基于事件触发机制的多自主水下航行器协同路径跟踪控制

针对考虑外部海洋环境扰动和内部模型不确定性的多自主水下航行器(Autonomous underwater vehicle,AUV),研究其在通信资源受限和机载能量受限下的协同路径跟踪控制问题.首先,针对水声通信信道窄造成的通信资源受限问题,设计一种基于事件触发机制(Event-triggered mechanism,ETM)的协同通信策略;然后,针对模型不确定性和海洋环境扰动问题,设计一种基于事件触发机制的线性扩张状态观测器(Extended state observer,ESO)来逼近水下航行器的未知动力学,并降低了系统采样次数;最后,针对机载能量受限问题,设计一种基于事件触发机制的动力学控制律,在保证控制精度的前提下,降低了执行机构的动作频次,从而节省了能量消耗.应用级联系统稳定性分析方法,分别验证了闭环系统是输入状态稳定的且系统不存在Zeno行为.仿真结果验证了所提基于事件触发机制的多自主水下航行器协同路径跟踪控制方法的有效性.

自修复混凝土触发机制设计方法综述

在过去的20年里,自修复技术作为一种提高混凝土材料耐久性和结构韧性的新方法,一经提出就引起了学术界和工程界的广泛关注。通过在混凝土搅拌阶段加入封装的修复单元来实现开裂混凝土的自主修复被证明是一种有效的实施方案。在自修复混凝土的研究中,自修复单元及其触发机制的设计是决定自修复单元工作性能及混凝土整体修复效率的重要因素。本文从被动触发和主动触发两个方面综述了现有自修复混凝土的主要触发机制及相应的修复机理;在解释了每种触发机制的基本概念和优缺点后,对各类自修复触发机制的技术特点和适用范围进行了比较和分析,为合理选择适用的自修复触发机制提供参考;最后,为了规范各种触发机制的评估标准,进而推动自修复技术在混凝土中的实际应用,还从触发效率、应用目的、限制条件三个方面对现有各种触发机制进行了系统评估。

巨厚覆岩矿震孕育破裂特征与应力触发机制

【目的】深部开采巨厚覆岩破断导致引起地表震感的矿震频发,已成为制约矿区高效生产的最严峻难题,亟待改变矿区巨厚覆岩矿震频度高、防控难现状。【方法】以内蒙古自治区鄂尔多斯呼吉尔特矿区某邻空综采工作面频发巨厚覆岩矿震为研究对象,应用厚板理论分析巨厚覆岩结构破断演化规律,提取矿震波形主成分并采用矩张量反演方法定量研究矿震震源破裂机制,基于张拉、压缩及混合破裂震源主应力作用方式修正应力反演模型,改进应力反演算法,分析矿震震源孕育破裂特征及应力场演化规律,定量解析矿震应力触发机制。【结果和结论】结果表明,巨厚覆岩破断运移为矿震孕育触发的动力、能量源;主成分分析方法可快速提取因采矿环境干扰波形的主成分,为矩张量求解提供优质反演数据;修正后应力反演算法能够满足采动诱发非剪切破裂震源应力反演需求,实现对典型张拉、压缩等非剪切破裂矿震震源应力场反演;工作面邻空回采期间,顶板逐层向上与侧向采空区联动破断,采空区影响使得孕震期间顶板活动性增强,巨厚覆岩断裂特征整体呈显著张拉状态;矿震孕育过程中主应力作用方位基本一致,应力形因子分别为0.66、0.71和0.30,覆岩应力分布由单轴挤压转变为挤压张拉状态,最大主应力单轴挤压作用导致巨厚覆岩瞬时断裂释放大量弹性能是诱发“2·6”和“10·30”矿震的主要原因,工作面邻更大范围采空区开采,最大、最小主应力挤压张拉协同作用将可能诱发更大能级矿震。研究结论可为矿区及周边因矿震问题限制高效生产的矿井从源头调控降载减震提供理论支撑。

事件触发机制下配电网三相动态状态估计

随着高级量测体系的发展和智能电表的广泛应用,为配电网三相状态估计提供了丰富的终端量测信息。与此同时,大量的智能电表数据给配电网通信系统提出了更高的通信带宽和实时存储要求。为了缓解量测拥堵和时延现象,文中引入事件触发机制代替传统量测数据的周期性采样,在保证有效量测信息及时上传的同时减少通信成本和投资。在此基础上,针对配电网实时状态感知问题,提出了基于鲁棒集合卡尔曼滤波的配电网三相动态状态估计方法,在正常运行场景下,能够保持与无偏估计加权最小二乘法相近的估计精度;当含有坏数据时,该方法也拥有较强的鲁棒性。

自适应事件触发机制下分布时滞Markov跳变网络化系统H_(∞)故障检测

传统事件触发机制中阈值的选择会对信号传输效率产生很大影响。针对此问题,研究了自适应事件触发机制下具有分布时滞的Markov网络化系统的故障检测问题。设计了一种模态相关的自适应事件触发机制,通过动态调整阈值,提高了网络资源利用率。考虑网络时延和数据丢包现象,同步设计触发器和故障检测滤波器。构造模态相关的Lyapunov泛数,根据积分不等式技术推导出使系统随机稳定且具有H_(∞)性能的充分条件。利用解耦方法和LMI技术求解出了故障检测滤波器参数。最后通过数值仿真验证了方案在节省网络资源上的优势。

中昆仑山北坡极端暴雨对流—对称不稳定性及其触发机制分析

本文利用ERA-50.25°×0.25°再分析资料,通过计算2020年5月6~7日中昆仑山北坡极端暴雨天气过程中湿位涡和锋生函数,给出暴雨过程大气不稳定性演变特征,明确锋面系统在对流触发中的作用,并得出以下结论:(1)本次中昆仑山北坡暴雨期间,200 hPa高空两支急流造成辐散叠加区,500 hPa中亚低涡、高原北部切变线缓慢移动过程中,配合低层700 hPa地形辐合抬升、地面高压前冷气团与塔里木盆地暖气团交汇,为中昆仑山北坡浅山区云团发展提供有利的动力、热力条件。(2)暴雨分为两个阶段,第一阶段(EP1)于田至且末一线降水期间,对流层低层暴雨区为对流不稳定大气层结;第二阶段(EP2-1)策勒地区短时强降水期间,策勒对流层低层逐渐由对流不稳定大气转为条件对称不稳定大气层结,对流层低层Mpv2变化由大气的湿斜压性和低层水平风的垂直切变所造成;受前期降水和凝结潜热释放影响,第二阶段(EP2-2)策勒至洛浦一线低层增暖增湿,对流层低层转为对流不稳定大气层结。(3)地形辐合抬升是第一阶段降水中尺度云团生成的主要原因,低层冷锋锋生触发对流不稳定能量释放,且末附近云团迅速发展,同时塔里木盆地气流沿地形爬坡至高原北部,在500 hPa附近冷锋锋生,与高原北侧暖锋短时间对峙形成冷式锢囚锋,锋面附近垂直运动增强使得对流云团快速发展,与且末附近对流云团合并加强,造成第一阶段(EP1)于田至且末一线降水天气;第二阶段(EP2-1)策勒短时强降水期间,对流层低层700 hPa冷锋锋生,云团移动方向暖湿入流气流与云下蒸发和云后入流冷气团相遇,暖气团沿底层冷池进一步爬升,使得云团迅速发展至成熟阶段,造成策勒地区出现短时强降水天气;随着中亚低涡逐渐进入研究区,对流层低层—中层冷锋锋生,进一步加强了上升运动的发展,是第二阶段(EP2-2)策勒至洛浦一线持续性降水天气的重要原因。

基于改进事件触发机制的四旋翼飞行器输出反馈模糊控制

为了提高四旋翼飞行器姿态跟踪控制精度,减少通讯开销,节约控制成本,本文建立四旋翼飞行器动力学模型,采用模糊状态观测器估计飞行器状态,解决非线性和不确定性问题,结合改进型事件触发机制设计姿态跟踪控制器,实现飞行器在不同姿态下的精确控制和稳定飞行。仿真结果验证了本文控制方法的有效性。

基于动态事件触发机制的孤岛微电网频率控制方法研究

针对传统周期采样方案在微电网频率控制中存在数据冗余和通信资源浪费等问题,研究了基于动态事件触发机制的孤岛微电网二次频率控制方法。为了减少冗余控制数据,采用阈值可根据最新传输值和当前测量值误差调整的动态事件触发的方式来确定是否需要发送采样信息。首先,选取合适的Lyapunov泛函数,推导出微电网频率控制系统渐进稳定且满足给定期望H∞鲁棒性能的充分条件。其次,对控制器进行联合设计得到满足以上要求的控制器增益,保证事件触发机制的可行性。证明相邻两次触发时刻的差值为唯一非零正数,保证了Zeno现象不会发生。最后,通过4种场景的仿真分析验证了所提方法的有效性和实用性。

基于事件触发机制的动力定位系统神经自适应控制

针对含模型参数不确定和环境干扰的水面船动力定位控制问题,本文提出了一种基于事件触发机制的神经自适应控制算法。结合径向基函数神经网络和最小学习参数算法设计自适应项补偿环境干扰和模型参数不确定。设计的自适应项仅有3个在线学习参数,减少了传统神经网络自适应技术的参数学习个数。再结合动态面控制技术和事件触发机制设计动力定位控制器,其中引入一种事件触发机制降低控制器到执行机构的信息传输负担,同时降低执行机构的动作次数。使用Lyapunov稳定性理论证明了闭环系统的稳定性。通过仿真试验和对比分析验证了提出控制律的有效性。

Z世代脱口秀节目共情效应及其触发机制研究

作为当下炙手可热的文化形态,脱口秀节目的走红在于内容生产者精准迎合了Z世代网络原住民对视听产品的情感偏好,以喜剧形式和媒介技巧强化了现实观照,形成了独特的共情链条。即以受众共情心理的多层次结构为基础,基于文本内容逻辑和媒介话语逻辑共同作用下的一种叠加效应。表演者从Z世代代际文化中汲取情感要素,通过播出渠道输送至受众端,受众接受情感链接的同时触发分享机制,由屏端输出的情感联结进入人际传播环节,每一个环节之间互为依托、互为反馈,共同构成了脱口秀节目独特的共情链条。随着脱口秀节目影响力的与日俱增,此类节目也出现了滥用共情、制造情绪对立的共情风险,亟需有效防范。

西北气流下一次暖区强对流天气特征及触发机制分析

2020年5月19日贵州在西北气流影响下发生了一次混合性强对流(冰雹、大风、强降水)天气过程,各家数值模式均漏报了此次过程。本文利用地面和高空观测资料、多普勒雷达资料、NCEP 1°×1°和ERA50.25°×0.25°再分析资料对该过程的强对流天气特征、中尺度环境条件、中小尺度对流系统演变和结构、触发和维持机制等进行分析。结果表明:(1)本次过程是在500 hPa西北气流背景下发生在低层南风气流里的一次暖区强对流天气过程,由从孟加拉湾途经云南和从北部湾途经广西的两支暖湿气流交汇于贵州西北部触发形成,过程风雹特征显著,局地性强;(2)环境场特征表现为大气层结上干下湿、不稳定度大、对流有效位能(Convective Available Potential Energy,CAPE)较高、对流抑制(Convective Inhibition,CIN)能量较低以及垂直风切变较强;(3)雷达回波上表现为一个超级单体自西北向东南移动,出现了钩状回波、低层弱回波区、中高层回波悬垂、中气旋、垂直累计液态水含量高等典型特征;(4)边界层的中β尺度气旋性涡旋叠加地形影响造成的动力强迫抬升利于对流触发,用气块理论分析发现边界层动力强迫造成的气块抬升高度与水平辐合强度、垂直方向辐合高度、辐合持续时间密切相关,本次过程通过定量取值计算出的边界层动力强迫气块上升高度远大于大气自由对流高度,大气动力强迫转化为热力强迫,上升运动发展,对流风暴触发;(5)各家数值模式漏报主要原因为大气热力物理量,特别是CAPE值预报存在较大偏差。

事件触发机制下基于观测器的连续网络化Markov跳变系统的控制器设计

针对具有从传感器到执行器和执行器到控制器两段时延不确定的连续网络化Markov跳变系统,研究基于事件触发机制的观测器与控制器的协同设计问题.首先,考虑到系统状态不可测的情况,在控制器端构造观测器,通过对事件触发机制下信号传输时序的分析,将闭环系统建模为等价的时滞系统;其次,利用李雅普诺夫泛函稳定性定理和线性矩阵不等式方法,得到闭环系统稳定的充分条件;最后,给出控制器和观测器增益矩阵的求解方法,实现控制器和观测器的协同设计,并用数值仿真验证该设计方法的有效性.

斜坡变形对地质灾害链的触发机制分析

在现代地质灾害及其防治研究中,斜坡变形对于地质灾害链的触发机制是一项重点研究内容。基于此,本文以实际项目为例,对斜坡变形在地质灾害链中的触发机制进行分析。包括此次所研究的斜坡变形地质区域基本概况,斜坡区域地质条件及其变形破坏特征,斜坡变形对地质灾害链的主要触发机制。希望通过此次研究,可以为斜坡变形情况的破坏分析提供有力支持,以合理确保斜坡地质条件区域的稳定性。

单次强对流天气特征与触发机制分析

为加强对研究区农业气象强对流天气发生发展情况的分析和研究,利用高空观测中的位势高度、风向风速和温度等常规观测资料,地面自动站逐小时降水、风向风速及露点温度等地面加密资料,以及雷达回波等实况资料,对2023年6月11日研究区强对流天气的大气环境特征与触发机制进行分析。结果表明:(1)在500hPa副高偏弱,受东部沿海低槽的槽后西北风拟制的情况下,中低层无明显辐合系统和低空西南急流,而在有利的不稳定层结、能量条件和触发机制共同作用下,研究区仍有可能出现强对流天气。由于中低层无明显辐合系统和低空西南急流,水汽输送和辐合条件较差,导致强降水的范围不大、强度较弱。(2)受高空500 hPa东部沿海低槽的槽后西北气流影响,高空有弱冷平流,低层有弱暖平流,为强对流天气的发生提供了一定的环流条件。本次强对流天气主要是由强烈的热力不稳定和对流触发条件造成的,对流有效位能达2593.1 J/kg、对流稳定度指数Δθ_(se850-500)为17.8℃、K指数37.5℃、沙氏指数SI为-3.16℃、抬升指数LI达-7.38℃、下沉对流有效位能DCAPE达1 145.5 J/kg,有利于雷雨大风天气的发生。而动力不稳定条件较差,垂直风切变较弱,因而大冰雹不容易生成。(3)本次强对流天气是由地面中尺度辐合线,低层850、925 hPa和地面干线,925 hPa和地面湿舌等共同触发而产生的,其中850、925 hPa和地面的露点温度梯度分别达5.5、3.9和6.6℃/100km。目的在于为后续的强对流天气预警预报提供参考。

社交电商平台颠覆性创新的触发机制研究——基于拼多多的案例研究

以社交电商平台拼多多为研究对象,开展探索性单案例研究,将其颠覆性创新分为切入下沉市场、侵蚀主流市场两阶段,分析其通过技术创新和商业模式创新匹配共演实现颠覆性创新的路径,在已有研究基础上,构建颠覆性创新触发机制模型。结果表明:第一,在颠覆性创新过程中,技术创新和商业模式创新是匹配共演的,二者在匹配共演下形成螺旋上升的循环链。第二,颠覆性创新要分阶段实现,其触发机制包括前置条件、突破口及驱动因素;在不同阶段,技术创新和商业模式创新分别作为前置条件和突破口,内外部环境作为驱动因素。第三,在颠覆性创新过程中,企业必须充分考虑内外部环境的驱动作用,注重内部技术创新能力、企业战略及外部市场竞争、市场需要。

高位巨厚覆岩运移规律及矿震触发机制研究

矿震是由矿山开采引起的非天然地震活动,鄂尔多斯矿区侏罗纪煤层上方常见白垩系巨厚层状砂岩组,巨厚砂岩组破断、滑移容易诱发巨厚覆岩型矿震,研究揭示高位巨厚覆岩的内部活动演化规律与动力响应特征是巨厚覆岩型矿震灾害防控的基础。笔者基于符拉索夫厚板理论,结合地面探测孔、地表沉降以及微震监测技术,研究了鄂尔多斯某矿综放开采巨厚覆岩结构演化规律及覆岩内部活动特征,揭示了高位覆岩运动诱发矿震机制。结果表明,综放实体煤回采阶段,采空区面积较小,低位顶板垮落较为迅速,顶板破断角64°~72°,高位巨厚覆岩结构无明显裂隙产生,地表下沉量较小;邻空回采阶段,顶板破断高度向巨厚覆岩层扩展,巨厚覆岩层产生裂隙,巨厚覆岩下顶板破裂角有所增加,并且地表沉降量快速增加呈台阶式下沉。白垩系巨厚砂岩层厚较大、强度较高,推导得出邻空回采阶段工作面推进约324.3 m时,巨厚覆岩结构具备发生初次破断的条件,开始出现强矿震事件;并且其周期破断步距为83.7 m。巨厚覆岩结构破断触发矿震机制为:随采空区面积增加,顶板破裂高度逐渐扩展至高位巨厚砂岩层,该巨厚砂岩层发生竖“O-X”型初次破断、滑移以及周期性破断易诱发强矿震事件。研究结论对高位巨厚覆岩型矿震灾害的预防与治理具有指导作用。

“手机”与“锄头”的较量:高素质农民移动学习的触发机制

高素质农民是农民中的精英群体,他们在助推乡村振兴过程中扮演着重要角色。随着信息技术的快速发展和智能手机的普及应用,以“手机”为载体的移动学习成为农民重要的学习方式和途径。在此背景下,以高素质农民为代表的农民群体该如何突破原来以“锄头”为代表的思想观念束缚并真正参与到基于手机的移动在线学习活动中,成为重要的研究问题。高素质农民移动学习行为的触发机制是由触发因素、阻碍因素以及各因素之间的相互作用共同组成的触发系统。基于扎根理论和调研的多元分析发现:自我启发、正向激励、人际沟通、及时反馈等四类积极因素分别是触发高素质农民移动学习使命感、内驱力、愉悦感、趣味性的源头,其共同构成移动学习行为触发的“推动要素阵列”;学习困难多、支付意愿低、学习时间少、经验主义支配等是触发高素质农民移动学习产生畏难、抵触、消极和自负情绪的重要因素,其共同构成移动学习行为触发的“阻碍要素阵列”。两大要素阵列所产生的推力和阻力相互作用,共同形成了高素质农民移动学习行为发生的触发机制。

基于动态事件触发机制的双通道时延网络预测控制

本文针对传感器-控制器通道和控制器-执行器通道均存在时延的网络控制系统(NCSs),研究了在动态事件触发机制(DETM)下基于模型的网络预测控制(NPC)问题。通过在静态事件触发机制(SETM)中引入一个内部动态变量,设计了双通道动态事件触发机制,采用龙伯格观测器对系统状态进行估计,提出了基于模型的网络预测控制方法主动对双通道网络时延进行补偿,根据Lyapunov稳定性理论,给出了网络控制系统渐进稳定的充分条件,通过数值仿真验证了所提方法的有效性。

动态事件触发机制下多智能体系统固定时间跟踪

针对受扰非线性多智能体系统跟踪控制问题,提出一种基于动态事件触发机制的固定时间积分滑模控制方法。设计与相对状态信息相关的新型积分滑模面且提出分布式控制协议,基于测量误差和滑模面构造动态变量和动态事件触发函数。采用固定时间稳定性原理证明,若选取适当的控制参数则可使多智能体系统在固定时间内实现动态事件触发机制下的跟踪控制,且避免Zeno现象。该控制方案能够有效抑制系统扰动的影响,减少多智能体系统通信和计算资源的消耗,且避免收敛时间对系统初始状态的依赖。仿真结果表明,新提出的动态事件触发控制器使得多智能体系统在固定时间内实现跟踪控制,降低触发频率而节省资源,更适用于实际应用。

基于事件触发机制的多飞行器有限时间协同制导方法

针对多飞行器目标齐射问题,提出一种基于事件触发机制的有限时间一致性协同制导方法,通过事件触发机制减少控制指令生成与通信频次,进而降低了信道负载,提升了通信效率与可靠性。首先,设计了两阶段制导律,第一阶段使各飞行器的中间变量一致性误差收敛至一小区间,第二阶段利用三维比例导引律完成制导。其次,将多飞行器系统制导动力学模型整理为二阶多智能体动力学系统,并通过设计终端滑模面将其降阶为一阶多智能体动力学系统。最后,基于事件触发机制,分别设计了集中式与分布式一致性制导方法。理论分析与仿真结果验证了上述方法的有效性、有限时间收敛性与Zeno现象规避性。