喉栓式固体发动机即将在国内进入实弹应用阶段，仅仅实现推力的可调是远远不够的，亟需实现对其推力的精确调控，。本文对喉栓式固体发动机的推力调控原理及方法进行系统的研究，并对各种推力调控方法的综合性能进行仿真测试。
本文主要研究内容及突出创新点包括：
（1）建立了完整的推力调控系统数学模型，包括推力调控内弹道模型、传递函数模型和等效喉部面积计算模型。推力调控内弹道模型和传递函数模型描述了燃烧室压强及推力对等效喉部面积的响应变化，并得到了燃烧室压强和推力在调节至稳态后的计算公式，用于系统稳态及动态特性分析，为推力调控系统设计提供基础。等效喉部面积计算模型包括无约束优化和约束优化两种，对任意型面的喉栓与喷管所形成的等效喉部面积进行计算，加快了推力调控过程仿真速度。
（2）研究了完全开环和基于压强反馈的开环两种开环推力调控方法，实现了对推力的直接调控，并对两种方法的控制性能以及对工况的适应性进行仿真对比，对比结果表明：完全开环方法设计简单，易于实现，但控制效果受工作环境影响较大，鲁棒性不够理想，对燃面不稳定及烧蚀现象不具备补偿能力，工况适应性较差，难以满足较高的控制需求。基于压强反馈的开环推力调控方法的推力转换器能对环境压强进行反馈，对环境的适应性高于完全开环方法。此方法通过反馈压强，不仅控制精度高，还对燃面不稳定现象具有一定的补偿能力，并能完全补偿喷管烧蚀效应。其中的压强控制器采用了基于RBF网络辨识的自适应单神经元PID控制算法，减小了发动机的整定成本
（3）利用可测量的轴向过载形成的有效反馈，直接对过载形成控制，建立了基于过载反馈的闭环推力调控系统，间接实现了闭环推力控制，。过载控制器采用基于RBF网络辨识的自适应单神经元PID算法时，系统过载响应对轴向气动力变化敏感。为解决该问题提出了两种方案，一种是对原PID式系统进行改进，对过载控制器产生的控制量进行一定的补偿，去掉控制器因轴向气动力变化引起的过载变化而产生的等效控制量，以抑制轴向气动力对控制系统的影响；一种是采用自抗扰算法设计过载控制器，利用自抗扰算法的“自抗扰”特性抑制轴向气动力对系统的影响。两种方法都能提高系统抗扰能力，提升系统控制性能。
（4），将发动机推力调控系统的内弹道调节过程，，进行耦合计算，对整个变推力自动驾驶仪的工作过程进行一体化仿真。在平台下对文中各种推力调控方法的喉栓式发动机的动态响应性能、工况适应性能以及气动敏感性进行了对比测试，全面分析了各个方法的优缺点。
学术成果
[1]成沉, 鲍福廷, 刘旸. 喉栓式变推力固体火箭发动机压强控制模型分析[J]. 固体火箭技术, 2013, 36(6): 748-752.
[2]成沉, 鲍福廷, 刘旸等. 基于响应面法的喉栓式喷管型面优化设计[J]. 固体火箭技术, 2014, 37(1): 47-51.
[3]成沉, 鲍福廷, 许昊. 正负压力指数固体推进剂推力调节特性对比分析[C]. 青岛, 固体火箭推进第30届学术年会暨航天三网第34届技术交流会论文集, 2013: 68-72
[4]成沉, 赵瑜, 鲍福廷. 喉栓式固体发动机推力尖峰问题研究[C]. 呼和浩特, 第一届《固体推进技术》编委会暨学术交流会论文集, 2014: 61-65.
[5]Cheng C, Bao F T, Zhao Y, et al. Premixed combustion of a fine AP/HTPB composite propellant based on detailed chemical kinetics[C]. Applied Mechanics and Materials. Trans Tech Publications, 2013, 390: 320-326.
[6]Cheng C, Bao F T, Xu H. Optimization Design for Contour of Pintle Nozzle in Solid Rocket Motor Based on Response Surface Method[C]. Advanced Materials Research. Trans Tech Publications, 2014, 1016: 640-645
[7]Cheng C, Bao F T, Xu H. Design of The Pintle controlled solid rocket motor's thrust control system. CRC Press / Balkema (Taylor & Francis Group).
本文的研究工作主要是以吸波型PDCs-SiOC陶瓷的微结构设计展开的。首先采用理论计算获得宽频吸收所需介电常数目标值，并根据该目标值设计A/B型和A/B/C型SiOC陶瓷的微结构。然后分别从物理（加入惰性/活性填料）和化学（改变PSO分子链的化学组成）两个方面对液相PSO进行改性，研究不同改性方法对SiOC陶瓷微结构和吸波性能的影响规律，揭示其吸波机理。最后，采用化学改性法低温制备吸波型SiOC陶瓷，揭示该方法降低制备温度的机理。
论文的主要研究内容及创新如下：
（1）阐明SiC/Si3N4和SiOC/Si3N4两种陶瓷的吸波剂含量与吸波性能的关系。首次将三维打印成型和聚合物浸渍裂解法结合制备吸波材料和电磁屏蔽材料，实现陶瓷材料的近尺寸成型。
（2）采用物理改性先驱体法制备A/B/C型CNTs/SiC/SiOC和C/n-SiC/SiOC吸波材料，阐明了CNTs和n-SiC对SiOC陶瓷微结构和吸波性能的影响规律，揭示CNTs和n-SiC改性对SiOC陶瓷吸波性能的影响机制。
（3）采用钛酸四丁酯改性PSO法制备TiC/SiC/SiOC陶瓷，阐明了Ti不同含量下对TiC/SiC/SiOC陶瓷微结构和介电性能的影响规律，将其介电常数调控到电磁参数目标值附近，实现了宽频、强吸收的目标。
（4）采用化学改性法将Fe原子引入PSO先驱体的分子主链中制备新型SiOC陶瓷的先驱体超支化聚硅氧烷（HBPSO-VF），该方法在提高陶瓷产率的同时可大幅度降低HBPSO-VF的析晶温度，1450℃降低到1100℃，实现了低温制备吸波型SiOC陶瓷的目标。
学术成果
[1] Wenyan Duan, Xiaowei Yin, Quan Li, Xingmin Liu, Laifei Cheng, Litong Zhang. Synthesis and microwave absorption properties of SiC nanowires reinforced SiOC ceramic [J]. Journal of the European Ceramic Society, 2014, 34(2): 257-266. (SCI: 000327567800011, EI: 20134616970980)（第4章,35~37）
[2] Wenyan Duan, Xiaowei Yin, Fangxian Cao, Yinglu Jia, Yun Xie, Peter Greil, Nahum Travitzky. Absorption properties of twinned SiC nanowires reinforced Si3N4 composites fabricated by 3D-prining [J]. Materials Letters, 2015, 159: 257-260. (SCI: 000362603000067, EI: 20152901037595) （第4章,37~43）
[3] Wenyan Duan, Xiaowei Yin, Quan Li, Lorenz Schlier, Peter Greil, Nahum Travitzky. A review of absorption properties in silicon-based polymer derived ceramics [J]. Journal of the European Ceramic Society, 2016, 36(15): 3681-3689. (SCI: 000381951200016, EI: 20160601905337) （第3章,25~29）
[4] Wenyan Duan, Xiaowei Yin, Ye Fang, Quan Li, Meikan Han, Xiaofei Liu, Yanzhi Cai. Synthesis and EMW absorbing properties of nano SiC modified PDC-SiOC [J]. Journal of Materials Chemistry C, 2016, 4(25): 5962-5969. (SCI: 000378719600010, EI: 20162702559664) （第5章,65~78）
[5]Wenyan Duan, Xiaowei Yin, Chunjia Luo, Jie Kong, Fang Ye, Hongxing Pan. Microwave-absorption properties of SiOC ceramics derived from novel hyperbranched ferrocene-containing polysiloxane [J]. Journal of the European Ceramic Society, 2017, 37(5): 2021-2030. (EI: 20170303255745) （第7章,89~100）
[6] Wenyan Duan, Zhe Fan, Hui Wang, Jingyi Zhang, Tianlu Qiao, Xiaowei Yin. Electromagnetic interference shielding properties and mechanical properties of Si3N4-SiOC composites fabricated by 3D-printing combined with polymer infiltration and pyrolysis. Journal of Materials Research, 2017 (Accept) （第4章,43~54）
学位论文简介
在载人航天、人机工程、现代医学整形、文物数字化与保护，以及服装设计等诸多领域都需要人体的相关数据，人体测量技术是十分重要的科研方向，也是工业化国家的基础科学技术之一，它具有重要的应用价值和广阔的发展前景。然而，我国工业领域对三维人体测量技术的研究起步较晚，成熟并可以推广使用的测量系统也不多，目前普遍存在硬件结构庞大复杂、图像处理速度慢、测量精度和工程实用性有待进一步提高等显著问题。为了解决上述问题，本文主要针对服装设计领域的迫切需求，同时也为了提高系统在其他领域的可扩展性，在考虑人体测量的特殊性的基础上，从便携式人体扫描测量系统关键技术方面展开深入研究，主要包括原理设计与数学模型的建立、快速人体激光条纹中心提取方法和系统机械误差插值校正方法三个方面。
本文主要研究内容及突出创新点包括：
（1）系统原理设计与数学模型的建立
针对目前已有的激光三维人体扫描测量系统普遍存在原理设计复杂、结构体积庞大的问题，本文设计了便携式人体扫描测量系统的基本结构和测量原理，采用在被测人体的正前方和正后方分别放置一套扫描单元，每套扫描单元的激光扫描头由一个线激光发射器和一台摄像机组成（其中，线激光发射器位于摄像机的正上方）；由两个激光扫描头（共两个摄像机）对人体表面三维空间坐标进行测量，使用机械旋转臂实现在俯仰旋转扫描运动中对人体测量位置的选择，从而完成对整个人体的扫描测量。该原理设计使系统能够在竖直方向上获得更大的测量范围，有利于节省空间，也使系统采用最少的硬件装置获得完整的三维人体点云数据。同时，本文根据激光扫描头俯仰旋转扫描的测量方式特点，建立了本系统的三维坐标计算模型和坐标变换方法。
（2）提出了一种采用包含目标的“包围盒”子图像优化处理方法
针对目前已有的激光三维人体扫描测量系统普遍存在图像处理速度慢、计算量大的问题，本文结合便携式人体扫描测量系统的实际情况，从图像处理的第一个步骤——人体激光条纹图像预处理方法开始，在分析本系统获取的人体激光条纹图像特点的基础上，通过建立目标在图像中的位置数学模型，分析目标在图像中出现的极限位置以确定“包围盒”的尺寸后，通过优化程序，提出一种采用包含目标的“包围盒”子图像优化处理方法，从而减少图像处理的数据量，大幅地降低图像处理的时间，提高图像处理的速度。
（3）提出了一种操作便捷、模拟计算方式的系统机械误差插值校正方法
本文从便携式人体扫描测量系统的角度，在分析了整个系统误差来源及其成因的基础上，明确了机械误差直接影响三维扫描点云数据的精度；针对系统机械误差对最终数据结果影响显著的问题，建立了系统机械误差校正模型和插值补偿算法；校正实验结果表明了整个系统误差分析的正确性，也验证了系统机械误差校正方法的有效性。该部分研究内容提高了系统的测量精度，也保证了整个测量系统的工程实用性。
学术成果
[1]. Yue Wang, Shou-shan Jiang. Extracting Center Pixel Coordinates from Human Body Laser Stripe Image with Bezier Curve Fitting Method[J]. Journal of Fiber Bioengineering and Informatics，2015，8（3）：575-584. （EI:20154001342880）（第四章内容）
[2]. Yue Wang, Shou-shan Jiang. The Laser Rotating of Non-contact Body Scanning System[J]. Journal of Fiber Bioengineering and Informatics, 2015, 8(1): 91-103. （EI:20152600975755）（第二章内容）
[3]. 王悦，姜寿山，付永升，陈晶晶. 云台控制在旋转扫描式人体非接触测量中的应用[J]. 计算机工程与科学，2015，37（7）：1412-1416.（第三章内容）
[4]. Yue Wang, Shou-shan Jiang. Non-contact Human Body Measuring Technology Based on Camera Calibration Technique[J]. Journal of Fiber Bioengineering and Informatics，2015，8（4）：667-677. （EI:20160801975990）（第五章内容）
[5]. Yue Wang, Shou-shan Jiang. Implementation of Portable Information Extraction from 3D Human Body Data Points in Garment CAD[J]. Textile Bioengineering and Informatics Symposium Proceedings，2016，1（2）：493-499.（第六章内容）
学位论文简介
随着人类对世界的探索从陆地转向海洋，以及海洋在军事对抗、国防建设和国民经济建设等方面的重要地位，世界各国和地区纷纷将目光聚焦于水下，竞相开展水下探测技术的研究，针对蛙人、水下机器人、UUV等小目标探测的声呐技术是其中的重中之重。蛙人等水下小目标具有回波微弱、机动性强等特点，并且由于水下环境干扰严重、可视范围较小，对于这类小目标的探测和定位跟踪等问题一直是声呐探测领域的难题。随着实际问题研究的深化和应用中不断提高的要求，深入研究水下小目标探测的新理论和新方法，解决复杂水下背景噪声环境中小目标的探测问题，对于提高水下探测设备的技术性能，具有重要的意义。本文开展了水下小目标主动探测相关理论、方法和消声水池实验的研究，主要从水下蛙人声学建模和回波特性分析、水声探测信号的相干积累、非线性积累以及运动目标回波长时间积累中的解距离模糊等方面进行了深入研究。
主要研究内容及创新性成果包括以下几个方面：
1. 建立了装备开式呼吸设备的蛙人在水下呼吸时所产生气泡群目标强度的起伏模型。该模型从理论上描述了气泡群目标强度的起伏规律，阐明了气泡群目标强度产生起伏的机理，相对于气泡群非起伏模型来说更加准确地描述了气泡群目标强度的起伏规律。
2. 建立了蛙人胸腔的双层弹性介质球模型。该模型将人体胸腔肌肉组织和肺器官看作双层弹性介质的球体，不仅考虑了在人体胸腔双层弹性介质中传播的纵波，而且考虑了横波，克服了球壳散射模型不考虑肌肉组织中横波的缺陷，较好地描述了蛙人胸腔的散射特性。
3. 提出了任意信号波形的运动补偿相干积累方法。建立了高斯白噪声假设下任意信号形式的多脉冲回波模型，通过在匹配滤波器输出端构建广义模糊函数，推导给出了匹配滤波输出的一般表示式及基于Keystone变换的多脉冲回波运动补偿相干积累表达式。对于CW、LFM、m序列编码及Costas跳频编码信号等信号形式，推导给出了广义模糊函数表示式及其多脉冲回波相干积累表达式。
4. 提出了抑制脉冲干扰的多脉冲回波非线性积累方法。使用 -混合分布函数作为水下强脉冲干扰噪声的概率分布，建立了水下强脉冲干扰噪声与高斯白噪声的线性混合模型。将乘法运算引入强脉冲干扰环境中的信号积累，提出了抑制脉冲干扰的多脉冲回波非线性积累方法。该方法显著增大了噪声与目标回波之间的差距，积累微弱目标的回波能量，有效抑制了随机出现的强脉冲干扰，从而降低了强脉冲干扰下检测小目标的误警率。
5. 提出了一种基于距离走动校正的解匀速运动目标距离模糊方法。针对匀速运动目标，建立了包含目标运动参数的多重脉冲重复周期探测回波模型，采用CRT解模糊算法重构出带有误差的目标距离，进一步利用多重脉冲重复周期比值的确定关系，校正由于目标运动而引起的目标距离估计误差，最终得到目标在每个脉冲重复周期中的真实距离。该方法能够在解决目标模糊问题的同时，可对运动目标回波的跨距离单元走动进行校正。
6. 参与研制了水下小目标探测原理样机，并设计了水下小目标探测原理样机中的实时信息处理与数据传输软件，实现了原理样机中DSP处理系统对发射波形模块、TVG控制模块、多路DAC模块、数据存储以及收发转换模块的参数设置、系统管理、逻辑控制和大容量回波数据的实时传输。
学术成果
[1] Zhang Yangmei, Feng Xi’an. Multiplication-Based Pulse Integration for Detecting Underwater Target in Impulsive Noise Environment[J]. IEEE ACCESS, 2016, 4: 6894-6900. (SCI Index: 待检索, EI Index: 20170703341042) （对应论文第4.3节）
[2] Zhang Yangmei, Feng Xi’an. Target Strength Calculation of Bubble Cloud Generated by Diver Based on Dimension Distribution[C]. Proceedings of IEEE International Conference of IEEE Region 10 (TENCON2013), 2013: 1-4. (EI Index: 20140917393147) （对应论文第2.3节）
[3] Zhang Yangmei, Feng Xi’an. Scattering Properties and Echo Modeling of Diver’s Lung[C]. Proceedings of IEEE International Bhurban Conference on Applied Sciences and Technology (IBCAST), 2014: 386-389. (EI Index: 20141817643410) （对应论文第2.4节）
[4] 张杨梅, 冯西安. 匀速运动目标长时间积累检测中的解距离模糊算法研究[J]. 西北工业大学学报，2015, 34(2): 194-200. (EI Index: 20162102422401) （对应论文第5.4节）
[5] 冯西安, 张杨梅. 基于Costas编码脉冲串的低截获声呐波形设计方法[J]. 西北工业大学学报, 2014, 32(6): 882-887. (EI Index: 20150400441076) （对应论文第3.2节）
[6] Zhang Yangmei, Feng Xi’an. 气泡群目标强度起伏统计模型[J]. 计算机仿真, 2015, 32(9): 14-18+38. （对应论文第2.3节）
报告人简介
刘世南博士，现任台湾成功大学(NCKU)创意产业设计研究所教授兼主席,台湾中山大学-成功大学积极社会科学联合中心的执行董事，台湾工业技术研究院(ITRI)服务系统技术中心的顾问。他还是成功大学创意、创新和创业研究中心的首席执行官。他曾担任许多研究和开发机构的顾问,包括:生物医学技术研究与开发研究所,金属工业研究与生物技术发展中心。刘世南博士的研究领域主要包括团队创造力的处理、研发机构和创意产业的组织创新,以及跨学科合作的整合研究，还有技术对健康的影响。自1999年以来,他出版了四本关于创造力和创新的著作,发表了大约五十篇期刊论文和国际会议论文。刘世南博士最近推动建立了香港中文大学-台湾成功大学积极社会科学联合研究中心，培育和孵化创新和严谨的一体化积极社会科学,促进社区建设、赋权和复兴、人性化的技术、公民美德、以及个人和集体的福祉。
报告简介
本次报告将展示互联网如何创造新的自我认同,塑造我们的社会生活。互联网有三大的影响。首先,人们把互联网融入到一种主观的自我意识中,因为"互联网已经成为我们记忆的外在硬盘驱动器"(Wegner&Wade,2013)；第二,新的威胁——移动通信和社会技术的进步使我们很好地连接,但在社交媒体中则更加孤立,我们现在"期望更多的技术和更少的彼此"(Turkle,2012)。在本次报告中将介绍第三个影响,解决互联网如何"破坏了什么是男性"(Zimbardo&Coulombe,2016)。他们警告说:"年轻人在学业、社交和性方面都从未像现在那样失败。但为什么会这样呢？这意味着什么？还有什么亡羊补牢的措施么？首先将展示新出现的综合症,即现代男子气概的崩溃,以及今天年轻人生活中的表现；然后辨析其中的决定因素,如父亲的缺席、和有利于妇女的立法等,这些促使许多男人缺乏社会技能和生活的方向。通过揭示这些悲观趋势的症状和原因,将阐明是如何演变成这种状况的,最重要的是,解决办法可能是什么。
文案来源丨研究生院
计算机学院
美编丨小九