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一体化机器人关节的结构设计及性能测试
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作者 赵弘历 姚佳男 +3 位作者 王鑫 唐术锋 郭晓栋 常宏 《机床与液压》 北大核心 2025年第11期26-31,共6页
一体化关节是机器人的核心部件,力矩-质量比是一体化关节的重要参数,其值直接影响机器人的性能。针对提高一体化关节的力矩-质量比这一需求,重点攻克一体化关节的结构设计、伺服驱动控制、关键传动部件的有限元分析、系统集成等共性关... 一体化关节是机器人的核心部件,力矩-质量比是一体化关节的重要参数,其值直接影响机器人的性能。针对提高一体化关节的力矩-质量比这一需求,重点攻克一体化关节的结构设计、伺服驱动控制、关键传动部件的有限元分析、系统集成等共性关键技术,提高力矩-质量比、运动(位置、速度)控制精度及智能化程度,完成一款典型机器人关节研制。在此基础上,搭建一体化关节实验平台,开展转速、精度和负载测试实验,来验证关节的性能。结果表明:所设计一体化关节的转速、重复定位精度、额定扭矩和最大扭矩均符合设计要求。通过对谐波减速器结构、关节制动器结构和整体结构配合的优化,将一体化关节的力矩-质量比相比优化前提高了1.7 N·m/kg。 展开更多
关键词 一体化关节 力矩-质量比 结构设计 有限元分析
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基于液压缸性能模型的起竖装置一体化设计方法
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作者 牛兆羽 苏成谦 高鹏飞 《现代防御技术》 北大核心 2025年第1期154-163,共10页
起竖装置传统设计流程是通过液压缸单方案设计来校核布局设计的可行性,设计过程未充分利用布局参数和液压缸性能的耦合关系,难以实现起竖装置快速设计和优化。通过对液压缸的设计计算过程进行数学建模,计算液压缸的性能特性数据,并以此... 起竖装置传统设计流程是通过液压缸单方案设计来校核布局设计的可行性,设计过程未充分利用布局参数和液压缸性能的耦合关系,难以实现起竖装置快速设计和优化。通过对液压缸的设计计算过程进行数学建模,计算液压缸的性能特性数据,并以此为基础构建液压缸性能模型。通过在起竖装置设计流程中引入液压缸性能模型,建立起布局方案到液压缸性能的直接映射关系,实现了布局方案和液压缸性能的一体化设计。在此基础上进行应用研究,利用一体化设计方法对单一布局方案下液压缸的性能参数进行了快速计算,研究了布局参数改变对液压缸性能参数的影响规律,研究结果为起竖装置的快速设计和优化提供了基础。 展开更多
关键词 一体化设计 起竖装置 多级液压缸 布局方案 三铰点机构
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昆明市某特殊设防类建筑隔震结构一体化设计与性能分析
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作者 张龙飞 刘翔宇 +2 位作者 董一桥 刘帮 刘志强 《地震工程学报》 北大核心 2025年第2期289-299,共11页
结合云南省昆明市某特殊设防类建筑设计项目,介绍一种基于《建筑隔震设计标准》的特殊设防类建筑一体化隔震设计方法。采用YJK软件进行结构设计,选取7条符合规范要求的地震动时程,借助ETABS分析平台对结构分别进行设防、罕遇与极罕遇地... 结合云南省昆明市某特殊设防类建筑设计项目,介绍一种基于《建筑隔震设计标准》的特殊设防类建筑一体化隔震设计方法。采用YJK软件进行结构设计,选取7条符合规范要求的地震动时程,借助ETABS分析平台对结构分别进行设防、罕遇与极罕遇地震作用下的动力弹塑性时程分析,讨论特殊设防类隔震结构在极罕遇地震作用下隔震橡胶支座的拉、压极限应力控制指标。分析发现:隔震技术有效降低了结构的水平向地震响应;在设防地震作用下结构的最大层间位移角、最大楼面水平加速度均满足规范要求;在罕遇地震作用下结构的最大层间位移角、最大楼面水平加速度,以及隔震橡胶支座的拉、压应力与水平位移均满足规范要求;在极罕遇地震作用下结构最大层间位移角和隔震橡胶支座水平位移均满足规范要求,隔震橡胶支座的拉、压力限值分别以1 MPa、20 MPa控制,结果偏于安全。动力弹塑性时程分析结果表明所提隔震结构达到了“设防地震不坏、罕遇地震可修、极罕遇地震不倒”的抗震设防目标。 展开更多
关键词 特殊设防类建筑 一体化隔震设计 极罕遇地震 动力弹塑性时程分析
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一体化快堆顶层设计要求研究
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作者 周培德 张熙司 +9 位作者 胡赟 冯伟伟 刘琳 颜寒 王凤龙 王事喜 张强 李新宇 宋英韵 薛方元 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第S1期15-26,共12页
一体化闭式循环快堆核能系统,简称一体化快堆,是核裂变能发展的高级阶段。为确保其满足先进核能系统的定位,应基于一体化快堆的特点及用户需求,开展顶层设计要求研究,为后续设计和技术研发指明方向。国际上对第四代核能系统的评价建立... 一体化闭式循环快堆核能系统,简称一体化快堆,是核裂变能发展的高级阶段。为确保其满足先进核能系统的定位,应基于一体化快堆的特点及用户需求,开展顶层设计要求研究,为后续设计和技术研发指明方向。国际上对第四代核能系统的评价建立了相关方法学,本文结合第四代核能系统评价方法学关注的经济性、安全性、可持续性及防核扩散等方面,特别是与设计相关的用户要求条款,研究提出一体化快堆的顶层设计要求,为开展一体化快堆设计工作设定设计目标或指标要求。 展开更多
关键词 一体化快堆 第四代核能系统 用户要求 设计要求
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飞行器系统动作聚类一体化设计方法
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作者 刘哲 韦常柱 +1 位作者 魏承 浦甲伦 《系统工程与电子技术》 北大核心 2025年第8期2558-2569,共12页
针对飞行器系统设计过程中功能需求繁多且存在交叉导致设计结果存在大量功能冗余、设计空间难以充分利用的问题,提出一种飞行器系统动作聚类一体化设计方法。基于公理设计框架,通过模型化表征分系统、物理域部件的设计过程,深入分析功... 针对飞行器系统设计过程中功能需求繁多且存在交叉导致设计结果存在大量功能冗余、设计空间难以充分利用的问题,提出一种飞行器系统动作聚类一体化设计方法。基于公理设计框架,通过模型化表征分系统、物理域部件的设计过程,深入分析功能需求、系统行为、动作间的交互关系,对相似动作进行聚类得到若干动作子集,并通过分枝定界法得到动作集合对应的一体化物理域部件,以实现一体化设计,从而提升设计空间利用率。以入轨航天器顶层分系统架构一体化设计以及其中的动力分系统一体化设计为例,验证了方法的合理性。设计结果表明,所提方法能有效减少分系统及物理域部件数量,从而降低飞行器系统设计冗余。 展开更多
关键词 一体化飞行器 公理设计 动作聚类 分枝定界
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一体化快堆堆内净化用高温浸没泵性能试验研究
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作者 李煦 耿晓 +3 位作者 姚泽文 禹春利 吴鹏 於根芳 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第S1期111-119,共9页
在中国原子能科学研究院的一体化快堆项目中,为实现一回路钠不出堆,防止放射性钠泄漏,采用堆内冷阱净化钠中杂质,使一回路的钠在堆容器内部完成净化。为适应堆内冷阱净化需求,需重新研发堆内钠泵送装置。本文设计了适用于堆内冷阱的高... 在中国原子能科学研究院的一体化快堆项目中,为实现一回路钠不出堆,防止放射性钠泄漏,采用堆内冷阱净化钠中杂质,使一回路的钠在堆容器内部完成净化。为适应堆内冷阱净化需求,需重新研发堆内钠泵送装置。本文设计了适用于堆内冷阱的高温浸没泵,浸没泵从钠池中抽钠,通过顶部出口将钠输入堆内冷阱内筒中,为钠在冷阱内的循环净化提供稳定、可调节的动力。针对高温浸没泵样机,开展了模拟堆内钠环境下的性能试验,得到了浸没泵在不同电力条件时的流量-扬程曲线、流量-效率曲线、流量-功率曲线,以及关键部件温度等试验值,并将试验结果与仿真计算结果进行分析比较。结果表明,所研发的浸没泵样机在高温(360℃)钠介质环境、额定工况下,能够满足流量8 m^(3)/h、扬程0.2 MPa的工程需求,同时实际绕组线圈温度低于安全运行温度(450℃),满足设计要求。上述结果为进一步服务堆内净化提供了支持。 展开更多
关键词 一体化快堆 浸没泵 性能试验 仿真计算
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凹腔/支板/喷油杆一体化加力燃烧室点火性能实验研究
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作者 赵兵兵 许欣 +1 位作者 费力 何立明 《推进技术》 北大核心 2025年第8期151-162,共12页
轻质、高效、低阻、隐身是先进航空发动机加力燃烧室的主要发展方向。针对未来高推重比航空发动机加力燃烧室的发展需求,以凹腔/支板/喷油杆一体化加力燃烧室为研究对象,采用实验方法研究了模型一体化加力燃烧室的点火过程,通过改变空... 轻质、高效、低阻、隐身是先进航空发动机加力燃烧室的主要发展方向。针对未来高推重比航空发动机加力燃烧室的发展需求,以凹腔/支板/喷油杆一体化加力燃烧室为研究对象,采用实验方法研究了模型一体化加力燃烧室的点火过程,通过改变空气流量和燃油流量的大小,研究来流速度、余气系数对一体化加力燃烧室点火过程的影响。实验结果表明,一体化加力燃烧室的点火过程可以分为火核形成、火焰传播、稳定燃烧三个阶段。点火过程中,当进口空气流量由0.113 kg/s增大到0.452 kg/s时,点火延迟时间由83ms延长至245ms,点火延迟时间随着进口空气流量的增大明显增长,同时火焰平均光强随着进口空气流量的增大而减小,火核形成时间和火焰发展时间也有不同程度的增长,特别是火核形成阶段,随进口空气流量增大,气流的湍流度明显增强,在剪切层附近难以形成稳定的初始火核。当余气系数由0.87增大到3.58,火焰光强随着余气系数的增大先增大后减小,而点火延迟时间变化较小;在余气系数为0.87时,加力燃烧室处于富油状态,过高的燃油量会使煤油颗粒数量增加,煤油颗粒在高温气流中吸收热量气化蒸发,降低火焰温度;在余气系数为3.58时,加力燃烧室处于贫油状态,能够被卷吸进入支板回流区和凹腔回流区内的煤油量较少,点火区域的油气比很低,同样不利于火核形成和火焰传播。 展开更多
关键词 加力燃烧室 一体化 燃烧性能 点火特性 点火延迟时间
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中国空间站GNC系统一体化设计与验证
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作者 冯帅 蔡彪 +7 位作者 张录晨 张志方 尚葳蕤 徐建 宋晓光 张军 党纪红 张锦江 《宇航学报》 北大核心 2025年第4期765-774,共10页
中国空间站GNC系统按照“一体化设计、统筹研制”的途径开展设计,以实现整体最优。在设计过程中,产生了3个主要问题:三舱GNC系统深度融合问题、高容错控制器设计问题、变结构GNC系统测试问题。本文对这3个问题进行了研究:描述了3个问题... 中国空间站GNC系统按照“一体化设计、统筹研制”的途径开展设计,以实现整体最优。在设计过程中,产生了3个主要问题:三舱GNC系统深度融合问题、高容错控制器设计问题、变结构GNC系统测试问题。本文对这3个问题进行了研究:描述了3个问题的由来,给出了问题的解决方法,用地面测试及在轨飞行数据验证了方法的实际效果。结果表明:配有总线中继器、总线开关的4条穿舱1553B总线能够在各种组合体构型下将三舱GNC系统深度融合;基于拜占庭容错的四模冗余计算机实现了“两重故障下连续运行”的目标;基于FlexRay时间触发总线的测试系统保证了各舱动力学同步运行、设备同步激励,实现了变结构GNC系统的高覆盖性测试。 展开更多
关键词 中国空间站 制导、导航与控制 一体化设计 信息系统 1553B总线 冗余计算机
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混凝土边框率对结构保温一体化墙板热工性能影响的试验研究 被引量:1
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作者 熊峰 娄广亚 冉明明 《湖南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期69-83,共15页
为了响应国家“十四五”规划大力发展装配式建筑,提升新建建筑节能水平的号召,助力国家“双碳”目标的实现,研发了一种预制结构保温一体化复合夹心墙板.墙板四周设置实心混凝土边框作为连接件,以实现墙板的全干式连接.边框的存在形成显... 为了响应国家“十四五”规划大力发展装配式建筑,提升新建建筑节能水平的号召,助力国家“双碳”目标的实现,研发了一种预制结构保温一体化复合夹心墙板.墙板四周设置实心混凝土边框作为连接件,以实现墙板的全干式连接.边框的存在形成显著的热桥,这在很大程度上决定了墙板的热工性能.确定边框率对墙板热工性能的定量影响,对于墙板的构造设计优化和实际工程应用具有重要指导性作用.因此,本文设计了6组具有不同边框率的墙板试件,采用标定热箱法对试件进行测试,定量地分析边框率对预制墙板热工性能的影响规律.试验结果表明:混凝土边框的存在,不仅延长了墙板热传递达到稳态的时间,还极大降低了墙板的热工性能.边框率为19.94%、30.85%、40.95%、50.26%和61.43%时,墙板热阻值分别降低了79.26%、84.28%、87.48%、89.36%和91.10%.为满足现行建筑节能要求,在实际工程应用中要将墙板边框率控制在20%以内.通过对现有墙板热阻值计算方法和试验结果的对比分析,推荐采用区域法作为带边框墙板热阻值计算方法. 展开更多
关键词 结构保温一体化墙板 预制混凝土复合夹心墙板 混凝土边框率 热工性能 热箱试验
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以通信为中心的通感一体化信号设计:研究现状与展望
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作者 唐爱民 刘凡 +6 位作者 袁伟杰 杨杰 王书涵 兰岚 余显祥 冯志勇 金石 《雷达学报(中英文)》 北大核心 2025年第4期1019-1045,共27页
近年来,通信感知一体化技术受到学术界和工业界的广泛关注,被视为6G网络的关键技术之一。考虑到通信基础设施的广泛部署,将感知功能集成到通信系统中以构建通信感知一体化网络成为研究的重点。为此,以通信为中心的通感一体化信号设计成... 近年来,通信感知一体化技术受到学术界和工业界的广泛关注,被视为6G网络的关键技术之一。考虑到通信基础设施的广泛部署,将感知功能集成到通信系统中以构建通信感知一体化网络成为研究的重点。为此,以通信为中心的通感一体化信号设计成为首要解决的关键技术问题。以通信为中心的信号设计有两种主要技术路线:(1)基于导频进行感知的信号设计;(2)基于数据进行感知的信号设计。该文对以上两种信号设计的技术路线进行了深入而系统的阐述,其中对基于导频进行感知的信号设计的现有文献进行了全面综述,并对基于数据进行感知的信号设计进行了梳理,最后对通感一体化信号设计的未来研究方向进行了展望。 展开更多
关键词 通信感知一体化 信号设计 导频设计 基于导频感知 基于数据感知
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面向远距离高速无人机检测的OFDM通信感知一体化参考信号设计 被引量:1
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作者 唐爱民 王书涵 曲文泽 《雷达学报(中英文)》 北大核心 2025年第4期842-853,共12页
随着低空经济的兴起,无人机的通信和检测问题受到了广泛的关注。该文研究了OFDM通信感知一体化中的感知参考信号设计,用于远距离高速无人机的检测。为了实现无人机在远距离和高速度情况下的不模糊检测,传统的参考信号设计需要较密的感... 随着低空经济的兴起,无人机的通信和检测问题受到了广泛的关注。该文研究了OFDM通信感知一体化中的感知参考信号设计,用于远距离高速无人机的检测。为了实现无人机在远距离和高速度情况下的不模糊检测,传统的参考信号设计需要较密的感知参考信号布置,从而带来较大的资源开销。此外,基于OFDM波形的远距离检测,还面临码间串扰的挑战。首先,针对远距离检测的问题,该文设计了支持远距离检测且抗码间串扰的感知参考信号模式,可以在较少资源开销下达到系统的最大不模糊检测距离。然后,基于前述参考信号的排布模式,针对高速度检测的问题,该文在基于中国剩余定理消除模糊方法的基础上,引入距离变化率。通过合理的参考信号配置与幽灵目标消除算法,可以在较小的资源开销下,大幅增加不模糊检测速度,且有效避免幽灵目标的产生。上述方法的有效性最后通过仿真进行了验证。仿真结果表明,针对远距离高速目标的检测,相比于传统方法,该文所提的方法可降低72%的参考信号开销。 展开更多
关键词 通信感知一体化 参考信号设计 无人机 雷达感知 正交频分复用
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白车身减震塔一体化设计方法研究与应用
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作者 刘波 王康乐 +3 位作者 杨健 曾云波 张金生 蒋树勋 《汽车工程》 北大核心 2025年第1期161-167,共7页
铝合金一体化压铸技术是实现汽车轻量化的重要手段。本文采用结构优化、成型仿真技术、压铸工艺对减震塔进行“材料-结构-工艺”一体化设计制造。首先,结合大量设计经验,通过性能目标和材料选择及结构设计,确定减震塔的三维数据。随后,... 铝合金一体化压铸技术是实现汽车轻量化的重要手段。本文采用结构优化、成型仿真技术、压铸工艺对减震塔进行“材料-结构-工艺”一体化设计制造。首先,结合大量设计经验,通过性能目标和材料选择及结构设计,确定减震塔的三维数据。随后,对减震塔进行性能分析确保满足性能目标,并根据所设计的模具结构进行温度场和速度场的成型制造模流分析,并提出优化措施。最后,对零件进行试制,总结问题并分析原因,提出解决方法,形成减震塔全流程开发过程。研究表明减震塔轻量率达到16.5%,并满足性能要求。该一体化设计方法具有可行性,为行业提供了全流程分析能力与实际生产经验,提升了制造商采用一体化压铸技术的信心。 展开更多
关键词 一体化压铸 轻量化 仿真分析 模具设计 白车身
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一体化快堆的物理特性与设计逻辑
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作者 霍兴凯 宋英韵 +2 位作者 莫不 冯伟 胡赟 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第S1期61-70,共10页
为实现高效的核燃料循环,充分利用铀资源,一体化快堆采用金属燃料及与之配套的干法后处理和新燃料制造。金属燃料能谱硬,有利于提高增殖比和燃耗深度,为降低乏燃料量提供了必要条件。能谱越硬则辐照损伤截面越高,因此包壳辐照损伤成为... 为实现高效的核燃料循环,充分利用铀资源,一体化快堆采用金属燃料及与之配套的干法后处理和新燃料制造。金属燃料能谱硬,有利于提高增殖比和燃耗深度,为降低乏燃料量提供了必要条件。能谱越硬则辐照损伤截面越高,因此包壳辐照损伤成为一体化快堆燃耗深度的限制因素。较高的内增殖使燃耗反应性降低,无需添加过多的剩余反应性,可大幅减少控制棒数量,对安全性和经济性均有提高。金属燃料还因其膨胀率高、导热性好带来固有安全性上的显著提升。尽管较硬的能谱一般会带来较大的正钠空泡效应,但其他固有安全特征可在事故初期提供足够的负反馈,避免燃料及冷却剂过热发展出钠空泡效应。一体化快堆为安全高效地利用核能提供了一个理想的解决方案。 展开更多
关键词 金属燃料 一体化快堆 增殖 钠空泡反应性 堆芯设计
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基于符号级预编码的单比特雷达通信一体化系统发射波形设计
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作者 何卓远 陈胜垚 +3 位作者 朱晗 席峰 李洪涛 刘中 《雷达学报(中英文)》 北大核心 2025年第4期854-866,共13页
在大规模多输入多输出(MIMO)通信和雷达系统中,采用单比特数模转换器(DAC)是一种降低发射系统硬件成本和功耗的有效方法。该文研究单比特量化下雷达通信一体化系统的发射波形设计,在给定通信服务质量约束下最小化雷达发射波束图的积分... 在大规模多输入多输出(MIMO)通信和雷达系统中,采用单比特数模转换器(DAC)是一种降低发射系统硬件成本和功耗的有效方法。该文研究单比特量化下雷达通信一体化系统的发射波形设计,在给定通信服务质量约束下最小化雷达发射波束图的积分旁瓣主瓣比,通过提升发射波束的功率集中程度以获得良好的发射波束赋形性能。针对单比特量化导致发射波形仅具有低自由度可行域的问题,该文采用符号级预编码技术,基于有益干扰(CI)原理充分利用空域和时域自由度来辅助波形设计。由于所提出的波形设计问题具有非凸分式二次目标函数和大量的非凸离散约束,该文提出了一种基于丁克尔巴赫(Dinkelbach)变换和交替方向乘子法(ADMM)的算法来有效求解该NP-难问题。仿真结果表明,所设计的波形能够显著降低对DAC分辨率的需求,并在满足下行用户通信质量需求的条件下具有良好的雷达发射波束图性能。 展开更多
关键词 雷达通信一体化 波形设计 单比特量化 符号级预编码 交替方向乘子法
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风速可调的地空一体化风力灭火遥控机结构设计与性能分析
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作者 杨春梅 赵鑫 +2 位作者 丁禹程 谭少林 闫杰 《林业机械与木工设备》 2024年第9期54-60,共7页
风力灭火遥控机作为地面灭火装备的一种创新形式,具备机动性强、远程操作、快速响应等特点,能够在复杂的火情环境中灵活作业,大大提高了灭火效率和安全性。为探讨风力灭火遥控机在应对森林和草原地表火灾地空一体化监测系统中的角色与作... 风力灭火遥控机作为地面灭火装备的一种创新形式,具备机动性强、远程操作、快速响应等特点,能够在复杂的火情环境中灵活作业,大大提高了灭火效率和安全性。为探讨风力灭火遥控机在应对森林和草原地表火灾地空一体化监测系统中的角色与作用,对风力灭火遥控机进行结构设计,分析旋转开合结构的安装位置和开口大小对出口风速的影响。利用Fluent软件对风力灭火筒进行流体仿真,结合Design Expert软件对仿真数据进行处理,建立了位置S和开口大小d对出口平均风速和出口最大风速的响应曲面和二次模型。结果表明,安装位置和开口大小均为出口风速的重要影响因素,当风筒入口风速设定为70 m/s、旋转开合结构开口大小为30 mm且安装在位置5处时,出口平均风速和出口最大风速达到最大,分别为97.7551 m/s和290.001 m/s。相较于开口大小,安装位置对出口平均风速和出口最大风速的影响更大,且安装位置越靠近风筒出口处风力灭火机的灭火性能越好。 展开更多
关键词 火灾地空一体化监测 流量调节装置 风力灭火遥控机 结构设计性能分析
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浮升一体化飞艇布局及设计参数敏感性
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作者 张华 黄龙太 +1 位作者 张航 杨旭东 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第5期2161-2167,共7页
随着全球贸易的发展,浮升一体化混合飞艇是全球远距离、大载重运输平台的重要选择,逐渐成为国内外研究热点。为了提高浮升一体化飞艇的运输效率,对其布局及参数敏感性进行了研究。针对艇身布局和尾翼布局进行了探讨,提出了几种高升阻比... 随着全球贸易的发展,浮升一体化混合飞艇是全球远距离、大载重运输平台的重要选择,逐渐成为国内外研究热点。为了提高浮升一体化飞艇的运输效率,对其布局及参数敏感性进行了研究。针对艇身布局和尾翼布局进行了探讨,提出了几种高升阻比布局的艇身和尾翼型式。同时,进行了设计参数对气动特性影响的敏感性分析,结果表明,艇身宽度对飞艇升力系数、阻力系数和最大升阻比的影响最为明显,其相对敏感性系数为尾翼纵向位置和倾斜角的近十倍;尾翼倾斜角对飞艇力矩系数的影响最大,其相对敏感性系数为艇身宽度的两倍多。 展开更多
关键词 浮升一体化 布局 设计参数 敏感性
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大型环柱天线卫星姿轨一体化全推进系统设计
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作者 王诗杰 孙敏哲 +3 位作者 高峰 季奕 孙光辉 董富祥 《振动与冲击》 北大核心 2025年第11期1-11,共11页
大型环柱天线卫星作为地球静止轨道上的关键空间结构,其任务是在该轨道上提供高速信息传输和稳定的通信服务。这要求卫星具备精确的轨道保持和姿态控制能力。由于此类卫星通常具有更大的质量和特殊的结构设计,该研究利用高精度轨道预报... 大型环柱天线卫星作为地球静止轨道上的关键空间结构,其任务是在该轨道上提供高速信息传输和稳定的通信服务。这要求卫星具备精确的轨道保持和姿态控制能力。由于此类卫星通常具有更大的质量和特殊的结构设计,该研究利用高精度轨道预报算法,通过精细建模分析了非球形摄动、太阳光压和三体摄动等关键空间环境因素对此类卫星空间运行的影响规律。进一步地,参考编队飞行重力场测量卫星的设计理念,该研究针对此类卫星提出了基于推力器布局优化的分布式全推力控制策略。在此基础上,还提出了一种基于Laguerre函数的改进显式模型预测控制算法,将设备能力限制和性能需求转化为输入、输出约束,结合多参数二次规划实现了对大型环柱天线卫星的姿轨一体化控制。仿真结果表明:在稳定运行期间,该卫星的位置保持误差可控制在米级范围内,姿态角误差优于0.03°,该控制算法的计算效率显著高于标准模型预测控制算法和基于Laguerre函数的模型预测控制算法,且占用的硬件内存远低于显式模型预测控制算法。通过理论分析和数值验证,该研究为算力有限的星载计算机实现大型环柱天线卫星在复杂空间环境中的全推力器集成控制提供了一种有效解决方案。 展开更多
关键词 大型环柱天线卫星 空间环境 姿轨一体化 模型预测控制 全推力设计 LAGUERRE函数
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石头梅露天煤矿设计施工一体化协同管控平台研究与应用 被引量:2
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作者 刘富有 曹占文 《中国煤炭》 北大核心 2025年第1期195-203,共9页
针对石头梅露天煤矿建设过程中存在的设计与施工分离现象,对生产计划优化、智能设计决策以及生产中随机事件的应对考虑不足,容易导致设计与施工脱节从而影响工程的整体质量和进度等问题,基于C/S+B/S架构构建了石头梅露天煤矿设计施工一... 针对石头梅露天煤矿建设过程中存在的设计与施工分离现象,对生产计划优化、智能设计决策以及生产中随机事件的应对考虑不足,容易导致设计与施工脱节从而影响工程的整体质量和进度等问题,基于C/S+B/S架构构建了石头梅露天煤矿设计施工一体化协同管控平台,介绍了该平台的整体架构设计,详细阐述了该平台的功能、应用场景及关键技术。实际应用表明,该平台将智能测绘、工业物联网、云计算、大数据、智能装备等与露天采矿业务技术深度融合,构建了“穿爆采运排”智能化、无人化运行管控新模式,实现了露天煤矿快速精准作业,大幅提高了矿山作业效率。 展开更多
关键词 石头梅露天煤矿 设计施工一体化 协同管控平台 智慧矿山
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基于全息超表面天线的雷达通信一体化波束成形设计
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作者 陈光毅 张若愚 +3 位作者 任红 马越 缪晨 吴文 《雷达学报(中英文)》 北大核心 2025年第4期961-973,共13页
无线通信设备在新兴场景(例如,如车联网、低轨卫星等)的大量应用使得通信用频逐渐向更高频段扩展,进而导致其与雷达用频的重叠现象日益突出。雷达通信一体化凭借其联合信号处理能力和低功耗特性,被视为一种解决频谱拥挤问题的有效途径... 无线通信设备在新兴场景(例如,如车联网、低轨卫星等)的大量应用使得通信用频逐渐向更高频段扩展,进而导致其与雷达用频的重叠现象日益突出。雷达通信一体化凭借其联合信号处理能力和低功耗特性,被视为一种解决频谱拥挤问题的有效途径。相比于传统的天线阵列架构,全息超表面天线(HMA)通过嵌入紧密排列的超材料单元,可以灵活配置各单元的状态以调控频率响应,从而实现可控且高能效的波束成形,为雷达通信一体化系统提供了潜在可行选择。考虑一个基于全息超表面的雷达通信一体化系统,在杂波环境下进行目标感知的同时能够为多个单天线用户提供通信服务。接下来,该文在满足发射功率和HMA频率响应约束的前提下,构建了最大化通信频谱效率和雷达互信息加权和的问题,通过联合优化数字预编码器、HMA权重矩阵和接收滤波器,实现基于HMA的雷达通信一体化波束成形设计。为求解这一非凸优化问题,该文提出一种基于分式规划的交替优化算法。该算法首先利用分式规划技术将原始问题转化为更易于处理的子问题,然后通过拉格朗日对偶分解和流形优化等方法对子问题进行交替优化求解。仿真结果表明,HMA阵列架构的波束成形设计在通信频谱效率与雷达互信息性能间取得了灵活的平衡,并且其性能接近全数字阵列架构。 展开更多
关键词 雷达通信一体化 全息超表面天线 波束成形设计 雷达互信息 通信频谱效率
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交替EKF跟踪预测辅助的机间通信感知一体化波束形成设计
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作者 赵铁刚 于启月 《中山大学学报(自然科学版)(中英文)》 北大核心 2025年第4期12-21,共10页
针对高空机间通信感知一体化场景,首先构建了多机之间的通信感知系统模型,并基于双机之间的空间几何关系,推导了可用于跟踪的状态预测模型与量测模型。对模型进行了线性化处理,并将传统的扩展卡尔曼滤波(EKF)算法改进为交替EKF多波束跟... 针对高空机间通信感知一体化场景,首先构建了多机之间的通信感知系统模型,并基于双机之间的空间几何关系,推导了可用于跟踪的状态预测模型与量测模型。对模型进行了线性化处理,并将传统的扩展卡尔曼滤波(EKF)算法改进为交替EKF多波束跟踪预测算法,以实现对多个目标的独立跟踪与预测。并通过降低模型中转换矩阵的阶数,进一步减少计算复杂度。通过交替EKF跟踪预测算法实时提供的状态信息,在功率受限条件下,利用数字波束形成技术实现了多机通信的速率最大化,并得到了设计的闭合解形式。最后,仿真结果验证了所提出的交替EKF多波束跟踪预测算法的优越性。 展开更多
关键词 高空机间 通信感知一体化 交替EKF 跟踪预测 波束形成设计
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