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反应堆舱包容失效的辐射监测判断方法

核动力工程 2024年第1期45卷 145-148页

作者：林晓玲汪林 92609部队北京100077

堆舱包容失效是判断应急状态升级的重要技术条件,是应急决策的重要技术依据。本文提出了采用舱室辐射水平作为堆舱包容失效判定依据的方法,确定了用于判定包容失效的可监测量(131I核素活度浓度和舱室γ剂量率),建立了舱室辐射水平与堆... 详细信息

堆舱包容失效是判断应急状态升级的重要技术条件,是应急决策的重要技术依据。本文提出了采用舱室辐射水平作为堆舱包容失效判定依据的方法,确定了用于判定包容失效的可监测量(131I核素活度浓度和舱室γ剂量率),建立了舱室辐射水平与堆舱泄漏率之间的传递关系,并给出判据量值的计算方法。

关键词：反应堆舱包容失效泄漏率辐射监测核事故

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基于脑电信号识别算法的机械臂控制系统研究

基于脑电信号识别算法的机械臂控制系统研究

作者：汪林恩吉林化工学院

学位级别：硕士

脑机接口(Brain Computer Interface,BCI)是一种能够在不依赖大脑外围神经通路与肌肉组织的情况下,允许人脑与外部硬件设备进行信息交互的通讯式控制系统,应用场景十分广泛。其主要原理是将人体的脑电信号(Electroencephalogram,EEG)进... 详细信息

脑机接口(Brain Computer Interface,BCI)是一种能够在不依赖大脑外围神经通路与肌肉组织的情况下,允许人脑与外部硬件设备进行信息交互的通讯式控制系统,应用场景十分广泛。其主要原理是将人体的脑电信号(Electroencephalogram,EEG)进行一系列处理后,转换为可控制外部设备的计算机指令,从而实现人脑与外部设备的控制交互。但是由于脑机接口系统所存在的性能限制,目前对协作机器人等外部设备进行高效控制仍然面临一定的技术挑战,若要实现多任务、高精准的应用仍需进一步提升系统的信号处理性能和控制端的响应速度。本文以脑电信号为基础研究对象,针对脑电信号处理算法进行开发与优化,并在硬件平台上进行算法的实验论证,以提高脑电信号识别算法的解析能力并搭建一个高效的脑机交互系统。本论文的研究工作主要从以下几个方面开展:(1)针对原始脑电信号中的眼电伪迹去除问题,本文提出一种结合小波变换(Wavelet Transform,WT)和Fast ICA(Fast Independent Component Analysis,ICA)算法的眼电伪迹去除策略。首先,利用小波变换将脑电信号分解成不同频率的小波分量,采用阈值法进行初步去噪;然后,应用Fast ICA对脑电信号进行独立成分分析,剔除包含眼电等伪迹的独立分量,并将剩余的分量进行ICA逆向重构,以获取质量更高的脑电信号。(2)在脑电信号的特征提取阶段,本文设计了一种基于离散小波变换(Discrete Wavelet Transformation,DWT)和经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)的融合特征提取方法。首先利用DWT对脑电信号进行多尺度分析得到一系列子带信号;接着,对子带信号应用EMD分解并提取出信号的本征模态函数;最后,在完成特征整合后,将特征提取结果输入支持向量机(Support Vector Machine,SVM)进行分类。分类实验选取了包含9位受试者的运动想象脑电信号数据集进行处理,最终的SVM分类准确率达到90.70%,证明本文所设计的特征提取方法的可行性和有效性。(3)在系统设计及实现阶段,针对基于脑电信号识别算法的机械臂控制系统展开设计,主要包括脑电信号采集模块、机械臂执行模块和舵机控制模块等。完成软硬件平台的搭建后,以控制指令识别准确率为评价指标进行测试,在多被试的实验验证中机械臂的四方向控制指令识别准确率达到86.6%,证明了本系统的有效性和实用性。本文在脑电信号识别处理技术的研究基础上,将机械臂控制系统与之进行有效融合,实现了传统机械臂传动系统的智能控制。本研究有助于上肢受损患者与外界环境进行信息交互,并且在工业生产等领域也具有一定的实际应用价值。

关键词：脑电信号脑机接口离散小波变换经验模态分解机械臂

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大型结构件焊接型面自动检测技术研究

机械设计与制造 2024年

作者：汪林曹春平南京理工大学机械工程学院

大型结构件的焊接型面质量检测在成形加工前至关重要，随着现代工业生产规模的扩大，依赖人工测量并与图纸比较的传统检测方式正在变得不可行，现有的三维扫描检测也因耗时过长而无法使用，需要一种更加高效和稳健的方法来支撑工厂的检... 详细信息

大型结构件的焊接型面质量检测在成形加工前至关重要，随着现代工业生产规模的扩大，依赖人工测量并与图纸比较的传统检测方式正在变得不可行，现有的三维扫描检测也因耗时过长而无法使用，需要一种更加高效和稳健的方法来支撑工厂的检测。为此，本文提出了一种基于特征匹配的大型结构件焊接型面检测方法。首先，利用三维扫描仪采集型面焊接特征的点云数据，对数据进行K邻域去噪、体素下采样的处理操作；其次，采用先坐标粗配准再ICP算法精配准的方式对齐点云数据与CAD模型，再通过基于距离的偏差分析和几何参数比较评估特征型面质量；最后，以某大型压力机焊接型面为例，通过对距离偏差和装配孔方位偏差的检测，验证该方法不仅满足检测精度的要求，而且效率提高了近三倍。

关键词：特征匹配焊接型面三维检测点云处理质量评估

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钛合金的渗氮工艺及机理研究进展

表面技术 2024年

作者：李聪莫帆肖辉陈汪林长沙理工大学清远市粤博科技有限公司广东工业大学

钛合金因低密度、高强度、高耐蚀性等优越的性能广泛应用于航空航天、海洋工程、能源化工及生物医疗等领域，但其表面存在硬度不高、耐磨性差、表面强度不足等缺陷，严重地限制了其应用范围和领域。对钛合金进行渗氮处理已被证明是解决... 详细信息

钛合金因低密度、高强度、高耐蚀性等优越的性能广泛应用于航空航天、海洋工程、能源化工及生物医疗等领域，但其表面存在硬度不高、耐磨性差、表面强度不足等缺陷，严重地限制了其应用范围和领域。对钛合金进行渗氮处理已被证明是解决该问题的一种常见且有效方法。然而，对于钛合金渗氮工艺的相关研究比较零散，缺乏系统而详尽的总结。基于此，本文对钛合金的气体渗氮、真空渗氮、离子渗氮、激光渗氮、稀土催化渗氮、复合渗氮等工艺的研究现状进行了全面梳理，重点阐述了渗氮温度、渗氮时间、气压、氮含量、间歇周期、渗氮气氛、激光功率、扫描速度等工艺参数对钛合金渗氮层组织和性能的影响，详细分析了渗氮层显微组织的演变规律和性能提升的机理，最后，介绍了目前发展的新型钛合金渗氮工艺，总结了实际生产中钛合金各渗氮工艺的优缺点以及应用中存在的问题，并对未来钛合金渗氮工艺的发展方向进行了一定的展望。以期为钛合金渗氮层性能优化与表面强化技术的发展提供有益借鉴。

关键词：钛合金渗氮工艺渗氮层工艺参数显微组织性能提升

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阵列数字阀控电液压力伺服系统混合编码控制

机械工程学报 2024年第4期60卷 143-154页

作者：高强李林飞朱玉川南京航空航天大学机电学院南京210016 南京航空航天大学无锡研究院无锡214000 江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心镇江212013

针对变转速直升机摩擦离合传动对高可靠电液压力伺服控制技术的需求,基于A型半桥液阻回路和并联数字液压技术提出一种阵列数字阀控电液压力伺服结构。在深入分析系统工作原理基础上,建立其数学模型,揭示等值编码型阵列数字阀输出流量特... 详细信息

针对变转速直升机摩擦离合传动对高可靠电液压力伺服控制技术的需求,基于A型半桥液阻回路和并联数字液压技术提出一种阵列数字阀控电液压力伺服结构。在深入分析系统工作原理基础上,建立其数学模型,揭示等值编码型阵列数字阀输出流量特性。为进一步提高数字阀压力控制精度和使用寿命,提出一种融合非线性脉冲数量调制(Pulse number modulation,PNM)编码、非对称差动脉冲宽度调制(Pulse width modulation,PWM)、信号缓冲分配以及信号循环分配技术的混合编码控制策略。试验结果表明,当采用混合编码控制策略后,在跟踪恒定压力时的最大和平均误差相较于PNM编码控制器分别减少47.6%和87.9%,并且切换次数标准差相较于差动PWM控制器从31.6降至为2.5。因此所提出的混合编码控制策略可有效兼顾压力控制的高精度,以及阵列数字阀切换次数分布均匀性。

关键词：阵列数字阀压力伺服阀 PNM编码差动PWM 混合编码控制

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倾角传感器中惯性器件标定方法研究及标定装置设计

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倾角传感器中惯性器件标定方法研究及标定装置设计

作者：汪林峰西安工业大学

学位级别：硕士

惯性器件标定是一种降低惯性器件系统误差的技术。惯性器件为倾角传感器的核心元件,其存在着多项系统误差,需要根据标定方法进行标定才能投入使用。现有的惯性器件标定方法对应的标定装置结构复杂且成本较高;传统的控制算法不能达到标... 详细信息

惯性器件标定是一种降低惯性器件系统误差的技术。惯性器件为倾角传感器的核心元件,其存在着多项系统误差,需要根据标定方法进行标定才能投入使用。现有的惯性器件标定方法对应的标定装置结构复杂且成本较高;传统的控制算法不能达到标定装置的控制要求;现有的标定算法对惯性器件各项系统误差的研究不够全面。针对以上问题,本文基于倾角传感器应用场景,研究了惯性器件系统误差的标定方法,设计了一种结构简单,低成本,适用于倾角传感器中惯性器件的标定装置;实现了对标定装置的精准控制;且利用标定装置对两种惯性器件进行了标定。主要做了以下研究:1.针对两种惯性器件存在的系统误差,对其标定方法进行了深入研究,针对其工作原理及倾角解算原理,设计了基准角速度-温度-陀螺仪实验数据整体求解误差模型的陀螺仪标定流程,以及二十四位置法解耦各项误差的加速度计标定流程。并根据惯性器件性能指标提出了标定装置的性能指标,设计了倾角传感器、各控制器的硬件电路和相关程序、上位机,移植了实验室现有温度控制系统,最终实现了惯性器件标定所需角速度和角位置基准,及温度环境。可以对实验数据进行采集、传输、存储、读取。2.针对标定陀螺仪对精准角速度基准的需求,研究了两相混合式步进电机及其恒转矩等步进角细分驱动模型,根据步进电机运行特性设计了二次函数型升降速曲线。设计了变论域模糊PID控制器,以仿真和现场调试相结合的方法提升标定装置的角速度控制精度。对比传统PID算法,实现了标定装置更高精度的转速控制。3.根据本文研究的标定方法,按照设计的标定流程,采集了全温域七组基准角速度下陀螺仪实验数据。使用AMCPSO-Kriging算法拟合其整体系统误差模型,对其模型误差进行预测,对比不同算法,实现了对陀螺仪的系统误差更精确的标定。采集二十四位置基准下三轴加速度计实验数据,根据加速度计系统误差模型,求解出加速度计系统误差各项参数,对比标定前后实验数据,实现了加速度计系统误差更精确的标定。本文在设计的标定装置基础上,使用设计的惯性器件标定流程进行标定实验,并对比标定前后惯性器件数据,验证了标定方法的有效性和标定装置的精确性。

关键词：惯性器件系统误差标定变论域模糊控制系统误差建模

认知挑战性体育游戏对小学低年级儿童执行功能的影响

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认知挑战性体育游戏对小学低年级儿童执行功能的影响

作者：林飞南京体育学院

学位级别：硕士

协调公平与效率的“四水四定”研究Ⅰ:方法与模型

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水利学报 2024年第2期55卷 158-166页

作者：游进军贾玲杨朝晖汪林王婷中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室北京100038

针对水资源刚性约束落地缺抓手的问题,按照以水定发展、协调定规模的理念,提出“四水四定”的分析思路和控制指标,厘清各类发展目标与水资源利用的协调关系。以公平为社会目标,以效益为经济目标,提出“尊重现状、保障刚需、效率驱动、... 详细信息

针对水资源刚性约束落地缺抓手的问题,按照以水定发展、协调定规模的理念,提出“四水四定”的分析思路和控制指标,厘清各类发展目标与水资源利用的协调关系。以公平为社会目标,以效益为经济目标,提出“尊重现状、保障刚需、效率驱动、区域均衡”的协调优化准则,建立目标函数和约束条件,构建“四水四定”多目标协调模型,以满足保障刚性需求基础上的水量高效流转,确定发展规模和水量分配方案。模型选取人均GDP最大实现效率驱动,使有限水量产生更大效益;选取区域人均GDP差异最小、发展匹配度最高实现发展公平,缩小区域经济差异;通过约束条件反映水资源约束、刚性需求保障、水源用户配置关系、经济社会发展合理范围等要求;设置罚函数协调约束条件不能满足时的目标值调整。通过归一化方法将多目标转化为单目标,基于现状设置初始条件,采用线性规划等方法求解,得出协调产业发展和水量优化分配的整体结果,通过结果评价反馈调整,形成可服务于经济社会发展和水资源管控决策的方案。

关键词：水资源刚性约束四水四定水资源配置多目标协调优化用水效率综合评价

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运动目标的多维度微运动特征提取研究

物理学报 2024年第7期73卷 186-198页

作者：陈思张海洋靳发宏汪林赵长明北京理工大学光电学院北京100081

微多普勒特征提取作为一种常用的时频分析工具,对微动目标特征的提取重构具有重要意义.为了更好地研究多运动的微多普勒效应,提出了一种运动姿态分类方法.按照目标频移是否随时间变化可以将运动姿态分为频移时变运动和频移时不变运动.... 详细信息

微多普勒特征提取作为一种常用的时频分析工具,对微动目标特征的提取重构具有重要意义.为了更好地研究多运动的微多普勒效应,提出了一种运动姿态分类方法.按照目标频移是否随时间变化可以将运动姿态分为频移时变运动和频移时不变运动.频移时变运动包括平移、翻滚和振动.针对这种运动应分析对比不同时间对应的瞬态频移,频移时不变运动主要为旋转运动.本文通过微多普勒效应理论结合电磁波频域模型,实现3D运动目标微动特性提取的仿真建立目标,分析不同环境条件例如晴天阴天、有无湍流对探测的影响,为后续实验研究奠定理论基础.开展基于收发同置系统的多特征运动目标的微多普勒频移探测实验,实验结果表明,不同目标位置上频移的幅度、正负性和谱线宽度旨在反演目标形状、运动姿态、运动方向和速度.利用FFTshift函数对一维数据进行解调分析,实现三维时间-频率-强度关系的研究.本研究实现了对目标宏观形状特性的测量以及微观运动信息的提取,为雷达探测和识别奠定基础.

关键词：微多普勒效应多特征运动目标识别时间-频率-强度关系