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具有复合材料构件的混合驱动连杆机构控制及性能研究

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具有复合材料构件的混合驱动连杆机构控制及性能研究

作者：吕继超东华大学

学位级别：硕士

柔性自动化机械系统虽然有许多优点，但投资大、控制难、维护费用高;传统的机械系统虽然具有很高的承载能力，能很好地满足高速大批量生产的要求，但最大的不足是系统缺乏柔性。而混合驱动机构系统同时采用实时不可控电机(主电机)和实... 详细信息

柔性自动化机械系统虽然有许多优点，但投资大、控制难、维护费用高;传统的机械系统虽然具有很高的承载能力，能很好地满足高速大批量生产的要求，但最大的不足是系统缺乏柔性。而混合驱动机构系统同时采用实时不可控电机(主电机)和实时可控电机(伺服电机)作为其动力源，两种类型的输入运动通过一个多自由度闭环机构合成后产生所需要的输出运动，因而大大地改善了传动机械系统的性能，在包装、食品、纺织、锻压等自动机械中，具有广泛的应用前景。混合驱动机构中结构最为简单的典型机构是两自由度五杆机构，本文的研究对象是一含有螺旋副的两自由度五杆机构。目前，对混合驱动机构的研究主要为机构可动性与型综合方面，对辅助运动控制性能研究则关注较少。有些针对辅助运动控制的研究，主要还停留在简单的功能实现上，重点是辅助运动控制的可行性研究，对系统的控制输出精度研究则考虑较少，表现为未能很好地采用较先进而且合适的控制系统和控制算法。因此，针对这些问题，本文在辅助运动控制及性能方面开展了比较深入的研究。由于本系统采用全数字交流伺服随动控制系统，要求对电机转角实时调整，并有较快的跟踪速度和较高的跟踪精度，故对控制系统和控制方法都有较高要求。经过仔细地调查比较，最后确定采用最少拍无波纹半闭环控制系统，获得到了较好的效果。在混合驱动连杆机构研究中，原有构件均采用金属材料制成，因为金属材料强度高、价格低廉，易于制造。但金属材料比重大，快速运动时会产生较大惯性力与惯性力矩，尤其是在混合驱动连杆机构中，大多数构件的质心是作变速运动，产生的动载荷又难以完全平衡和消除，因而所需辅助电机功率就偏大，一般会达到主电机功率的30％以上，对辅助电机控制不利。因此，有必要寻找办法来克服混合驱动连杆机构中金属构杆惯性大的缺陷，降低负载，更好地满足给定曲线输出运动要求。为此，本文分别采用金属、尼龙棒、酚醛棉布模压棒以及三维编织复合材料制作机构中最长的连杆构件，通过四套系统进行对比实验研究，检验东华大学硕士学位论文机械01硕吕继超指导教师:王生泽轻质材料对于优化系统控制性能的影响。结果表明，轻质的尼龙棒和层合复合材料—酚醛棉布模压棒有助于提高系统控制性能;而三维编织复合材料由于固化工艺限制，尺寸和刚性均暂时无法满足工业使用。为了提高系统的性能，在研究过程中时刻遵循可靠性设计的理念。在元器件选择时，采用精度高、可靠性好的元件，如机构中的螺旋副，采用精密滚珠丝杠。在电路设计时，采用了抗干扰、提高可靠性的措施，并委托专业厂家将设计的电路制成PCB板。这些都为系统整体的良好表现打下了基础。文章最后针对改进之前系统得到的实验数据，进行了详尽的统计学分析。通过对实验结果误差数据的采集、系统误差判别以及多元线性回归分析，揭示了误差的影响因素，得到了一些有益的结论。

关键词：混合驱动连杆机构辅助运动复合材料最少拍无波纹控制统计学分析

顾及植被影响的多星数据融合GNSS-IR土壤湿度反演方法

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顾及植被影响的多星数据融合GNSS-IR土壤湿度反演方法

作者：吕继超西南交通大学

学位级别：硕士

土壤湿度作为全球水循环的关键指标,是现代化农业、气象、水文领域研究的重点。准确实时地获取土壤湿度对农业灌溉、气象预报、水资源循环等具有重要参考价值。全球导航卫星系统反射信号干涉测量(Global Navigation Satellite System Re... 详细信息

土壤湿度作为全球水循环的关键指标,是现代化农业、气象、水文领域研究的重点。准确实时地获取土壤湿度对农业灌溉、气象预报、水资源循环等具有重要参考价值。全球导航卫星系统反射信号干涉测量(Global Navigation Satellite System Reflectometry and Interferometry,GNSS-IR)作为一种新型的微波遥感技术,发射的L波段信号对土壤水分十分敏感,其主要利用GNSS直射信号和经地表反射的信号在接收机天线处产生的干涉效应,通过干涉信号特征来反演地表物理参数,目前被广泛应用于各个领域遥感监测,正逐渐成为GNSS遥感技术的重要分支。由于现有的GNSS-IR土壤湿度反演模型存在精度和可靠性低及难以回避季节性植被生长造成的误差问题,导致GNSS-IR技术反演土壤湿度许多问题亟待解决和完善,因而实现顾及植被影响的多星数据融合GNSS-IR土壤湿度反演是当下待解决的难题,本文针对上述问题开展系统性研究,相关研究成果将会对GNSS-IR陆面遥感发展具有一定的参考意义。本论文从反射信号相关数学与物理特性理论出发,对单天线GNSS-IR土壤湿度反演模型以及植被误差项对反射信号影响机制开展了相关研究,最终得到适用于修正植被含水量扰动下的GNSS-IR土壤湿度反演模型。为此,本文一方面提出基于熵值法的双频数据融合植被误差修正方法,克服了仅利用单频数据开展归一化差异植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)反演的精度与可靠性的局限,解决了缺乏实测植被含水量数据情况下反射信号相位修正的难题。该方法分别将GPS L1、L2双频伪距和载波相位观测值计算的多路径数据引入熵值法衡量不确定度,评价各指标的信息熵,反向定权实现最优的加权融合并计算归一化微波反射指数(Normalized Microwave Reflection Index,NMRI),以提高NDVI反演精度和可靠性,实现测站周围的NDVI反演,为保证NDVI与反射信号相位的数学尺度一致,通过年时间序列前15%NDVI中位数归零处理的计算值近似代替植被引起的相位偏移,最后利用美国PBO四个站点观测数据对上述算法进行了验证。另一方面,本论文深入开展基于GNSS-IR多星数据融合的土壤湿度反演模型研究,以期解决现有多星土壤湿度反演算法存在的自动化组合最优反演土壤湿度卫星程度低的问题,提出了一种多变量自适应回归样条(Multivariate Adaptive Regression Splines,MARS)土壤湿度反演模型。该方法分为前向逐步、后向剪枝、模型选取三个步骤以自适应的提取能反映土壤湿度最优的卫星组合。此外,为了验证MARS模型的精度和可靠性分别与BP神经网络、支持向量回归机、多元线性回归土壤湿度反演模型开展对比分析。针对双频数据融合的植被误差修正问题,本文通过PBO四个站点观测数据开展实验分析,实验结果表明:(1)双频数据融合后的NDVI反演模型在四个站点的相关性分别为0.828、0.826、0.800、0.816,均方根误差为0.052、0.037、0.050、0.064,其相关性相比于传统L1载波模型分别上升了9.4%、28.5%、17.6%、7.4%,均方根误差分别降低了17.5%、15.9%、16.6%、15.8%。(2)修正植被误差项后土壤湿度反演结果与实际值之间的相关性在4个站点均有所提升,且修正前后四种模型反演结果与实际值相关性平均提升7.4%。针对多星数据融合的土壤湿度反演模型问题,利用PBO实验数据开展了四种模型对比分析,实验结果表明:(1)MARS土壤湿度反演模型在P036、P037、P041、P049四个站点的相关性达到了0.930、0.912、0.903、0.921,相比于未修正植被含水量相关性0.836、0.823、0.842、0.844分别提升了11.2%、10.8%、7.2%、9.1%,RMSE分别降低了47.7%、45.5%、26.9%、37.9%。(2)BPNN、SVRM、MLR三种土壤湿度反演结果在4个站点修正反射信号后相关性在0.803～0.874之间,均未优于MARS土壤湿度反演模型。与传统方法相比,本研究能够提升植被覆盖区地表土壤湿度反演精度、可靠性和泛化能力,并可为气候变化、精准农业、旱涝灾害等领域相关研究工作提供典型参考数据、基础理论和支撑技术。

关键词： GNSS-IR 土壤湿度反演模型植被含水量信噪比观测值 MARS 机器学习算法

应用MATLAB进行混合驱动连杆机构运动分析

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机械科学与技术 2003年第S2期22卷 142-144页

作者：吕继超王生泽华东大学机械工程学院上海200051

混合驱动连杆机构运动分析较为繁复,采用MATLAB开发混合驱动连杆机构运动分析系统具有界面友好、计算速度快、结果直观的特点。

关键词：混合驱动连杆机构运动分析 MATLAB GUI

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复合材料在混合驱动连杆机构中应用的研究

东华大学学报（自然科学版） 2005年第5期31卷 97-100页

作者：张珂吕继超王生泽东华大学机械工程学院上海200051

在混合驱动连杆机构中,构件的质心大都作变速运动,产生的动载荷难以完全平衡和消除,不但辅助电机所需的驱动功率偏大,对辅助运动电机的控制不利,而且也影响系统的动态性能。本文分别进行了碳素钢、尼龙、酚醛层压材料等不同材料构件机... 详细信息

在混合驱动连杆机构中,构件的质心大都作变速运动,产生的动载荷难以完全平衡和消除,不但辅助电机所需的驱动功率偏大,对辅助运动电机的控制不利,而且也影响系统的动态性能。本文分别进行了碳素钢、尼龙、酚醛层压材料等不同材料构件机构的动力学计算,分析对应辅助驱动功率的大小;并通过在混合驱动连杆系统实验台上进行对比实验,分析它们对系统动态输出性能的影响程度。

关键词：混合驱动连杆机构复合材料输出性能

2000-2019年渭河流域植被覆盖度时空演变特征及气候响应

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水土保持研究 2021年第5期28卷 230-237页

作者：庞家泰段金亮张瑞吕继超西南交通大学地球科学与环境工程学院测绘遥感信息系成都611756 西南交通大学高速铁路运营安全空间信息技术国家地方联合工程实验室成都611756

渭河是黄河第一大支流和主要输沙源之一,渭河流域涵盖黄土高原及秦岭地区,跨越不同的气候带且生态环境相对脆弱。因此,对其流域植被覆盖情况及气候响应分析具有重要研究意义。基于MODIS-NDVI数据,结合像元二分法模型计算植被覆盖度,利... 详细信息

渭河是黄河第一大支流和主要输沙源之一,渭河流域涵盖黄土高原及秦岭地区,跨越不同的气候带且生态环境相对脆弱。因此,对其流域植被覆盖情况及气候响应分析具有重要研究意义。基于MODIS-NDVI数据,结合像元二分法模型计算植被覆盖度,利用趋势分析、Hurst指数进行渭河流域2000—2019年植被覆盖度的空间演变特征及变化趋势分析。结合渭河流域气象数据,利用偏相关分析、Mann-Kendall检验进行气候因子对植被覆盖度的影响分析。结果表明:(1)渭河流域植被覆盖度在空间域上表现为陕北地区及西北宁夏甘肃地区植被覆盖度较低,渭河流域南部秦岭一带及泾河、洛河一带植被覆盖度相对较高,流域整体在空间域上呈现为由东南向西北逐渐递减的趋势;(2) 2000—2019年渭河流域植被覆盖度整体呈上升趋势,上升速率为0.095/10 a,其中在渭河干流中下游城市较密集区植被覆盖度有显著性下降;(3)渭河流域植被覆盖度未来变化趋势表现为流域整体呈现进一步改善趋势(面积占93.36%),其中沿渭河中下游城市密集地区植被覆盖度未来变化趋势呈现持续退化趋势(面积占6.64%);(4)近40年来,渭河流域气温呈显著性上升趋势,上升速率为0.42℃/10 a,降水呈现缓慢增加趋势,渭河流域降水、气温对植被覆盖度的相关性影响存在明显的地域特征,且对植被覆盖度影响的关联性并不显著,研究结果可为渭河流域生态建设及水土保持工作提供参考意义。

关键词： MODIS-NDVI 渭河流域植被覆盖度趋势分析 Hurst指数 M-K检验

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中西医结合治疗缺血性视乳头病变

中西医结合眼科杂志 1993年第2期11卷 103-104页

作者：吕继超

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提高混合驱动连杆机构精度的方法

机械工程师 2003年第11期 71-73页

作者：吕继超东华大学机械工程学院上海200051

针对目前混合驱动连杆机构精度较低、无法较好地实现给定运动规律的情况,分析了原因,并提出从硬件及控制系统的角度来提高混合驱动连杆机构精度的方法。

关键词：混合驱动广义四连杆机构抗干扰半闭环控制

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伦理视域下军队院校文职人员管理研究

求知导刊 2018年第9期 146-147页

作者：俞红吕继超陆军工程大学江苏南京210007

文章在揭示军队院校文职人员管理伦理内涵的基础上，从制度、观念、思维模式和方法四个层面分析了军队院校文职人员管理伦理的特点，剖析了其内在管理伦理原则的特殊性，对这一现代军队重要人力资源管理工作所蕴含的伦理道德精神进行了... 详细信息

文章在揭示军队院校文职人员管理伦理内涵的基础上，从制度、观念、思维模式和方法四个层面分析了军队院校文职人员管理伦理的特点，剖析了其内在管理伦理原则的特殊性，对这一现代军队重要人力资源管理工作所蕴含的伦理道德精神进行了深入探究。

关键词：伦理视域管理伦理军队院校文职人员

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中西医结合治疗干燥性角结膜炎疗效观察

中西医结合眼科杂志 1997年第1期15卷 28-29页

作者：吕继超吕高波山东省嘉祥县人民医院眼科

应用中西医结合方法治疗５６例干燥性角膜结膜炎，其中显效４３例（７６．８％），好转９例（１６％），有效４例（７．３％）。治疗方案为轻型病例口服维生素类药、鱼肝油丸、点氯霉素眼水服中药。中型病例作上、下泪小点封闭，服中药... 详细信息

应用中西医结合方法治疗５６例干燥性角膜结膜炎，其中显效４３例（７６．８％），好转９例（１６％），有效４例（７．３％）。治疗方案为轻型病例口服维生素类药、鱼肝油丸、点氯霉素眼水服中药。中型病例作上、下泪小点封闭，服中药及维生素类药物；重型病例在上、下泪小点封闭的同时作泪腺造瘘引流术并服中药、多种维生素药物。中药以补气养血、滋阴生津为治。

关键词：干燥性角膜结膜炎泪腺造瘘引流术治疗