神光III主机上球腔辐射场实验的三维数值模拟与分析

2015年在神光Ⅲ激光装置上开展了两孔球腔物理实验.利用三维隐式蒙特卡罗数值模拟程序模拟两孔球腔中的辐射输运问题,研究辐射场分布及其动态演化过程.数值模拟结果大多数与实验结果符合较好,但局部位置存在明显差异.分析了产生差异的可能原因,提出解决措施及未来发展方向.综合数值模拟结果及其与实验结果的对比可知,三维隐式蒙特卡罗数值模拟程序具备较好的黑腔三维辐射输运数值模拟能力.     

离子色谱-积分脉冲安培法测定肉类产品中鹅肌肽、高肌肽及肌肽

建立了一种离子色谱-积分脉冲安培（IC-IPAD）同时测定肉类样品中鹅肌肽、高肌肽及肌肽的分析方法。方法采用高效阴离子交换色谱柱AminoPac PA10（250 mm×2 mm）分离,以100 mmol/L NaOH为淋洗液,流速为0.2 mL/min,柱温为30℃。结果表明,3种目标化合物在15 min内可实现完全分离,且17种氨基酸对3种目标化合物不存在干扰。在最佳色谱条件下,鹅肌肽、高肌肽及肌肽在0.05~5.0 mg/L范围内呈良好的线性关系,线性相关系数（r）>0.99。3种目标化合物的检出限和定量限分别为8.9~22.1 μg/L和29.6~73.6 μg/L。对鸭胸及鹅胸样品进行分析,加标回收率为92.4%~104.5%。该方法简单方便,无需衍生化,灵敏度高,可用于肉类产品中相关营养成分的测定。     

H.264图像复杂度自适应的I帧码率控制算法

该文针对H.264帧内编码码率控制(RC)效果不佳的问题,提出了一种新颖的图像复杂度自适应I帧RC算法。首先用Sobel算子检测I帧亮度像素的梯度,建立44块的边缘方向直方图,得到每个44块最可能的帧内预测模式和相应重构块,最终获得与实际编码相近的残差图像。用残差的平均绝对值表达I帧编码复杂度,并提出了一种经验型码率-量化(R-Q)模型,同时考虑缓冲区状态和序列特性为I帧分配合适的目标比特,最后为每一个图像组(GOP)得到了合适的I帧量化参数(QP)。实验结果表明,该文算法能更准确地控制I帧输出码率,有效阻止缓冲区溢出和跳帧,得到更加平稳的视频质量,序列PSNR波动减少了60%以上。     

基于瞳孔几何特征的驾驶疲劳检测嵌入式系统的设计

驾驶员疲劳驾驶是引发交通事故的一个重要原因。针对驾驶疲劳检测算法运算复杂、视频图像数据量大的特点,设计了基于瞳孔几何特征的疲劳驾驶检测嵌入式系统。系统以TI公司的DSPTMS320DM642为核心,采用瞳孔图像的几何特征约束定位人眼,识别疲劳帧。在此基础上,提出了疲劳状况测评的判定方法,从而达到检测驾驶员疲劳程度的效果。实验结果表明,该系统算法简单、快速,是一种行之有效的、实时的非接触式疲劳驾驶检测系统。     

低压驱动复合腔电光调Q微晶片激光器

复合腔电光调Q微晶片激光器是一种集成化的固体激光器,具有体积小、基横模、单纵模、线偏振运转,输出脉冲重复频率高,脉宽窄的优点,是高重复频率、高光束质量的主振荡功率放大器(MOPA)激光系统的理想种子源。进行了低压驱动复合腔电光调Q微晶片激光器的实验与理论研究。根据理论分析,增加电光晶体长度和提高端面反射率可减小标准具透射谱半宽度,进而降低驱动电压。设计了两套激光器实验方案。实验中激光增益介质和电光晶体分别选用Nd:YVO4和LiTaO3,谐振腔尺寸小于3 mm×3 mm×2.5 mm。方案1主要研究增加电光晶体长度后的激光器输出特性,在抽运功率184 mW,240 V驱动电压下,可实现300 kHz激光脉冲输出,脉冲宽度10 ns,峰值功率9.4 W。在方案2中,通过进一步提高端面反射率,在短时间内可输出1 MHz脉冲。     

万兆以太网物理层编码子层转换芯片研究

研制了符合IEEE802.3ae万兆以太网10GBASE-R标准物理层编码子层转换芯片,该转换芯片采用单片FPGA进行10GBASE-R标准中万兆以太网16比特接口(XSBI)与10Gb介质无关接口(XGMII)的相互转换,实现了物理层编码子层(PCS)的全部功能,并在万兆以太网物理层传输实验系统中进行了验证。     

两轮自平衡车横向动力学建模与控制研究进展

两轮自平衡车是一种在外力矩作用下可维持自身姿态平衡的类自行车交通工具。与常见的交通工具相比,具有安全性高、环境友好、造型轻巧、驾驶便捷等显著优点,是智能交通工具发展的重要方向之一。关于两轮车的平衡性研究始于十九世纪后期,如今从理论探索到机体开发取得了极大的进展。文中论述并总结了两轮自平衡车在横向动力学建模、执行机构、控制算法方面的发展现状,并对未来的研究方向做出了展望。     

Electromechanical,acoustical and thermodynamical characterization of a low-frequency sonotrode-type transducer in a small sonoreactor at different excitation levels and loading conditions

The paper reports and compares the results of the electromechanical, acoustical and thermodynamical characterization of a low-frequency sonotrode-type ultrasonic device inside a small sonoreactor, immersed in three different loading media, namely, water, juice and milk, excited at different excitation levels, both below and above the cavitation threshold. The electroacoustic efficiency factor determined at system resonance through electromechanical characterization in degassed water as the reference medium is 88.7% for the device in question. This efficiency can be reduced up to three times due to the existence of a complex sound field in the reactor in linear driving conditions below the cavitation threshold. The behaviour of the system is more stable at higher excitation levels than in linear operating conditions.During acoustical characterization, acoustic pressure is spatially averaged, both below and above the cavitation threshold. The standing wave patterns inside the sonoreactor have a stronger influence on the variation of the spatially distributed RMS pressure in linear operating conditions. For these conditions, the variation of ±1.7 dB was obtained, compared to ±1.4 dB obtained in highly nonlinear regime. The acoustic power in the sonoreactor was estimated from the magnitude of the averaged RMS pressure, and from the reverberation time of the sonoreactor as the representation of the losses. The electroacoustic efficiency factors obtained through acoustical and electromechanical characterization are in a very good agreement at low excitation levels. The irradiated acoustic power estimated in nonlinear conditions differs from the dissipated acoustic power determined with the calorimetric method by several orders of magnitude.The number of negative pressure peaks that represent transient cavitation decreases over time during longer treatments of a medium with high-power ultrasound. The number of negative peaks decreases faster when the medium and the vessel are allowed to heat up.     

振动驱动移动系统平面避障运动分析

近年来,工业机器人的应用领域日益广泛,可移动机器人的发展备受关注,为了在一些复杂环境中准确地完成作业,学者们提出并研究了振动驱动移动系统.本文研究了在各向异性黏性摩擦环境中一类有两个在平行轨道内做正弦运动的内部质量块的振动驱动移动系统的运动规律,提出了使系统完成包括避障等规定作业的驱动设计方法.首先利用第二类拉格朗日方程,建立了系统的动力学方程;然后,利用速度Verlet积分法分析了系统的运动规律,得到了内部驱动参数与系统运动轨迹、运动速度的关系;最后,结合振动驱动移动系统的运动规律,提出了使系统沿预设路径运动和实现避障运动的驱动设计方法.通过曲线离散得到了系统沿预设路径运动的移动轨迹,进而通过改变内部质量块的驱动参数,使系统沿预设路径运动.为了使移动系统在障碍物环境中达到目标位置,提出了结合栅格法,Floyd算法及最小顶点圆法的优化的路径规划计算方法,得到了振动驱动移动系统在障碍物环境中运动的最优路径,并通过改变内部质量块的驱动参数实现了移动系统的避障运动.