基于回波平移序列的快速三维磁共振温度成像方法

高强度聚焦超声（HIFU）是一种无创的热消融疗法，为保证其安全性和有效性，需要一种精度高、速度快的测温方法在其治疗过程中对温度进行监控.基于质子共振频率位移（PRFS）的磁共振温度成像（MRT）对温度具有较高的灵敏度，且与温度具有良好的线性关系，因此常被用于引导HIFU治疗.然而在实际应用中，HIFU治疗的最大隐患在于可能造成表皮灼伤，并且灼伤区域可能与焦点区域相隔较远.因此MRT的监控范围十分重要.本文基于三维回波平移成像序列，结合可控混叠的空间并行成像技术，实现了时间分辨率为3 s的快速三维温度成像.为了验证该方法的精度，本文首先设计了仿体降温实验，利用光纤温度计验证回波平移序列测温的准确度和精确度.然后在室温条件下扫描离体猪肉组织，对比加速前后的MRT的测温精确度.在HIFU加热条件下扫描离体猪肉组织，对比加速前后的MRT的测温准确度.结果显示，本文提出的方法可以在3 s内完成三维温度精准测量，对于HIFU治疗的安全监控具有重要意义.     

多路Marx并联高压脉冲电源研究

脉冲功率技术在工业和生物医学领域有着广泛的应用,很多应用场合要求输出数百安培的高压脉冲。固态Marx发生器虽已研究多年,但是被广泛采用直插封装的IGBT和MOSFET功率半导体开关管的额定电流通常都低于100 A,无法满足低阻抗负载的应用需求。为提高输出脉冲电流幅值,提出两种多路Marx发生器并联的脉冲电源的拓扑结构,第一种方案采用多路Marx发生器直接并联,第二种是共用一组充电开关管的多路Marx发生器并联。由FPGA提供充放电控制信号,采用串芯磁环隔离驱动方案实现带负压偏置的同步驱动,主电路选用开通速度快、通流能力强的IGBT为主开关的半桥式固态方波Marx电路。实验结果表明,6路16级Marx直接并联的脉冲发生器能输出重频100 Hz高压方波脉冲幅值可达10 kV,在30Ω负载侧输出峰值电流可达300 A,上升时间230 ns。共用充电开关管的6路4级Marx并联发生器在5Ω电阻负载上的输出电流峰值可达300 A,最大输出电流可达460 A,上升时间272 ns。表明多路Marx发生器并联可以有效地减小系统内阻,提高系统带载能力;改进后的并联方案实现大电流脉冲输出的同时,所采用的开关管数量减小近一半,提高了系统的抗干扰能力的同时,降低了脉冲电源的成本;且增加级间并联导线可进一步改善均流效果。     

基于几何过程和位相分布休假的两部件并联可修系统的可靠性分析

主要以两不同型部件组成的并联可修系统为研究对象.在系统对失效相位存在记忆的基础上,考虑了修理工可单重休假且休假时间服从位相(PH)分布.每个工作部件均有可能因受到两种不同类型的故障而失效,且均"修复非新".在假定部件的工作时间,修理时间分别服从PH分布的几何过程和负指数分布的条件下,利用马尔可夫过程和矩阵分析的方法,对可修系统进行了可靠性分析,并给出了相应可靠性指标的数值算例.     

基于运动约束解过约束并联机构变形协调方程

提出利用运动约束关系来间接求解过约束并联机构变形协调方程．首先介绍了该方法的原理，接着分别针对平面和空间过约束并联机构，详述该方法的解决步骤，结果验证了该方法的正确性，从中还可看出该方法在求解复杂过约束并联机构时非常简洁，最后介绍了采用该方法解决多度过约束问题．     

超疏水表面液滴的振动特性及其与液滴体积的关系

超疏水表面液滴的振动特性与接触线的移动、液滴体积、基底振幅等因素密切相关.本文在基底振幅较小且恒定的条件下,研究了超疏水表面液滴的共振振幅、模式区间、共振频率等振动特性及其与液滴体积(20—500μL)的关系.此外,将基于一般性疏水表面建立的Noblin共振频率计算模型应用于超疏水表面,并提出“虚驻点”的概念,借此对模型进行了误差分析和修正.研究表明:1)共振时,液滴高度变化率即比振幅随体积增大而增大,随阶数增大而减小;2)各模式区间的起止频率首尾相接,其范围随体积增大而减小;3)液滴体积越大,共振频率越小,随着阶数增大,共振频率f与体积V的关系趋于f-V^–0.4,不同于一般性疏水表面上的f-V^–0.5;4)直接应用Noblin模型计算共振频率会产生较大误差,主要原因在于液滴表面波波段数量统计存在较大偏差,而修正后的模型可以准确计算超疏水表面大体积液滴的共振频率.     

基于SSOGI-RLSMC联合算法的加速器电源纹波抑制

重离子加速器电源系统对励磁电源输出电流的稳定度和纹波精度要求高。磁铁负载的存在产生的纹波,会对加速器通过磁场精确控制粒子运动轨迹带来影响。针对以上问题,提出一种基于SSOGI-RLSMC新型联合算法,以减小磁铁负载影响下励磁电源输出的电流纹波,提高电流稳定度。新型联合算法通过并联型二阶广义积分器(SSOGI)作为纹波检测器对纹波分量进行快速准确的提取,获得精度较高的指令电流;将指令电流和直流有源电力滤波器的补偿电流相减得到误差信号,利用趋近律滑模控制(RLSMC)算法对误差信号进行动态跟踪和补偿,以提高直流有源滤波器对励磁电源输出电流的纹波抑制能力,进而达到对粒子运动轨迹精确控制的目的。最后通过Matlab/Simulink仿真证明,所提的新型联合算法在以直流有源电力滤波器为主补偿手段的励磁电源中有效提高了励磁电源输出电流的精度和稳定度,改善了直流有源滤波器对纹波电流的抑制能力。     

基于延迟时间理论的两部件并联系统检测区间模型

延迟时间理论广泛应用于系统维修领域,更为细致和准确的反映了系统的运行状态,对于系统的维修建模及确定系统的检测区间起到了重要的作用.但是,以往关于延迟时间理论的应用几乎都是关于单部件系统或串联系统的,而并联系统在实际中也有很广泛的应用.应用延迟时间理论对两部件并联系统的检测区间进行研究,在部件缺陷发生的初始时间为非指数分布的情况下,提出了两种不同的维修措施,并以单位时间期望维修费用最小为目的,对每一种维修措施分别进行研究.文章最后给出了数值案例及模拟运算结果,并对未来的工作做了展望.     

一类并联系统的剩余寿命和平均剩余寿命

研究了n个独立但不同分布的元件构成的一类并联系统的剩余寿命和平均剩余寿命,即在t_1时刻有l个元件失效,第k个元件的寿命恰好是t_2(0≤lkn,0≤t_1t_2),系统在t_2时刻仍然工作的条件下并联系统的可靠性函数和平均剩余寿命.     

制冷并联机组的冬季冷凝压力调节

制冷并联机组系统冬季易出现冷凝压力过低,弱化冷凝器的传热以减小冷凝器的换热量,即能防止冷凝压力过低。从工程应用出发,以使用空冷冷凝器的制冷系统为例,依照改变传热系数、传热面积和传热温差的思路,给出了防止冬季冷凝压力过低的技术措施,与此类似措施也可应用于采用水冷冷凝器或蒸发冷凝器的其他制冷系统。     

考虑热应变的柔性并联空间机械臂动力学

研究考虑热应变的柔性并联空间机械臂动力学性态。用Jourdain速度变分原理建立各机械臂的动力学变分方程,在此基础上根据各物体之间的运动学约束关系,建立柔性多体系统的微分代数混合动力学方程。数值仿真结果表明,当温度升高时,机械臂的轴向约束力和中心刚体的质心运动速度均出现显著振荡,而适当减小温度变化率,可以有效地控制振幅。