自修复型端羟基聚丁二烯粘合剂体系的制备及性能

针对含能材料自修复特性需求,设计合成了2种新型化合物——端呋喃甲酯基聚丁二烯(FTPB)和三呋喃甲酯基丙烷(TFP),并进行结构表征。再以FTPB为主链、N,N'-(1,3-亚苯基)二马来酰亚胺(PDMI)为固化剂、TFP为扩链剂固化形成Diels-Alder反应体系,得到具有自修复能力和一定力学强度的粘合剂体系。利用红外光谱表征了粘合剂体系固化过程,通过特征基团峰值变化表明固化过程中Diels-Alder正反应的进行;拉伸测试和扫描电子显微镜表征了胶片的力学性能和自修复性能,结果表明在胶片产生微裂纹后能够通过热可逆过程完成修复,且测得扩链剂最佳加入量为10%的胶片拉伸强度达到1.76 MPa,修复效率为88%。     

基于三维反正切函数拟合的光斑质心提取算法

在诸多需要对光斑质心进行定位的领域里,光斑质心定位的精确性和稳定性都是至关重要的。根据光学系统对物体边缘的模糊原理,提出一种新的光斑中心提取算法。该算法是以反正切函数为基函数,通过对其变量代换从而得到可以拟合光斑灰度分布的函数。求解过程中首先通过高斯-牛顿法进行迭代,然后再通过最小二乘法进行最优解估计。文中先通过仿真分析,对比了文中算法与传统算法的优劣,进一步通过实验验证该方法相对于传统方法的优势。实验结果表明:基于文中算法光斑质心提取精度为0.125 3个像素;此时角度传感器的测角精度为0.172 3,优于传感器技术要求的0.25。文中算法对噪声、对比度、光斑的长宽比和大小的综合性能优于传统算法,实验结果稳定可靠,满足角度传感器使用要求。     

拼接镜面望远镜位移促动器系统的自抗扰控制

针对拼接镜面望远镜主动光学控制技术的要求,设计了一种改进型自抗扰控制器以改善位移促动器系统的位置跟踪性能和提高抗扰动能力。首先,建立了拼接镜面位移促动器系统及扰动风载的数学模型;设计了改进型自抗扰控制器,并给出了控制器参数选择的方法。其次,对位移促动器控制系统进行了仿真分析,验证了控制器的可行性。最后,利用风载扰动模拟装置,在位移促动器系统中引入扰动,并对比改进型自抗扰控制器与线性自抗扰控制器以及PID控制器控制性能。实验结果表明,改进型自抗扰控制器系统阶跃跟踪的稳定时间为201 ms,稳态均方差为7.1 nm,无超调;风载干扰实验中,改进型ADRC的最大偏差值为38.8 nm,稳态均方差为7.6 nm,改进型ADRC的性能明显优于线性自抗扰控制器和PID控制器,对提高位移促动器系统的性能有较高的实用性。     

多传感器系统含状态约束的分布式并行卡尔曼滤波算法

基于群智能建筑系统,提出一种含有状态约束的并行式卡尔曼滤波算法。算法通过物理约束建立方程,利用相邻节点间的约束关系和投影法计算出含有状态约束的卡尔曼滤波估计值,从而达到故障诊断与数据校核的目的。算法基于的分布式结构采用传感器网络节点的形式,每个节点有自身处理系统而不需要任何中心节点或中心通信设施。因此,本文提出的算法具有完全分布性,允许在多个测量节点之间独立计算。本文详细论述算法推导过程,并通过软件仿真与硬件测试,验证了算法的并行性、准确性和稳定性。     

改进YOLOv5的交通灯实时检测鲁棒算法

交通灯检测算法作为自动驾驶任务中的一个重要环节,直接关系到智能汽车的行车安全。因为交通灯尺度小且环境复杂,给算法研究带来了困难。针对交通检测存在的痛点,提出改进YOLOv5的交通灯检测算法。首先使用可见标签比确定模型输入;然后引入ACBlock结构增加主干网络的特征提取能力,设计SoftPool减少主干网络的采样信息损失,使用DSConv卷积核减少模型参数;最后设计了记忆性特征融合网络,高效利用了高级语义信息和底层特征。对模型输入和主干网络的改进,直接提高模型在复杂环境下对特征的提取能力;对特征融合网络的改进,使模型能够充分利用特征信息,增加对目标定位和边界回归的精准度。实验结果表明,改进后的方法在BDD100K数据集上取得了74.3%的AP和111frame/s的检测速度,比YOLOv5提高11.0个百分点的AP;在Bosch数据集上取得了84.4%的AP和126frame/s的检测速度,比YOLOv5提高9.3个百分点的AP。鲁棒性测试结果表明,改进后的模型在各种复杂环境中对目标的检测能力都有显著提升,鲁棒性增加,做到了高精度实时检测。     

锯齿形螺纹的车削加工

在机械加工过程中，我们经常遇到锯齿形螺纹的车削加工。锯齿形螺纹的车削加工与普通螺纹的车削加工不同，普通螺纹的车削加工通常是采用螺纹车刀对其进行直进式车削加工。但对于锯齿形螺纹，采用直进式车削加工，由于其齿形面不等角以及加工精度要求高，表面粗糙度值低，其30齿形面每次吃刀时，吃刀量极小，     

FT-IR法研究PBT粘合剂的固化反应动力学

为明确3,3-双(叠氮甲基)氧丁环-四氢呋喃共聚醚(PBT)粘合剂与常用固化剂的反应过程,利用傅里叶变换红外(FT-IR)光谱法研究了PBT/多异氰酸酯(N100)、PBT/甲苯二异氰酸酯(TDI)和PBT/TDI/N100体系,50～80℃、TPB催化下的固化反应动力学。结果表明:PBT/N100在整个固化过程中遵循二级反应动力学规律,表观活化能63.10 kJ·mol~(-1),指前因子A=1.63×10~7h~(-1)。含有TDI的体系的固化过程均分为两段,但分段机理不同。PBT/TDI体系整个固化反应遵循二级反应动力学规律,但由于TDI上不同位置—NCO活性的差异,以转化率60%为界线分为两个阶段,转化率小于60%为第一阶段,转化率大于60%为第二阶段,相同温度下,第一阶段的反应速率明显高于第二阶段,两阶段的表观活化能分别为54.71 kJ·mol~(-1)和56.50 kJ·mol~(-1),指前因子分别为4.38×10~7h~(-1)和1.24×10~7h~(-1)。PBT/TDI/N100体系反应由于TDI和N100上—NCO活性的差异也分为两个阶段,转化率小于65%主要发生TDI扩链,表现为二级反应动力学,表观活化能为71.17 kJ·mol~(-1),指前因子A=4.58×10~8h~(-1);转化率大于65%主要发生N100交联,反应速率受扩散控制。TDI/N100复配时,指前因子较单一N100体系和单一TDI前后两阶段分别扩大了28,10,37倍,表明固化剂复配后反应活性位点增加。     

利用含微量镧系元素的粘土生产优质水泥

利用含微量镧系元素的粘土配料,通过调整配方,并采取相应的工艺技术措施,可生产出高标号的水泥。实验结果及生产实践表明,利用这种粘土生产水泥熟料,可改善生料的易烧性,有利于主要熟料矿物阿利特的形成,从而提高熟料产质量并节省烧成用     

253MA(S30815)耐热不锈钢冶炼工艺研究

253MA是在21Cr-11Ni不锈钢的基础上,通过N合金化和添加稀土元素Ce开发的耐热纯奥氏体不锈钢.由于该钢种的熔点与碳钢相比偏低,钢液的流动性差,因此如何解决氮气合金化、稀土添加等问题,是冶炼过程中的工艺难点.通过对不同稀土加入方式、过程脱氧、夹杂物控制以及精确控N模型等的相关参数的研究,成功完成了253MA的冶炼连铸,为生产板材创造了良好的条件.     

一种面向HEVC的并行码率控制算法

视频通信时通常带宽有限,为了能在规定的目标码率下获得尽可能高质量的解码图像,需要在视频编码时进行码率控制.目前针对HEVC的并行编码以及对应码率控制已成为研究热点,现有并行结构下的平均比特率控制算法受到帧间依赖性的约束,待编码帧无法及时获得与其并行编码帧的实际比特数,因此本文算法通过预测并行帧的实际比特数来进行码率控制,并在此基础提出了自适应调整帧层量化参数补偿值.仿真结果表明,相比已有算法,前者减少码率误差约为3.38％,后者可提高PSNR约为0.204 dB同时减少约0.3％的码率误差.