于海斌:机器人是未来万物互联的智能终端

像机器人这样一个万亿美元的市场,日后一定会走进我们生活的各个方面。但是机器人每到一个新的环境,要做到与物理环境的深度融合,依旧面临很大的挑战。机器人对非结构环境的认知能力还有很大的提升空间。所以,在机器人编程、环境感知和人机交互方面仍存在一些挑战。

无线化工业控制系统:架构、关键技术及应用

大型生产设施的安全与能效监控,迫切需要低功耗、高精度的泛在感知,高实时、高可靠的无线传输以及动态灵活的生产管控.为此,本文首先提出一种扁平架构的无线化工业控制系统.然后,围绕感知、传输和控制等核心功能需求,系统阐述了高实时高可靠的工业无线网络设计及其时−空−频三元联合调控方法,感知终端的变周期精益采样和高能效精准时间同步方法,以及管控平台的语义化互操作和赋时工作流模型等核心关键技术.最后,研发了面向石油高效采收和电网全域安全监测的无线化工业控制系统,介绍了应用效果和成效.

无线化工业控制系统:架构、关键技术及应用

大型生产设施的安全与能效监控,迫切需要低功耗、高精度的泛在感知,高实时、高可靠的无线传输以及动态灵活的生产管控。为此,本文首先提出一种扁平架构的无线化工业控制系统。然后,围绕感知、传输和控制等核心功能需求,系统阐述了高实时高可靠的工业无线网络设计及其时一空一频三元联合调控方法,感知终端的变周期精益采样和高能效精准时间同步方法,以及管控平台的语义化互操作和赋时工作流模型等核心关键技术。最后,研发了面向石油高效采收和电网全域安全监测的无线化工业控制系统,介绍了应用效果和成效。

封装型丙烷脱氢催化剂的研究进展

丙烷脱氢制丙烯(PDH)是增产重要化学品丙烯的一条重要技术路线。PDH反应作为结构不敏感型反应,C—H活化仅需单个金属或金属-氧位点即可发生;而其C—C活化的竞争反应则需要在聚集态的金属或氧化物位点上才能发生,因此PDH催化剂的开发策略大多是通过限域效应或金属载体强相互作用等构筑亚纳米尺度的脱氢活性中心以提高催化性能。近年来,利用分子筛孔道的限域效应构筑稳定的亚纳米尺寸活性位成为了近年来PDH领域的研究热点。首先对分子筛封装金属物种材料进行归纳分类,介绍了合成策略,并讨论了金属物种进入分子筛微孔内部的定性和定量的表征方法;然后总结了分子筛封装型金属催化剂包括贵金属催化剂及非贵金属催化剂应用于PDH反应的最新合成研究进展,同时介绍了其催化机理和结构-性能构效关系;最后提出了目前分子筛封装金属催化剂在丙烷脱氢工艺中的局限性和未来发展方向,以期为丙烷脱氢催化剂的制备提供新的思路。

动态环境下移动机器人增量式候选路径集生成及轨迹规划方法

针对动态环境下移动机器人对轨迹高效规划的需求,提出一种基于增量式候选路径集的轨迹规划方法。首先,提出一种图搜索与凸优化相结合的初始候选路径集生成方法,优化了机器人的移动距离,提高了规划成功率;其次,基于初始候选路径集,在规划移动速度时添加绕开移动障碍物的增量候选路径,提高轨迹时长的最优性,构建增量式候选路径集;最后,设计了基于增量式候选路径集的启发式轨迹搜索算法,在不损失最优性的前提下提高了搜索效率。仿真实验表明,所提方法能够适应不同拥挤程度的规划场景,相比基于路图的规划方法,所提方法规划的轨迹时长更短,所需的规划时间也更短。

基于参考轨迹的移动机器人避碰决策及轨迹跟踪方法

针对车间物流移动机器人轨迹跟踪的鲁棒控制问题,提出一种基于参考轨迹信息的避碰决策及轨迹跟踪控制方法。首先,基于参考轨迹全局信息构建了避碰触发条件,较现有的基于当前相对位置和相对速度信息的避碰条件更为精准,避免非必要的避碰动作;然后,综合考虑参考轨迹全局信息和避碰触发条件,设计了考虑避碰约束的移动机器人模型预测轨迹跟踪控制算法。仿真结果表明,本文所提方法在时间扰动和位置扰动下具有良好的避碰与轨迹跟踪性能,可实现多种场景下多移动机器人的鲁棒轨迹跟踪控制。

分布式无线传感器网络通信协议研究

在归纳分布式无线传感器网络研究进展的基础上,给出了综合分布式无线传感器网络技术各个方面的协议体系结构,并在新的体系结构下,系统地阐述了分布式无线传感器网络通信协议研究的进展,介绍了典型的应用案例和国外相关计划的研究情况。最后,指明了这一处于发展初期的研究领域的未来发展方向。

APEC期间京津冀及周边地区PM_2.5中碳组分变化特征及来源

在APEC会议期间和会期之后,分别采集北京、天津、石家庄、保定、济南5个采样点的PM2.5样品,通过分析碳组分的变化特征,研究京津冀地区污染物减排的影响以及减排后各指标的变化特征,分析大气颗粒物中碳气溶胶的可能来源。采用重量法测定组分中PM2.5的含量,利用热/光碳分析仪测定组分中OC、EC的含量,结果表明,由于采取了污染源减排措施,会议期间PM2.5、OC、EC的质量浓度均低于会期之后;会议期间和会期之后OC与EC均表现出了较好的相关性,r2为0.789～0.983,说明OC与EC的排放源基本相同;会议期间OC/EC为3.11～3.62,表明含碳气溶胶的来源主要是机动车排放,同时也存在一定的燃煤排放,会期之后为3.08～6.10,表明燃煤的排放在碳气溶胶中的比重明显增加,另外OC/EC也表明APEC会议期间和会期之后二次有机碳在各采样点均普遍存在。

一种基于神经网络的生产调度方法

提出解决具有开、完工期限制的约束Ｊｏｂ－ｓｈｏｐ生产调度问题的一种神经网络方法．该方法通过约束神经网络，描述各种加工约束条件，并对不满足约束的开工时间进行相应调节，得到可行调度方案；然后由梯度搜索算法优化可行调度方案，直至得到最终优化可行调度解．理论分析、仿真实验表明了方法的有效性．

可集成的制造执行系统

制造执行系统作为企业上层事务处理和低层设备控制系统之间的中间桥梁 ,在生产计划的优化调度、生产过程的改进等方面起着越来越重要的作用 ,并得到工业界广泛的认可和应用。本文总结了制造执行系统的发展历程和存在的问题 ,简要介绍了制造执行系统的功能、信息交互关系 ,以及信息技术对制造执行系统的冲击 ,进而引入工作流管理技术、智能Agent和面向对象技术 ,提出了可集成制造执行系统的体系结构、运行机制和开发方法 ,并对该系统的市场进行了分析与预测。

分布式无线传感器网络管理机制研究

分布式无线传感器网络是构建新一代智能自组织传感器系统的网络通信技术。在归纳传感器网络研究进展的基础上,给出了传感器网络通信协议体系结构,并在新的传感器网络体系结构下,系统地阐述了传感器网络管理机制研究的进展,介绍了典型的应用案例和国外相关计划的研究情况。最后,指明了这一处于发展初期的研究领域的未来发展方向。

用于工业监测的无线传感器网络多径路由协议

针对工业监测中多对一周期性数据采集应用,提出一个高可靠低开销逐跳多径路由协议PHMP.根据应用特点,综合利用定期和实时估计器评估链路质量,提高了选路质量.设计了一种高可靠低开销的逐跳多径路由,而且选路时还考虑了网络节点能耗的均衡性.仿真结果表明,PHMP能提高选路质量,以较小的能量和存储开销提高传输的可靠性,并且可提高网络节点能耗均衡性,从而尽可能地延长网络生存时间.

前驱体合成方法对γ-氧化铝性质的影响研究

γ-氧化铝是一种应用广泛的催化剂载体,其性质对很多催化剂具有至关重要的影响。采用氮气吸附-脱附、X射线衍射、热重-差热分析、扫描电镜、氨气程序升温脱附以及吡啶红外等方法对γ-氧化铝及其前驱体进行表征,研究拟薄水铝石制备方法对γ-氧化铝性质的影响,并考察了其对加氢精制反应性能的影响。结果表明,拟薄水铝石制备方法不同,其孔结构和表面形貌各具特点,晶相纯度和结晶度也存在差异,对γ-氧化铝孔结构及物相也有较大影响。不同方法制备的载体样品表面酸量及酸强度分布存在差异,直接影响催化剂的性能。

双向联想记忆神经网络的一种编码策略

本文提出一种双向联想记忆神经网络的按‘位’加权编码策略，并给出了求取权值的速推算法．它将Ｋｏｓｋｏ双向联想记忆神经网络按海明距离进行模式匹配的原则，修正为按加权海明距离进行模式匹配，从而可以使得对不满足连续性的所谓“病态结构”的一类样本模式集，同样具有良好的联想能力．对二值图象模式存贮、联想的计算机模拟实验表明，此方法具有优良的性能和实用价值．

辛烯醛气相加氢制辛醇催化剂工业侧线试验

制备了铜锌系气相醛加氢催化剂,并进行了工业侧线试验.考察了TCAH催化剂的机械性能及工业装置工况波动对催化剂活性的影响.试验结果表明:TCAH型气相醛加氢催化剂在空速0.25～0.40 h-1、压力0.4～0.5 MPa、温度200～240 ℃下产物中辛醇收率比进口催化剂高0.5%～2.0%,而副产物2-乙基-4-甲基戊醇含量则明显低于进口催化剂.TCAH型气相醛加氢催化剂具备工业应用条件.

两代竞争遗传算法及其应用研究

本文在分析简单遗传算法 (Simple Genetic Algorithm,SGA)的基础上 ,提出了一种新型结构的两代竞争遗传算法 ,并给出了算法演进的模式定理 .通过理论分析和对 TSP(TravelSalesman Problem,TSP)问题的应用研究 ,表明了该算法具有搜索效率高。

诱导结晶反应中介稳区的研究

CaCl2-Na2CO3溶液体系中c(Ca2+)和c(CO32-)处于介稳区中,是该体系诱导结晶反应能够进行的前提条件.临界值点是介稳区的边界点,应用电导率法测定CaCl2-Na2CO3溶液体系的临界值点,对影响临界值的温度,pH,反应时间和搅拌强度等因素进行了研究,绘制了不同条件下CaCl2-Na2CO3溶液体系的介稳区.结果表明,降低温度,增加溶液的pH,搅拌强度适中能够降低出现临界值时的电导率,增加介稳区的面积.考虑到试验的可操作性和成本等因素,确定CaCl2-Na2 CO3溶液体系诱导结晶反应的最佳条件:温度为25℃,pH为9.0,反应时间为10 min,搅拌强度为200 r/min.在最佳反应条件下,c(Ca2+)和c(CO32-)满足3.496×10-10[Ca2+]-1.182 6<[CO32-]<4.96×10-9[Ca2+]-1时,诱导结晶反应能够在介稳区中进行.

基于遗传算法的单机提前/拖期调度方法研究

针对对工件有不同交货期要求 ,并对提前 /拖期工件进行惩罚的一类单机调度问题 ,提出了基于遗传算法的优化方法 .提出一种基于“非”一致次序交叉算子的遗传算法 ,用于排序优化 ;在分析了惩罚函数性质的基础上 ,给出了最优开工时间算法 .对不同规模的调度问题 ,应用本文提出的算法与其它算法进行了比较 ,结果表明该方法具有优良的性能 .

网络制造信息系统特征及基于DNA技术的制造应用解决方案

从企业制造信息系统的现状出发 ,从软件体系结构和功能等角度详细分析了制造信息系统存在的问题 ,以及先进制造模式对企业制造信息系统的需求 ,阐述了 Windows DNA的特征 ,提出了以 DNA技术为核心 ,从底层设备控制到顶层商务应用等不同层次和领域的应用系统解决方案 ,以构建一种新型、分布式。

实时多媒体流控中的内模控制器设计

宽带网的普及使VOD(videoondemand)的应用越来越广泛,但传输延迟的抖动影响了播放质量,传统的Smith预估控制难以消除这一缺点。考虑到网络传输过程中的各种延迟,缓冲区长度与速率模型可归结为积分时变时滞过程,本文在速率反馈控制理论框架的基础上,采用内模反馈控制技术,有效地克服了由于传输延迟和抖动对控制性能带来的不利影响,使缓冲区长度运行在一定的范围之内,以此来提高播放质量。