行系统中，射频（radio frequency，RF）相对测量敏感器能够完成两颗卫星的相对位置和姿态的测量，为了验证其测量精度，提出了一种基于激光跟踪仪的快速标定方法.在标定过程中，针对拟合坐标原点和坐标轴产生误差较大的问题，提出了一种基于最小二乘拟合球体和圆的方法，分别确定坐标系的原点和坐标轴；利用坐标系间的固有关系设计了相对坐标系的快速转换方法.在飞行器模拟平台进行验证，实验结果表明，拟合坐标系原点均方根误差为0.120 764 mm，拟合坐标轴轴向的均方根误差为0.157 138 mm，坐标系转换误差的范围为0.30~0.75 mm，能够满足敏感器毫米级定位精度的标定要求.

基于多重近似重访周期的火星-太阳同步回归轨道设计

杜部致, 高飞, 张序琦, 贾晓

2017, 37(1): 106-110. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2017.01.021

摘要(1598) PDF(1465)

摘要:
在分析火星-太阳同步回归轨道数学模型的基础上，设计了回归周期的近似重访周期算法.基于对回归要素取整处理，结合回归轨道重访特征函数，通过对重访间隔子间距数的判断，可以得到最优近似重访周期和次优近似重访周期，近似重访周期的设计能以更高的时间分辨率实现对地覆盖.进一步分析了最优回归周期族与火星赤道表面覆盖率的关系，并计算了其对应的轨道参数.为火星探测初期的轨道设计提供了借鉴.

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2017年第37卷第1期

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