弹载计算机通用阻抗测试仪设计

针对弹载计算机类产品在出厂交付和故障排除中信号阻抗需要高效测试的要求,文章描述了一种通用阻抗测试仪的实现方法;利用ARM微处理器来控制继电器矩阵切换信号点,并通过配置不同的上位机软件实现了多品种弹载计算机产品的阻抗自动测试,提高了阻抗测试效率,同时避免了人工测试容易误操作的问题;经过某型号弹载计算机试用,该测试仪能够将阻抗测试时间缩短到人工测试的1/9,且全程测试无错误,达到了弹载计算机信号阻抗快速可靠测试的目的。     

定量反馈理论在重构飞行器控制中的应用

定量反馈理论(quantitative feedback theory,QFT)作为一种频率域鲁棒控制技术,综合考虑了对象的不确定性范围和对系统的性能指标要求,以定量方式在Nichols图上展开分析与设计,从而保证了设计结果具有稳定鲁棒性;而当某处喷管失效时,作用在飞行器上的控制力矩所受的影响可看作是不确定对象鲁棒性问题的扩展,因此,考虑喷管故障时的重构飞行控制也可用QFT方法进行分析与设计;在讨论QFT原理与应用的基础上,以某飞行器的飞行控制设计为例,对鲁棒和重构飞行控制进行了分析、研究与设计,获得了满意的设计结果。     

三种车型的全方位移动平台模糊滑模运动控制研究

为了加强全方位移动平台的承重能力,提出了3种平台车型布局的设计方案,然而由于布局改变或载重后导致重心偏移,致使平台在全方位移动时出现偏差;使用模糊滑模控制方法来消除重心偏移对于全方位移动的影响,在进行圆轨迹跟踪联合仿真后,其结果表明模糊滑模控制方法完全适用于三种车型的控制,有效克服了因重心偏移而导致全方位移动出现偏差的问题,跟踪误差几乎为零,并且实现单一控制算法的通用化,统一化。     

基于ARM和物联网技术的TVOC监测系统的设计

针对化工企业TVOC(总挥发性有机化合物)的排放点多、环境潮湿、布线困难、甚至要求防爆等特点,特设计了智能TVOC实时监测系统,以STM32处理器为核心实现环境气体的抽取、水气分离、传感器的数据采集、自校等控制;为了实现远程监测并减少流量费用,在每个厂区以无线传输技术实现数据的汇聚,并以GPRS技术实现与多个中心平台对接;经现场长期运行,检测误差小于0.3%,数据接收率达到99.96%以上,系统运行稳定可靠,为大气监测和治理起到重要作用。     

基于物联网技术的污水处理过程动态监控系统

针对污水处理过程复杂、区域广、监测点多、现场布线困难等特性,以CC2530为核心设计了无线传感器节点和汇聚节点,实现对污水处理过程中的设备状态、污水的进出口流量、PH值、COD等监测因子的实时采集,以Zigbee技术实现各无线传感器节点之间的数据传输,以GPRS技术实现汇聚节点与多平台对接;为确保监控系统所接信号不影响原控制系统的正常运行,特设计了高精度电流扩展模块、串口扩展模块等;经现场长时间运行表明,系统有很好的灵活性和扩展性,运行稳定可靠,通过对污水处理过程各参数的动态分析,为提高污水处理效率和节能环保起到重要作用。     

非线性状态估计法在风电齿轮箱故障预警中的应用

针对现阶段在齿轮箱的状态监测方法中遇到的问题,提出一种以易于采集的油温信号来对齿轮箱故障进行预警的分析方法;通过非线性状态估计法(nonlinear state estimate technology)建立齿轮箱的温度预测模型,之后根据统计温度预测残差的变化趋势,然后与通过验证集合确定出的残差均值和标准差的故障阈值进行对比,以实现及早发现齿轮箱的潜在故障,优化运行的效果;并且与神经网络预测方法进行对比分析,结果表明非线性状态估计法对风电齿轮箱进行故障预警有着较好的效果。     

一种新的船用捷联惯导系统数字仿真器的设计

以舰船的运动特性为依据,设计了一种新的船用捷联惯导系统数字仿真器;用VC++编程语言设计舰船运动轨迹;建立陀螺仪、加速度计的误差模型;用惯导系统姿态更新、位置更新、速度更新解算的结果与航迹点参数(真值)比较,得到惯导系统误差;应用表明,该仿真器能够灵活地模拟出舰船在不同的运动状态下船用捷联惯导系统的各种导航参数,为研究舰载条件下的捷联惯导系统传递对准技术提供了可靠的试验数据。     

测试性与性能一体化设计方法研究

现代武器装备的复杂化的发展趋势使武器系统的设计逐渐由单一的性能设计向全面考虑武器系统的性能与测试性等特性扩展;根据现代复杂武器系统的设计需求,结合工程实际,基于一体化理论建立了复杂武器系统的测试性与性能一体化设计体系;详细论述了复杂武器系统一体化体系的组成和各部分具体内容,并给出了测试性与性能一体化设计方法的通用流程与设计步骤;文章的工作对现代复杂武器系统的设计有较好的参考价值,可用于武器系统测试性与性能的一体化设计。     

TDOA高精度短波定位系统研究与设计

为了解决现有短波无线电监测定位系统中存在接收机系统复杂、定位精度不高的问题,设计了一种基于TDOA高精度短波定位系统;该系统采用软件无线电设计架构,射频前端采用直接带通采样,通过FPGA和CPU进行基带IQ数据提取和传输,采用TDOA和粒子算法对位置干扰源进行估计和定位;并且采用了GPS和PLL相结合时钟方案,以及VPN的数据传输通道;给出了短波定位系统的框图,分析了系统子模块和工作原理;采用该系统对已知的短波信号进行定位,实验结果证明优于传统的定位手段;说明该系统具有使用方便、布站灵活和定位精度高的特点。     

基于边界扫描技术和TCL语言的簇测试设计

在边界扫描测试技术中,由BS器件和非BS器件主成的逻辑簇测试是研究的难点问题,文章介绍了高效、简明、移植性好的TCL语言,在深入研究边界扫描簇测试原理的基础上,以实现逻辑簇测试为目的,采用了TCL嵌入C++的方法实现测试用例的脚本化,完成了基于TCL语言的Cluster测试脚本设计;通过对数字电路实验板的测试结果分析,得到了使用TCL脚本语言与C++联合编程能够实现簇测试,并且可以提高边界扫描测试软件工作效率的结论,具有较好的应用前景。     

Recent Developments of Crystallographic Analysis Methods in the Scanning Electron Microscope for Applications in Metallurgy

The field of metallurgy has greatly benefited from the development of electron microscopy over the last two decades. Scanning electron microscopy (SEM) has become a powerful tool for the investigation of nano- and microstructures. This article reviews the complete set of tools for crystallographic analysis in the SEM, i.e., electron backscatter diffraction (EBSD), transmission Kikuchi diffraction (TKD), and electron channeling contrast imaging (ECCI). We describe recent relevant developments in electron microscopy, and discuss the state-of-the-art of the techniques and their use for analyses in metallurgy. EBSD orientation measurements provide better angular resolution than spot diffraction in TEM but slightly lower than Kikuchi diffraction in TEM, however, its statistical significance is superior to TEM techniques. Although spatial resolution is slightly lower than in TEM/STEM techniques, EBSD is often a preferred tool for quantitative phase characterization in bulk metals. Moreover, EBSD enables the measurement of lattice strain/rotation at the sub-micron scale, and dislocation density. TKD enables the transmitted electron diffraction analysis of thin-foil specimens. The small interaction volume between the sample and the electron beam enhances considerably the spatial resolution as compared to EBSD, allowing the characterization of ultra-fine-grained metals in the SEM. ECCI is a useful technique to image near-surface lattice defects without the necessity to expose two free surfaces as in TEM. Its relevant contributions to metallography include deformation characterization of metals, including defect visualization, and dislocation density measurements. EBSD and ECCI are mature techniques, still undergoing a continuous expansion in research and industry. Upcoming technical developments in electron sources and optics, as well as detector instrumentation and software, will likely push the border of performance in terms of spatial resolution and acquisition speed. The potential of TKD, combined with EDS, to provide crystallographic, chemical, and morphologic characterizations of nano-structured metals will surely be a valuable asset in metallurgy.     

Recent Developments and Applications in Unbalanced Mangnetron Sputtering

Sputtering deposition is one of the most important processes in the vacuum coating, it is widely used in microeletronics industries, optical films, and metallurgical coatings industry et al. Sputtering deposition is, in the vacuum conditions, sputtered particles from the target material deposit on the substrate using energetic ions to bombard surface of target to form a film.     

Recent Developments in Ultrafast X-ray Techniques for Materials Science Applications

X-ray free electron lasers (XFELs) offer new ways to probe the structure and dynamics of matter with unprecedented details and in ways that were previously impossible. Continued development and upgrades to existing sources, together with the upcoming commissioning of several new sources, will rapidly expand the possibilities XFELs present for materials science. In this review, we discuss some recent experiments that exploit the unique features of XFELs—coherence, brightness, and time resolution—in order to highlight the opportunities in materials science presented by these facilities.     

高光谱技术结合特征波长筛选和支持向量机的哈密瓜成熟度判别研究

可溶性固形物含量(SSC)和硬度是哈密瓜划分等级的重要指标,同时也是其成熟度的表征因子。因此,为满足哈密瓜自动化分级和适宜采摘,采用高光谱技术结合特征波长筛选的方法,同时对哈密瓜的可溶性固形物含量、硬度及成熟度进行了无损检测研究。对多元散射校正(MSC)处理后的光谱分别利用连续投影算法(SPA)、竞争性自适应重加权算法(CARS)和CARS-SPA方法筛选了哈密瓜可溶性固形物和硬度的特征波长,并将原始光谱、MSC预处理后的光谱和所筛选的特征波长作为输入变量分别建立哈密瓜可溶性固形物和硬度的支持向量机(SVM)预测模型及成熟度判别模型。结果显示,MSC-CARS-SPA方法所建立的可溶性固形物和硬度SVM预测模型最优,其R_pre, RMSEP和RPD分别为0.940 4, 0.402 7, 2.94 1和0.825 3, 35.22, 1.771。同时对哈密瓜成熟度进行了判别分析,并分别建立了基于全光谱、单一的可溶性固形物或硬度特征波长和主成分分析(PCA)特征融合的哈密瓜成熟度SVM判别模型。结果显示,CARS-PCA-SVM模型的判别结果与全光谱SNV-SVM模型相同,其校正集和预测集判别正确率分别为95%和94%。研究表明,利用高光谱技术结合特征波长筛选方法可实现同时对哈密瓜可溶性固形物和硬度的定量预测及成熟度判别。     

基于NMR的代谢组学方法最新进展及应用

代谢组学的定义“对病理/生理刺激以及基因改变时生物体系动态的代谢响应进行多参数的定量测量”已被广泛接受. 本文对代谢组学研究的最新进展及其在系统生物学中所发挥的作用进行了综述. 在代谢组学方法研究方面,着重讨论了现代NMR技术的进展及其对代谢组学所产生的影响,同时也包括用于分离的HPLC及其与质谱的连用技术. 对代谢组学广泛应用的概述,主要包括：对正常生理变化的新认识;药物和其他外源性化学物质的副作用;外源性物质对环境污染的影响以及逐渐增多的代谢组学方法在疾病检测中应用.     

ESR自旋捕集技术的发展和在生物医学研究中的应用

ESR是研究自由基最直接和最有效的技术,但是这些自由基必须是相对稳定的,而且要达到一定浓度才能用ESR技术检测和研究. 而生物体系中产生的自由基大部分是不稳定的,这是常规ESR波谱仪无法检测的. 为了克服ESR技术的这一局限性,发展了自旋捕集技术,这是目前研究生物和医学体系中活泼自由基应用最多也是最成功的方法, 每年都有新的自旋捕集剂合成和大量在生物医学应用的报道,为自由基生物医学的研究和发展做出了巨大贡献.  作者建立和发展了捕捉超氧阴离子自由基、羟基自由基、脂质过氧化产生的脂类自由基、一氧化氮自由基和单线态氧及一氧化氮和氧自由基同时检测技术. 利用这些技术开展了细胞、组织产生自由基机理,天然抗氧化剂的筛选及一些重大疾病如炎症、心脏病、老年痴呆症、帕金森综合症,中风,辐射损伤,蛋白质氧化,植物光合系统中产生活性自由基和植物的发病机理研究中的应用,取得了一系列研究结果.     

New Developments and Applications of Handheld Raman,Mid-Infrared,and Near-Infrared Spectrometers

Abstract: Recently, miniaturization of Raman, mid-infrared (IR), and near-infrared (NIR) spectrometers has made substantial progress. Though mid-infrared systems are based exclusively on attenuated total reflection (ATR) measurements, near-infrared spectrometers operate in the diffuse reflection or transmission mode. The reduction in size, however, must not be accompanied by deterioration in measurement performance, and portable instrumentation will only have a real impact on quality and process control if Raman, IR, and NIR spectra of comparable quality to laboratory spectrometers can be obtained.

In the present communication, a short overview on the building principles of novel handheld systems will be provided and the results of qualitative and quantitative analyses of selected liquid and solid sample systems obtained with these Raman, Fourier transform infrared (FTIR), and NIR spectrometers will be evaluated in terms of their comparability with laboratory instruments and their suitability for on-site and field measurements.     

光无线技术及其应用

通信领域对带宽越来越大的需求正推动着传统无线通信技术的发展。虽然光通信系统和光网络能为人们提供极大的带宽,但这也意味着必须能开发出来新的设备和系统。半导体发光二极管(LED)被认为是未来在建筑、汽车和飞行器上的主要光源。相比于白光光源和荧光光源,LED能提供更高的能量效率,且由于其出色的节能性能,LED在目前全球性的二氧化碳减排行动中也扮演着重要的角色。另外,激光器目前也处在于LED类似的情形中。这些核心器件的出现很可能会大大改变我们对光的使用,不仅是在照明方面,还包括通信、传感、导航、定位、监控和成像等各个方面。