一种CMOS折叠结构ADC中的失调抵消技术

CMOS折叠预放电路的失凋是限制CMOS折叠结构A／D转换器实现高分辨率应用的主要原因之一．文中提出差分对的动态匹配技术改善了折叠预放电路的失调，从而为研制CMOS工艺中的高分辨率折叠结构A／D转换器提供了一种可行方案，并给出了MATLAB和电路仿真的实验结果．

日光温室地下滴灌土壤水分运动数值模拟

依据土壤水分动力学理论和地下滴灌土壤水分运动特征，在测定地下滴灌滴头出流特性、土壤水分运动参数、地表蒸发强度的基础上，引入作物根系吸水模型，建立了地下滴灌土壤水分运动数值模型，用有限单元法中的Galerkin法对模型进行数值求解，田间验证结果表明模型具有较高的精度。 研究发现，地下滴灌滴头流速随供水压力的增大而增加，呈幂函数关系；不同埋深对滴头流速基本无影响；而土壤初始含水量只在灌水开始时对滴头流速有一定影响，最终滴头流速趋于相同且稳定；地下滴灌滴头流速主要受供水压力和滴头孔径的影响。 运用matlab数值分析软件对土壤持水曲线的van Genuchten模型进行求参，所求VG模型计算的不同水势下土壤含水量计算值与田间实测值之间偏差较小，曲线回归模型相关指数高达0.95，能很好地表征土壤水分特征曲线。 建立了地下滴灌土壤水分运动数值模型，确定地下滴灌条件下具体模型应用的边界和初始条件，利用HYDRUS-2D软件进行有限元求解。运行结果表明所建立的数学模型和所采用的数值方法能够较好地模拟地下滴灌条件下土壤水分运动过程。 采用量纲分析法推导了日光温室地下滴灌条件下的土壤湿润模式模型，建立了湿润宽度和湿润深度的经验公式，与实际监测结果对比，土壤湿润宽度和湿润深度模型估计值与实测之间偏差较小，能准确的模拟地下滴灌条件下土壤湿润体的宽度和深度。

金属材料超高周疲劳行为的Monte-Carlo模拟

<正>基于Tanaka-Mura的微观位错模型并结合结构可靠性及灵敏度的统计理论,采用MATLAB自编程序对金属材料S-N曲线的分散特性进行了Monte-Carlo模拟分析,并对比了SUJ2钢的旋转弯曲疲劳实验数据,最后根据结构可靠性灵敏度理论分析了超高周疲劳失效概率的各影响因素的敏感性。

西藏齿突蟾蝌蚪冷适应策略研究

本文通过对高海拔两栖类西藏齿突蟾(Scutiger boulengeri)蝌蚪在实验室特定低温条件下的冷适应微空间行为分布的动态变化分析、温度耐受性实验及在不同适应温度的乳酸脱氢酶(LDH)同工酶的酶量与活性比较分析, 探讨了高海拔两栖类蝌蚪的部分冷适应策略。 西藏齿突蟾蝌蚪在不同温度的行为分布是一连续、动态过程，需用多种检验方法综合利用才能进行判断；在15℃, 除低海拔分布的西藏齿突蟾种群外所有实验物种蝌蚪均符合负二项分布、NeymanⅡ型分布；在10℃, 高海拔两栖类蝌蚪均符合负二项分布、NeymanⅡ型分布；在5℃、0℃低温时，高海拔两栖类不同分组的西藏齿突蟾蝌蚪的负二项分布、NeymanⅡ型分布均呈现明显差异, 这可能与高海拔两栖类蝌蚪在低温条件下通过不断地改变其行为分布方式来避免自身被冻伤有关。野外观察表明：高海拔两栖类蝌蚪常选择与流动河水相连的静水水体这种微生境中生存, 蝌蚪应对环境温度极端变化会不断改变其行为分布方式来选择最佳生存温度以避免极端高、低温对自身身体的伤害, 这种对微生境的利用能力对高海拔两栖类蝌蚪耐受极端环境温度的变化极其重要。 两栖类蝌蚪的温度耐受性实验表明不同的驯化温度可以改变西藏齿突蟾蝌蚪、两栖类仙琴水蛙蝌蚪的最适温度、逃避温度，并具有显著影响。 随着驯化温度5℃、10℃逐渐升高, 其最适温度、逃避温度也在一定范围内升高，但驯化温度对低海拔的仙琴水蛙蝌蚪的最适温度、逃避温度的改变效应大于高海拔的西藏齿突蟾蝌蚪的改变效应, 仙琴水蛙蝌蚪对温度的耐受范围、最适温度和逃避温度的ARRS值都大于西藏齿突蟾蝌蚪, 这说明仙琴水蛙蝌蚪对环境温度变化的适应能力大于西藏齿突蟾蝌蚪。 高海拔地区不同分组的两栖类蝌蚪, 在0℃适应温度时, LDH5条带的酶相对含量最高，而在5℃、10℃、15℃适应温度时，LDH5条带的酶相对含量明显都降低, 这表明酵解作用是高海拔两栖类蝌蚪的一些组织在低温﹑缺氧环境中的重要供能方式。高海拔两栖类蝌蚪同一分组的LDH总酶活性总是表现为10℃适应温度的总酶活性最高，而对低海拔的两栖类蝌蚪则是0℃适应温度的总酶活性最高, 这说明高海拔两栖类蝌蚪的LDH同工酶A、B两亚基基因活性在10℃时最高, 而低海拔两栖类蝌蚪的LDH同工酶A、B两亚基基因活性在0℃时最高。同时发现在15℃适应温度组的高海拔两栖类蝌蚪的LDH电泳图谱都有第6条带,有可能由LDH - C亚基组成, 对高海拔两栖类蝌蚪的LDH - C亚基只在15℃适应温度下才表达的机理还有待进一步的研究。 高海拔两栖类西藏齿突蟾蝌蚪通过行为分布方式的改变来选择最佳的生存温度, 这种温度选择过程与野外特定的微生境的存在密切相关, 现在由于人类对河道的不合理利用正在导致高海拔两栖类蝌蚪赖以生存的这种微生境逐渐消失, 这种微生境的消失将加速高海拔的两栖类种群数量衰退的进程。高海拔两栖类物种蝌蚪在低温（0℃）上表现出的同工酶多谱带说明，其A、B两亚基都有所表达，及其参与代谢的方式也是正常的，而低海拔两栖类物种蝌蚪只有A亚基表达的LDH5存在，因此其主要参与酵解过程，这种通过动物自身生理代谢方式的改变来适应极端环境温度条件的变化是高海拔两栖类蝌蚪能适应低温环境的重要策略。但高海拔物种的适应温度变化范围显著小于低海拔物种，对环境温度的变化适应能力有限，特别是对高温区域，因此全球气候变化可能对高海拔物种影响更为显著。 The partly cold-adaptation stratagem of the high altitude amphibian tadpole were researched in the laboratory by analyzing the high altitude amphibian tadpole of Scutiger boulengeri mainly on endpoints related to the dynamic variation of the micro-spatial behavior distribution patterns, the experiment of the temperature tolerance, and the enzyme content and activity of the lactic acid dehydrogenase(LDH) isozyme in special temperature condition. The behavior distribution of the Scutiger boulengeri tadpole is continuous and variable, but it can be figured out by multple testing ways. At 15℃, all of the experiment amphibian tadpoles behavior distribution fit both for the negative binomial distribution and NeymanⅡtype distribution except for the low altitude Scutiger boulengeri tadpoles. At 10℃, all of the high altitude amphibian tadpoles behavior distribution fit both for the negative binomial distribution and NeymanⅡtype distribution. At lower temperature, 5℃ and 0℃, the high altitude amphibian tadpoles of the Scutiger boulengeri at different groups behavior distribution fit for or don’t fit for behavior distribution respectively. It is denoted that the high altitude amphibian tadpoles probably avoid frostbiting by varying the behavior distribution patterns at low temperature condition. The high altitude amphibian tadpoles often actively select the special microhabitat which has the connected still water body and the flowing water body in the wild. It is important that tadpoles can endure the extreme temperature variety in this kind of microhabitat, because tadpoles can be better survival through select temperature condition through migrating in these kinds of microhabitats by varying their own behavior distribution patterns. Different acclimation temperature causes the significant change of preferred temperature(PT)、 avoiding temperature(AT) both in high altitude amphibian Scutiger boulengeri tadpoles and in low altitude amphibian Rana daunchina tadpoles in the temperature endurance experiment. With the acclimation temperature growing from 5℃ to 10℃. the PT and the AT of them would be uprise to some extent, but the effect of acclimation temperature on the PT and the AT of the tadpoles of Rana daunchina is more significant than the ones on the tadpoles of Scutiger boulengeri, at the same, the effects on the temperature endurance range, the ARRs of the tadpoles of Rana daunchina would be stronger than the ones on the tadpoles of Scutiger boulengeri. It is implied that the adaptation ability of tadpoles of Rana daunchina to the surroundings temperature alternation preferred to tadpoles of Scutiger boulengeri. At 0℃ acclimation temperature, the LDH5 enzyme comparative content of the high altitude amphibian tadpoles at different groups was highest, but it becomes lower at 5℃、10℃、15℃ acclimation temperature. It indicated that the alcoholysis role was the important ways of applying energy for special tissue of the high altitude amphibian tadpoles in low-temperature and low-oxygen condition. The total enzyme activity of the LDH of the high altitude amphibian tadpoles in the same group always keeps the highest at 10℃ acclimation temperature, but the low altitude amphibian tadpoles’ was maximum at 0℃. It was denoted that the gene activity of LDH -A and LDH – B submit was highest at 10℃ acclimation temperature for the high altitude amphibian tadpoles, but the low altitude amphibian tadpoles’ was maximum at 0℃. Meanwhile, the LDH electrophoretogram of the high altitude amphibian tadpoles always composed of 6 stripes at 15℃ acclimation temperature，the extra stripe probably was composed by LDH-C submit。It is unknown why LDH-C expresses only under high temperature。. The high altitude amphibian tadpoles can select the most optimal temperature by changing their behavior distribution patterns ceaselessly, but this course of selecting the most suitable temperature correlated with the special microhabitat in the wild closely. Nowadays, this kind of microhabitat which the high altitude amphibian tadpoles rely on are lossing gradually for human being exploit the riverway unreasonably. The disappearing of the microhabitat would accelerate the decline of the high altitude amphibian population. Compare to one band of LDH5, which only composed by the LDH-A submit, presents in the low altitude amphibian at 0℃, the five bands which composed by the LDH-A and LDH-B are checked out, this means the species which occurred in the highland is more adaptable to the low temperature. It is an important stratagem for the high altitude amphibian tadpoles adapt to the limited low temperature depends on the animal energy metabolism change.However, this kind of adaption is restricted, the adaption range to the temperature is much norrow in the high altitude amphibian than in the low one, especially for the high temperature side. The global climate change will be more serious for the high altitude species.

大功率电子加速器高压发生器的性能分析

介绍了辐射加工用低能大功率电子加速器高压发生器的构成和性能,并确定了系统电路模型的各项参数;利用Matlab软件模拟其稳定工作状态和事故工作状态下的特性,对于高压电极对地击穿,研究了其瞬间电压沿级联的分布,据此对发生器作部分调整,提高了设备的性能;同时对层间击穿的保护提出改进措施,为加速器的调试提供参考。

用于加速器电源的数字调节器的状态矩阵参数分析与实现

介绍了在基于CycloneII芯片,采用状态空间方程所实现的数字调节器系统中,必不可少的状态矩阵参数分析与实现的软件平台。通过对算法优化和对MATLAB自带函数的调用,实现了针对被控对象具体需求,精度范围在1064以内的参数获取。同时还加入了极点选取规则,使最终得到的参数更符合实际需求,为实现精确、实时的数字调节器系统提供了必要的保证。

HIRFL智能控制系统的研究

本论文从HIRFL（兰州重离子加速器）运行对控制的要求出发，根据HIRFL-CSR大科学工程控制系统改造的目标和要求，我们采用将模糊逻辑控制，神经网络和遗传算法有机结合而进行全局优化的智能控制系统对加速器实施闭环控制。论文分为七章，第一章为引言，对HIRFL系统进行了介绍，同时对课题的背景和意义进行了说明。第二章首先介绍了智能控制的基本概念、研究对象、基本结构、功能特点和数学工具，然后对HIRFL智能控制系统结构进行了简单描述和分析。第三章详细地介绍了HIRFL控制模型辨识的方法及过程，其中包括对神经网络、模糊系统和神经模糊推理系统ANFIS的概念及相关技术的介绍以及在HIRFL控制模型辨识中的应用，同时对MATLAB辅助神经网络设计和MATLAB辅助模糊系统设计进行了介绍。第四章详细地介绍了HIRFL模糊神经网络控制器的设计，其中包括对模糊神经网络的概念及相关技术的介绍以及在HIRFL模糊神经网络控制器设计中的应用。第五章详细地介绍了HIRFL智能控制系统的建立，对遗传算法的概念及相关技术进行了介绍，并应用它对系统进行优化。论文的第六章应用HIRFL智能控制系统设计方法对HIRFL-CSR-COOLER系统进行智能控制系统的设计，并对设计结果进行仿真分析。第七章是结束语，首先对HIRFL智能控制系统进行了总结，然后对未来控制系统的发展谈了些自己的看法。整个论文工作实现了一套包含控制模型、模糊神经网络控制器和优化算法的智能控制系统，提供了进行闭环控制的一种模式，为进一步的智能调束研究提供了一套极具借鉴价值的加速器智能调束设计方法和方向。

CSR数字射频系统的同步算法研究与应用

本文要解决CSR控制系统中扮制信号同步传送问题。HIRFL_CSR(Heavy Ion Research Facility at LanKZhou-Cooling StorageRing兰州重离子冷却储存环）是国家九八爪大科学工程之一，它的控制是一个非常庞大而复杂的系统，它由多个子系统构成，各个子系统之间的协调同步是HIRFL-CSR运行的关键，也是HIRFL-CSR从控制系统的核心问题之一。。CSR工程的同步系统包括环内各设备之间的同步，环与门前端务器的同步等等。同步系统的实现应该在保证协调同步的雄础上，还要保证整个控制系统的稳定性，实时性，准确性和抗干扰性。本文的披个解决方案是建立在直按序列扩频通信技术上的。扩频通信系统可以增强控制信一号的抗干扰性，完成f言号的可靠传输。在信号发送端，进行恭带信号的载波调制，然后经过pN码的扩频调制，进入信道传输；在接收端，先进行四码的解扩一，然后进行载波信号的解调，还原为发送端的信号。在整个过程中保证CSI又控制信号的同步，包括载波同步，位同步和群同步。本文主要工作和研究内容是CSR系统中的载波同步传输算法的不开究，设计和实现。主要工作包括（1）不叶究控制洁号在通信算法中的性能，在算法分析的基础上，使用MATLAB实现模拟控制信号通信过程，同时进行传送信号分析和噪声功率分析，测试可行性:(2)在仿真可行的情况下，把整个通信过程全部或者部分写为可以执行的C或者汇编代码，在TMS323C6711DSK板进行程序调试；（3）把可执；行的释序下我到以TrAG为接口白如醚件协尔32C6713DSP模块，实现在CSR系统中控制信号的传送。本文目的是解决控制信号的同步通愉问题，对于该问题的传输分析和同步实现以及提出的下一步研究，在C双控制I具有很重要的意义，同时也对于类似问题的解决有重要价值。

高稳定度高压开关电源设计

本文分析了国内外开关电源的发展和现状，研究了高压开关电源的基本原理以及开关电源在电力直流操作电源系统中的应用。根据兰州重离子加速器的要求，设计了一种高稳定度高压开关电源。该系统在借鉴国外和已有的类似电源的基础上，通过采用新的元器件和新的电力电子技术设计而成。该系统以工GBT作为功率开关器件，构成BUCK开关变换器，采用脉宽调制（PWM）技术来控制输出电压的变化。系统中采用TL494、UC3637、ML57962等一系列集成电路，以实现实时采样电压反馈信号、PWM信号以及工GBT所需要的功率驱动信号。电路中采用斩波调压和逆变分开，各司其职的结构，保证了电路可靠、线性的调节；采用前馈电路进行补偿，确保系统能很好的抑制电网的中频扰动。通过MATLAB的计算仿真证明，这些措施都对对系统的性能起到了很好的作用。为了系统的安全可靠，还设计了软启动和过流保护电路。通过实验证明该系统能安全、可靠运行，达到了设计要求。

节能型自治式多功能海洋环境监测系统的静力分析和姿态计算

海洋监测是人类认识海洋、研究海洋的有利工具，海洋自动观测仪器又是海洋监测技术最基本的硬件单元。文章介绍了一种具有自主知识产权的海洋仪器产品——节能型自治式多功能海洋环境监测系统，并对其做了静力分析和姿态计算。 该测量系统将定点锚泊潜标和浮标技术相结合，并创新性的融进了节能技术，使其具有长期、安全和多参数测量的工作特点。 为确保系统能在水下长期可靠地工作，文章对系统在水下的受力状况和姿态进行了计算。由于系统潜标式主浮体在水下几十米，海面波浪对其影响较小，仅对系统在海流的作用下进行水下静力分析。计算中首先根据总体技术要求进行合理的简化和假设，建立水下系统的数学模型，编制系统在水下的受力和姿态计算软件，完成系统的结构配置、受力分析和水下姿态的计算。 值得注意的是，该系统的潜标式主浮体受力分析方法与传统简单构形（一个浮体，一根索和一个锚）的分析方法不同，因为该潜标式主浮体不但受到下端缆绳的拉力，而且还受到连结上端搭载平台缆绳的拉力，同时还要考虑进变化海流对缆绳的作用。 最后，用MATLAB编制了相应程序。该程序操作方便，每次任务确定之后，只需向计算机输入阻尼系数、浮力重力值、浮球直径及潜标长度等参数，程序将自动计算出水下系统在 流速范围内各部件的横倾角、缆绳拉力及拉力与水平线（垂直线）夹角等有关参数，供系统配置做参考。

海洋剖面测量系统形态模拟及仿真研究

海洋监测是人类认识海洋、研究海洋的有利工具，海洋自动观测仪器又是海洋监测技术最基本的硬件单元。文章介绍了一种具有自主知识产权的新型海洋仪器产品¬――波浪驱动式海洋要素垂直剖面测量系统，并对其工作时的动力特性展开系统的数值模拟与仿真。 该测量系统在水中的受力情况可分解为海面和水下两部分进行系统地分析。本文依照流体力学理论，利用频域和时域的分析方法，给出了非线性条件下海面波浪力对运动系统的影响。 水下工作时，系统在三维方向的流的作用下，呈现不同工作姿态，其姿态又对系统的稳定性影响较大。本文对水下受力情况进行里了详尽的数值分析，建立了数学模型，进而做了仿真开发研究，给出了便于应用的直观仿真模型。利用已获取的深、浅海现场实测海流数据，通过仿真，反演出了该海况下测量系统的虚拟就位状态；得出了较为理想工作运动曲线，并分析了可满足系统高效工作的海流与水深关系。 本文通过一系列理论与实践研究，配合计算机软件编程，以Matlab为仿真模型的开发工具，完成了海洋要素垂直剖面测量系统动力响应的数值模拟和仿真工作，为实现系统最终的下海运行做出了科学的预演。

矩特征的实时计算

矩在统计学中用于表征随机量的分布，而在力学中表征物质的空间分布。若把二值图像或灰度图像看作是二维密度分布函数，就可以把矩技术应用于图像分析中。这样，矩就可以用于描述一幅图像的特征。矩作为图像特征，其性能是非常出色的。 不变模式识别问题是非常复杂和困难的。目前，研究主要集中在不变矩之上提出性能更优良的方法或是研究基于矩的跟踪方法。国内没有关于不变矩硬件实现、实时应用的有关报道。 本文综述了矩技术在图像处理、计算机视觉、模式识别等领域内的应用，研究矩技术，包括几何矩、中心矩及不变矩的实时计算。 在Hatamian数字滤波器算法和改进的数字滤波器算法基础上，本文实现了几何矩计算硬件模块、中心矩计算硬件模块。仿真实验证明，该设计占用硬件资源小，计算简单，计算时间能够满足实时系统的应用要求。 本文提出了一种低阶不变矩近似计算的实时算法。给出了算法的流程图及所需硬件模块。在此基础上，利用Matlab进行了算法仿真，结果表明，该近似算法的结果在以其均值为中心的较小范围内波动，说明该算法在一定程度上能够表述作平移、旋转和比例变化的目标特征，可以用于图像目标的识别和分类。

稳像平台控制系统研究

光电稳像平台是机载光电吊舱、舰载光电跟踪仪、弹载成像导引头等武器系统的关键部件之一，它是一个集光、机、电于一体的复杂系统。光电稳像平台的控制问题是制约武器系统总体水平的一项关键技术。目前，国内光电稳像平台的研究水平距先进国家的产品水平差距较大，还有很大的发展空间。本文以理论与实验为基础，对稳像平台中的伺服控制技术进行了探索和研究。 针对国内外稳像平台的研究现状，提出了控制系统的总体方案设计。分析了影响控制系统精度的各方面因素，并提出了相应的改进措施；对于伺服系统，为提高系统的跟踪精度，必须提高伺服系统的无差度。因此，本设计采用基于PID的复合控制提高系统的跟踪精度，并运用MATLAB进行了仿真分析；根据系统的实际工作情况，通过分析指出如何克服摩擦力矩的影响是本系统中提高稳定精度要重点解决的问题。针对这一问题，提出了采用速度环和稳定环的双环控制方法，实现了较高的稳定精度。 本文对稳像平台控制系统还进行了软硬件设计。硬件设计部分重点对以DSP为核心的控制电路、以CPLD为核心的时序控制电路、电机驱动电路等硬件电路的设计进行了详细的论述；软件设计部分重点介绍了系统主程序、各功能模块中断服务子程序、控制程序及时序控制程序的设计与实现。 实验结果证明：本文所进行的理论分析是正确的，所设计的控制系统是合理、有效的，并且系统具有较好的控制精度和跟踪精度。 关键词： 稳像平台；控制系统；PID控制；速度环；位置环

基于模糊补偿的PD反馈计算力矩控制与仿真

为降低模型不确定性和扰动对真空机器人系统轨迹跟踪性能的影响，设计了基于模糊补偿的PD反馈计算力矩控制器.利用MATLAB软件构建了真空机器人的动力学模块与模糊控制器并且做了仿真研究.仿真结果证明了该控制器的有效性。

真空机器人时间最优轨迹规划

在指定路径上的运行时间是衡量真空机器人性能的重要指标，使用时间最优轨迹规划方法能够缩短该运行时间.Frog-leg型结构的真空机器人是同时具有主动与从动关节的并联机构，进行轨迹规划之前必须进行运动学及动力学求解.在此基础上提出Frog-leg型结构的真空机器人时间最优轨迹规划方法，规划出在允许最大速度与加速度范围内的加速度、速度与位置曲线.利用Matlab软件进行了仿真研究.仿真实验结果证明，与梯形轨迹规划方法相比，时间最优轨迹规划方法能够在满足加速度力矩约束的条件下显著缩短真空机器人在指定路径上的运行时间。