基于CMOS摄像头的直立循迹智能车系统设计

设计了一种基于面阵CMOS摄像头传感器的直立循迹智能车系统。在硬件系统方面,自主设计了电源稳压电路和电机H桥驱动电路,并选用高性能测速模块,保障硬件系统的稳定与可靠。在软件设计方面,采用姿态融合算法进行智能车的平衡控制与速度控制,同时结合MT9V022摄像头获取环境信息实现转向循迹。在控制算法上利用位置式PID,使系统的稳定性和鲁棒性得到了很大的改善。最终实现智能车快速平稳运行。     

基于参考图像的原子模型渲染方法

伴随着生物学的发展与纳米电子器件仿真技术的进步,原子结构在现代化科技领域发挥至关重 要的作用。原子结构的复杂细节使得渲染效果受光源位置影响较大,导致了原子模型渲染工作的困难。基于此, 提出了一种基于参考图像的原子模型渲染方法,计算出参考图像的光照参数用于原子模型的渲染。首先,通过 改变光源位置,利用 POV-Ray 脚本实现不同光源角度下的批量模型渲染,采集光源位置参数及渲染图像得到 对应光源位置的渲染图像数据集;接着,以残差神经网络为主干设计光源估计网络,并在网络中嵌入注意力机 制提升网络准确性,使用优化后的光源估计网络对数据集进行训练,回归光源位置参数;最后将训练好的卷积 神经网络应用于参考图像的渲染参数估计中,利用渲染参数渲染目标模型。实验结果显示。通过网络预测的参 数与真实照明参数误差极小,具有高度可靠性。     

异步切换多智能体系统的协同输出调节

研究了一类控制器模态和系统模态不匹配的异步切换多智能体系统的输出调节问题.利用平均驻留时间和联合切换信号相结合的方法来处理由控制器与系统模态的切换存在时延引起的系统不稳定问题.提出一种基于输出反馈的切换控制策略,给出了异步切换多智能体输出调节问题可解的充分条件.最后,通过仿真实例验证结果的有效性.     

计算机模拟在不同类型离子电池电极材料中的研究进展

高能量密度储能装置的锂硫电池和钠离子电池等新型电池体系正在迅速发展。简要概述了锂离子电池、锂硫电池和钠离子电池的正负极材料,着重就第一性原理、分子动力学、蒙特卡罗及有限元方法在电极材料中的研究进展,以及在材料的晶体结构、电子结构、离子的输运过程、材料中的温度和应力分布以及掺杂改性等方面的应用进行了综述,对计算模拟技术在电极材料中的应用前景进行了展望。这些理论研究成果将有助于加深对材料和电池性能之间关系的理解,并对新电池体系材料的设计和研发具有理论指导意义。     

三维立交结构的欧拉图表达及交互设计方法

针对已有的道路建模技术中建模效果不理想,在大尺度道路网建模中缺乏有效的辅助交互技术支持的问题,通过对立交结构进行分析,提出一种有效的三维立交结构的欧拉图表达及交互设计方法.首先将道路信息预处理,根据处理后的有效数据构建欧拉图,用来表达道路立交结构的拓扑关系;然后利用欧拉图和道路的结构特性计算得到道路的层级关系;再根据控制点、欧拉图的拓扑信息和道路网格,构建立交结构的三维模型;最终构建辅助信息工具,实现对道路网的交互编辑.选取多个类型的立交结构道路网进行实验,结果证明,所提方法在立交结构类型上的应用更广泛,在计算正确率、优化交互编辑过程上有一定优势.     

Bx Sy、Bx Sey(x=1、2,y=1—6)团簇结构的计算模拟研究

超卤素团簇具有比卤族元素更高的电子亲和能(EA)、强氧化性及反应活性,被广泛应用于材料改性及新材料的合成等众多领域。BO_2团簇分子属于超卤素,本文基于BO_2团簇分子,根据密度泛函理论,采用B3LYP/6-311+g(3df)理论计算方法,研究了B_xS_y、B_xSe_y(x=1、2,y=1—6)团簇的几何结构、电荷分布、前线轨道分布、磁学特性及超卤素特性。研究结果表明,BS_2、B_2S_5、B_2Se_4、B_2Se_5的电子亲和能均大于卤素原子(Cl)的电子亲和能3.6 eV,这些团簇结构属于新型的超卤素团簇,为实验上超卤素的合成提供了理论依据。     

机械活化预处理对蔗渣酶解产糖影响的研究

采用机械活化方法对蔗渣进行预处理,研究其对蔗渣酶解产糖的影响。用红外光谱、X-射线衍射和扫描电镜测定预处理前后蔗渣结构及表面形态的变化,并分析其作用机理。研究结果表明,机械活化用于蔗渣预处理,可明显提高预处理后蔗渣的酶解产糖率。酶解时间为48 h时,蔗渣酶解产糖率从未处理时的19.86%提高到59.34%。蔗渣酶解产糖率的提高是由于机械活化处理使得蔗渣纤维素分子间部分氢键发生断裂、结晶度下降、表面有序结构被破坏的所致。     

静力触探机理的有限元模拟分析

运用有限元分析软件,建立Drucker-Prager模型,并采用初始半径的转换方法对圆柱孔穴扩张过程进行模拟分析,得到饱和软土静力触探贯入过程的位移、应力和应变的变化规律。     

钢筋混凝土粘结强度拔出试验的有限元模拟分析

粘结作用是钢筋混凝土作为结构材料工作的关键性能,准确建立粘结作用的数值分析模型是客观分析和评价钢筋混凝土结构获得预期使用寿命和结构安全度的基础。国内外学者对钢筋混凝土粘结强度进行了大量的试验研究和数值分析。作为数值分析重要方法之一的有限元法,目前尚存在对带肋变形钢筋几何模型描述简单粗糙等问题,因而难以反映钢筋表面的实际几何形状,继而导致数值分析计算结果与试验结果符合程度较差的缺憾。基于已有的拔出试验结果,运用ANSYS有限元分析程序,利用分离式有限元模型,通过建立精确的月牙肋变形钢筋的三维实体模型,对钢筋混凝土粘结强度拔出试验进行有限元模拟分析。结果表明,荷载-滑移曲线的数值分析结果与试验结果的符合较好。     

钴掺杂氧化铈纳米粒子电催化性能研究

氧化铈的电子导电性较低、氧空位数量少, 难以单独用作为电催化剂。但是掺杂过渡金属或非金属元素可以提高氧化铈的CO催化能力, 同时在氧化物中掺杂钴可有效提高材料的电催化能力, 因此本工作开展了对钴掺杂的氧化铈电催化性能的研究。采用均相沉淀法制备了钴掺杂的氧化铈纳米粒子, 电化学测试发现当钴掺杂比例为20mol%时, 氧化铈纳米粒子对氧气还原反应(ORR)和氧气析出反应(OER)的综合催化能力最强。经过10 h的长时间催化作用, ORR、OER过程中的电流密度分别下降了20%、5%左右, 远优于贵金属和未掺杂氧化铈纳米粒子催化剂, 显示出良好的催化稳定性。拉曼光谱、阻抗图及XPS谱图等的测试分析表明钴掺杂后材料的电荷转移阻抗降低(电子导电性的提高)、氧活性物种和氧空位增加是氧化铈催化性能提高的主要原因。本工作通过钴掺杂大幅度提高了氧化铈的电催化性能, 同时为其它离子导体作为双功能电催化剂的使用提供了借鉴。