基于LQR的二级旋转倒立摆电液控制系统研究

针对复杂环境下系统的不稳定、非线性和快速性等要求较高的特性,以及旋转式二级倒立摆相对于一级摆增加一个自由度,非线性、耦合特性和抖振更加严重的问题,通过建立理论模型,并设计了一种LQR控制器,测试确定控制参数,实现对旋转式二级倒立摆系统的稳定控制。仿真结果表明:在受到人工干扰下,各个状态变量的实时变化曲线的跟踪效果较好,控制摆角的精确度达到10-3数量级,表明基于LQR方法对二级倒立摆的控制效果较为优越,为相关领域的控制问题提供了依据。     

矿物表面药剂吸附层水稳定性理论研究

以物质结构理论为基础，分析研究了双原子分子、三原子分子、矿物表面药剂吸附层的水稳定性。提出了异核双原子分子、异核三原子分子、矿物表面药剂吸附层的水稳定性假说。建立了矿物表面药剂吸附层水稳定性理论模型。     

大理岩蠕变特性试验研究

岩石的流变特性是岩石重要的力学特性之一，它控制着岩石的蠕变参数。利用自行研制的UCT-1型蠕变试验装置，采用单调连续加载和分级加载方式，对南阳大理岩进行了单轴压缩蠕变试验研究。根据试验结果，将蠕变强度与瞬时强度进行了比较，得出蠕变强度与瞬时强度之比为0．9左右的结论。拟合试验曲线得出了蠕变曲线经验公式，认为蠕变试验曲线接近对数规律；并分析了曲线的特点，建立了由Kelvin模型和Maxwell模型串联组成的Burgers大理岩蠕变理论模型，求出了相应的蠕变参数。     

大位移水平井段岩屑运移实验研究

以相似系统理论建立了大位移水平井携岩实验装置,并根据颗粒雷诺数相似推导了实验装置与原型的参数相似关系,实验研究了环空返速、钻井液密度及有效黏度、岩屑密度及粒径大小、钻杆转速及偏心度、井斜角、机械钻速和井眼尺寸等10个参数与无因次岩屑床厚度的变化关系,在此基础上采用非线性回归方法建立了大位移水平井稳态无因次岩屑床厚度方程,并根据文献对模型进行了验证。模型对于确定大位移水平井井眼净化最小携岩排量和优化机械钻速具有参考意义。     

固化工艺参数对复合材料帽形加筋壁板固化变形的影响研究

帽形加筋壁板具有高比强度、高比刚度、良好的可设计性等优点,在航空航天、能源交通、海洋工程、医疗、建筑、机械等工程领域得到了广泛应用.本文分析了固化工艺参数(固化温度、固化压力、降温速率)对帽形加筋壁板固化变形的基本规律,在深入研究预浸料固化动力学的基础上建立了帽形加筋壁板固化变形的理论模型.通过实验对该模型进行了验证和修正,修正后的理论模型与实际变形量具有较好的一致性.     

基于灰色理论的机床润滑泵泵芯磨损可靠性预测

为了掌握机床设备润滑泵泵芯磨损的变化规律,分析集中润滑系统的可靠性。基于灰色预测的方法对润滑泵泵芯磨损进行预测。建立了灰色预测G(1,1)模型;然后,结合润滑泵2000 h磨损试验数据进行预测;通过模型得到机床润滑泵泵芯2000 h后的5个磨损量。通过将试验数据与预测数据进行对比,验证了灰色预测模型的准确性和可行性。结果表明:利用灰色预测模型能获得后期润滑泵泵芯的磨损情况,且该方法的预测结果符合磨损相关规律,对后续机床设备润滑泵的稳定运行及泵芯的修理和更换具有参考意义。     

WC13—1-A9井酸化效果综合评价

提出用产能理论模型分析酸化效果,并探讨了集成施工曲线分析、采油曲线分析、试井解释分析和产能理论模型分析的酸化效果综合评价方法。综合评价可以克服酸化效果单一评价的局限性,并可满足对酸化效果精细评价的需求。利用综合评价方法对WC 13-1-A9井酸化效果进行了评价,表明该方法实用性强,宜于推广应用。     

磁控散体抛光装置柔度调节机理研究

为提高模具自由曲面的抛光效率,提出了一种磁控散体抛光装置,通过调节磁场强度,改变装置内铁磁散体间的磁吸力,从而实现抛光装置的柔度调节。基于莫尔-库伦破坏准则、磁偶极子、弹性力学等理论,推导出铁磁散体的非磁致抗剪能力和磁致抗剪能力的关系式,建立了铁磁散体在磁场作用下的抗剪能力模型（理想状态）,并采用实验手段进行了理论模型的修正。研究表明,在磁场作用下,铁磁散体的抗剪能力由非磁致抗剪能力和磁致抗剪能力两部分组成,其中磁致抗剪能力与磁场强度、铁磁材料的体积等因素相关。     

直流磁控溅射膜厚分布实测与数值模拟研究

基于直流磁控溅射的基本原理,通过对小圆形磁控溅射平面靶的特点分析,建立了磁控溅射系统的几何模型,推导出了膜厚分布的数学理论模型。借助MATLAB数学软件,计算了不同靶基距下膜厚分布的理论数据,分析了靶基距变化时膜厚分布的特点。实测了两种不同靶基距下膜厚的分布,通过与理论数据的对比,验证了模型的可靠性。理论模型与实测数据的分析表明:随着靶基距的逐渐增大,膜厚的变化率减缓,膜层的平均厚度降低,膜厚分布的均匀性提高;在靶基距一定的情况下,增宽靶材的刻蚀区域会提高膜层厚度及其均匀性;基板上的膜厚分布大致呈现从中心到边缘逐渐变薄的趋势,膜层最厚的位置随着靶基距的增大,从靶材刻蚀最深处在基板上的投影位置,逐渐向基板中心转移。     

采用干法刻蚀进行微通道板扩口理论模型研究

开口面积比是微通道板（MCP）重要的性能指标,在MCP输入面进行扩口,对于MCP的探测效率、噪声因子等参数有显著的提升作用,在微光夜视仪、粒子探测器等军用、民用领域具有巨大的应用潜力。采用湿法腐蚀进行微通道板扩口,面临工艺一致性差、选择性腐蚀造成锥度尺寸难以达标等难题,实质性批量应用非常困难。针对扩口MCP难以制作和应用的问题,提出一种采用干法刻蚀进行MCP扩口的方法,阐述了干法刻蚀进行MCP扩口原理及可行性。通过建立理论模型研究干法刻蚀工艺参数如刻蚀角度、刻蚀时间等对于MCP开口面积比、通道内刻蚀深度、通道内壁刻蚀锥度等性能参数的影响,计算出合适的工艺参数范围,为开展实验研究奠定了基础。