一类非线性相对转动周期系统的平衡稳定性分析

利用一类周期性变系数线性常微分方程解的基本矩阵的Jordan形，分析一类非线性相对转动系统扭转的运动稳定性，从而得到非线性相对转动周期系统的运动稳定准则. 运用Lyapunov函数法，对广泛存在的一类机械传动系统的相对转动运动的平衡稳定位置的稳定域进行研究，并给出数学解析表达式. 这为工程中广泛存在的这类机械传动系统稳定工作区间工作参数的选取和相似模拟提供了理论依据及方法，据此可进一步分析和评价大型复杂旋转机械主传动系统的扭振稳定性. 关键词： 相对转动 相似模拟 运动稳定 平衡稳定     

建构幸福课堂感悟物理本真

1问题提出 乌申斯基曾经说过：“教育的主要目的在于使学生获得幸福。”另外,物理规律的获得是一个从未知走向已知的过程,其本身就充满了幸福。不过,传统的物理课堂教学过于注重学生学习的结果,在现实功利思想的作用下,教学模式趋于单一化,机械的知识灌输与训练,使物理学科所具有的灵性和生趣消逝殆尽,师生都难以感受到“幸福”的存在。笔者物理课堂教学要与物理的实质性相联系,将课堂教学恢复为师生之间快乐的“幸福之旅”。     

基于一维标定物和改进进化策略的相机标定

为了解决运动参数光电探测过程中的相机标定问题,制作一种两端及中间各安装一个红外反光标记球的一维标定物.不需要其它复杂标定装置,只要将这种特制的一维标定物在测量空间内多次随意移动并摄取其图像,即可实现标定.算法首先假定主点位于像面中心附近的某个位置,再求出焦距、旋转矩阵、平移向量和比例因子,最后通过评价函数将相机标定转换成寻找两相机最佳主点对的非线性最小化问题.在传统进化策略中引进个体的自我改进系数、个体间距离等概念,提出了求取子代个体间的欧式距离并排序的方法,设计了搜索最佳主点对的改进型进化策略算法.与传统标定方法相比,基于一维标定物的方法克服了多相机场合的遮挡问题,改进进化策略的引入打破了一维标定物需做某种特殊运动的限制,使一维标定物自由运动时相机内、外参数的同时求解成为可能,改进的模拟退火进化策略改善了算法的全局收敛性能并加快了收敛速度.     

旋转飞行器动稳定导数获取原理

旋转飞行器具有独特的周期性非定常气动现象，其动态特性更加复杂，气流与旋转高度非定常关联，俯仰阻尼导数和Magnus力矩导数同等重要.文章从飞行器气动力建模的理论基础出发，考虑飞行器自转角速度非零的事实，将其作为基态影响参数，重新构建了旋转飞行器气动力数学表达式，并借鉴成熟的常规动导数强迫振动法，采用Fourier级数表征旋转影响，沿用旋转飞行器周期气动等效概念，建立了基于基态旋转流场的周期气动等效平均俯仰动稳定导数、纵向洗流时差导数和滚转动稳定导数获取的原理表达式，并设计了相应的运动模式，可供数值计算和风洞实验使用.      

三维相位展开算法在精密运动测试中的应用

三维相位展开算法将基于空间的相位展开算法拓展到时间轴上,包含了一维时间和二维空间信息,适合于运动测试。通过建立一维时间相位展开算法的数学模型,分析了该算法运动测试的基本原理,讨论了在精密测试中的使用方法和适用范围,并对微谐振器的微结构进行运动测试。实验表明,算法在相位展开中引入时间信息,不仅消除了形变测量中需选取静止点为相位参考点或参考平面的限制,还可以同时测量物体表面某点纳米级的离面运动曲线和表面形变。     

基于数学形态学的弱点状运动目标的检测

提出了一种新的基于数学形态学的红外图像序列中弱点状运动目标的非参数检测算法。采用数学形态学抑制背景杂波干扰和增强目标,用沿时间轴投影和二维空域搜索代替复杂的时空三维搜索形成组合帧,然后在每条可能的轨迹上将进行目标能量累加,实现了一种快速检测前跟踪(TBD)检测算法。仿真实验表明:在恒虚警概率条件下,该检测算法能高效地检测信噪比约为2的弱点状运动目标,检测性能对噪声分布不敏感,能精确地得到目标的即时位置和速度信息,适合于实时图像处理和目标探测,具有很高的实用价值。     

近红外传感器在汽车改造技术中的应用研究

利用反射式近红外传感器及语音录放组件,研究了汽车倒车防撞语音提示器。当汽车倒车时,只要距车身后尾一定的距离内有人或物体存在,就会有一部分红外光信号经人或物体反射回来,被与发射管同排安装的光敏接收管收到并转换成同频率的电信号后,由模块内部电路进行放大、解调、整形、比较处理后,在输出端输出控制信号,控制语音录放组件工作,告诉司机车后有人、车后有物体。由于近红外线传感器、语音录放组件均为一体化结构,成本低、接线简单、抗震能力强、测量准确、工作稳定可靠,适合在汽车上安装使用。     

改变飞艇重心位置控制纵向运动

本文针对目前平流层飞艇的运动控制效率较低的问题,重点研究了改变平流层飞艇重心的轴向位置来控制飞艇的纵向运动。首先讨论了考虑飞艇重心位置的力和力矩平衡,并利用德国斯图加特大学风洞试验的数据,进行了算例分析。然后和常用的升降舵控制进行效率比较,得出了在空气密度较低的平流层采用改变重心位置比舵面控制具有优越性的结论。最后提出了改变飞艇重心位置的方法。     

原子表面扩散的对称破缺对二维岛形成的控制

文章阐述了当CO吸附改变时Pt/Pt(111)同质外延单层岛的形状的微观选择机制,即岛的取向由沉积原子的边-角扩散运动的不对称性惟一决定.对没有CO介入的理想真空生长情况,衬底温度不能改变三角形岛的取向.CO的吸附反转了边-角扩散运动的不对称性,从而使岛的取向发生变化.     

对“运动的独立性”与“力的独立作用原理”的再认识——兼论“平抛运动”教学的逻辑

中学物理教学中对“运动的独立性”与“力的独立作用原理”一直存在模糊认识,本文从物理学科结构的视角,深入分析了其实质内涵.同时,探讨了与之紧密相关的“平抛运动”教学的逻辑问题.最后指出了理清这些关系对教学的启示.