面向机器人系统的虚实迁移强化学习综述

近年来,基于环境交互的强化学习方法在机器人相关应用领域取得巨大成功,为机器人行为控制策略优化提供一个现实可行的解决方案.但在真实世界中收集交互样本存在高成本以及低效率等问题,因此仿真环境被广泛应用于机器人强化学习训练过程中.通过在虚拟仿真环境中以较低成本获取大量训练样本进行策略训练,并将学习策略迁移至真实环境,能有效缓解真实机器人训练中存在的安全性、可靠性以及实时性等问题.然而,由于仿真环境与真实环境存在差异,仿真环境中训练得到的策略直接迁移到真实机器人往往难以获得理想的性能表现.针对这一问题,虚实迁移强化学习方法被提出用以缩小环境差异,进而实现有效的策略迁移.按照迁移强化学习过程中信息的流动方向和智能化方法作用的不同对象,提出一个虚实迁移强化学习系统的流程框架,并基于此框架将现有相关工作分为3大类:基于真实环境的模型优化方法、基于仿真环境的知识迁移方法、基于虚实环境的策略迭代提升方法,并对每一分类中的代表技术与关联工作进行阐述.最后,讨论虚实迁移强化学习研究领域面临的机遇和挑战.

自然通风潜力评估体系的建立与应用

提出了一种新的自然通风潜力评估体系框架,运用自然通风基本理论,引入新的分析指标———自然通风压差帕时数PDPH,建立了自然通风潜力评估模型,并对广州地区某住宅建筑的自然通风潜力进行了分析和评估.该模型简单实用,能够对不同气象参数地区的通风潜力进行评估,有助于选择适宜的建筑设计方案.

肋角度对流量系数影响的数值模拟研究

利用有限体积法对三维不可压缩的N-S方程进行离散,对同时带肋和气膜孔出流的内流冷却通道在45°,60°,90°,120°肋的结构下进行了数值模拟。网格划分采用非结构化网格,湍流模型为Realizablek-ε模型,近壁处湍流采用壁面函数,采用SIMPLE算法求解速度与压力的耦合。计算获得了同时带肋和气膜孔出流的内流冷却通道在不同肋角度时的三维流场分布和气膜孔的流量系数值。结果表明同时带肋和气膜孔出流的通道流场结构比较复杂,肋在通道中诱发的二次流改变了气体在进入气膜孔时偏转角度,从而影响了流量系数值。通道中气膜孔的流量系数值随肋角度的增大而呈增大的趋势。计算结果与实验结果进行了比较,两者规律符合良好。

新型个性化通风系统预防传染病传播数值研究

针对医院病房内易出现病人间通过空气途径发生传染病交叉感染的问题,提出一种发散源可控的局部空调个性化通风装置作为空调系统末端,利用计算流体力学对该个性化通风系统进行模拟计算。研究结果表明:相比于传统空调,该个性化通风系统能够更有效地提供新风,并排走带有致病物的空气,使排污效率达到1.6,吸入空气质量指数高达20.5;该个性化通风系统流场也会受到中央空调系统流场的影响,导致排污效率及吸入空气质量指数降低;该个性化通风系统可以应用于医院病房以降低交叉感染概率,同时,该研究方法还可以评估中央空调通风系统与个性化通风系统的耦合现象,为科学使用个性化通风系统提供依据与策略。

基于Intranet的企业信息化系统技术与应用

企业信息化从广义上理解是指广泛利用电子信息技术,使企业产品设计、加工制造、过程控制、质量检测、生产管理和销售服务等活动的信息处理自动化。在现代化生产中,企业从应用CAD/CAM、产品数据管理(PDM)、管理信息系统(MIS)、决策支持系统(DSS)等新技术到集成起来形成CIMS,目的是使伴随生产过程中产生的信息能及时收集、传递、处理、存储和使用。但对于我国大多数制造企业来说,是不可能马上建立完整的信息化系统的。因此,针对当前技术的发展,选择一种合理的企业信息运行模式并建设与之适应的物理通道是十分重要的。

冲积床面上明渠水流湍流特性及其与底层泥沙起动关系的试验研究

利用声学Doppler测速仪测量了明渠水流在不同水深、流速、泥沙粒径情况下的瞬时流 速分布和泥沙起动流速,研究了可动粗糙床面明渠水流的湍流特性.利用实测断面流速分布,采 用非线性回归拟合出对数律流速分布的各参数,进而参照 的实验曲线研究了冲积床面上明 渠的阻力分布规律,计算出各断面的相对脉动强度、Reynolds应力、湍流动能,并对各种不同情 况下的明渠湍流分布规律进行了比较,描述了各粒径泥沙在不同水深情况下的起动流速以及泥沙 起动时明渠底层各湍流特征的变化情况,研究探讨了冲积床面上明渠湍流各特征量的变化分布规 律以及泥沙起动与水流湍流特性的内在关系.

带肋壁与气膜孔内流通道中肋高度对流量系数的影响

在根据相似理论放大的模型上,测量了同时带肋壁与气膜孔内流通道中沿主流流向分布的各气膜孔的流量系数Cd。实验在内流通道进口雷诺数Re为20000～80000,通道总出流比SR为0 30～0 60,肋截面高宽比h/e为1 0和2 0以及肋角为60°的范围内进行,重点分析了肋高度对Cd的影响规律,并且进行了相应的数值模拟研究。结果显示:在低进口雷诺数Re(20000)和低通道总出流比SR(0 3),沿内流通道布置的各出流孔Cd通道前半部是上升的,在第五对孔时达到最大值,然后又沿通道而下降;在相同流动状况下,随肋高度的增大,肋所诱导的二次流强度增大,对带60°肋的通道而言,气膜孔流量系数降低。

涡轮叶片内流冷却通道中压力系数的研究

本文根据相似理论,采用几何放大的模型,在流动相似的条件下,详细研究了涡轮叶片内流冷却通道在同时带肋和气膜孔出流的情况下,各流动参数、几何参数对压力系数的影响。实验在内流通道进口雷诺数为20000-80000,通道总出流比为0.3,0.45和0.6的范围内,肋高/宽比分别为1.0和2.0,肋角度分别为45°,60°,90°和120°,不同的肋与气膜孔相对位置,以及不同的通道截面形状的条件下进行。结果显示,同时带肋和气膜孔出流的内流通道中压力系数受气膜孔出流的影响很大,肋的存在也改变了内流通道的流动结构,影响了压力系数的分布,此外,通道的截面形状也是压力系数的重要影响因素之一。文章的结果对于涡轮叶片内流冷却通道的设计具有参考意义。

面向大型制件的机器人快速原型系统

提出一种基于精密机械手的适于利用各种材料制造大尺寸零件的快速原型工具。7自由度的机器人系统具有4m×2m×2m的工作空间，足够制造许多大型零件（如船模等）的原型。对于给定的三维CAD模型，提出一种可以自动生成用于机器人切割的无干涉路径算法，通过对粗加工和精加工路径的分别考虑，实现材料的高效中去除。

非线性自治振动系统同宿解的广义双曲函数摄动法

提出广义的双曲函数摄动法,用于求解强非线性自治振子的同宿解,克服一般摄动步骤中派生方程须存在显式精确同宿解的限制.以广义双曲函数作为摄动步骤的基本函数,拓展了基于双曲函数的摄动法的适用范围.对同时含2,3次和含4次强非线性项的系统进行求解分析,验证了方法的有效性和精度.

一类机器人系统的非线性鲁棒控制

分析了一类具有完全非线性特性的不确定机器人系统，基于非线性设计方法，给出了该类机器人系统鲁棒指数稳定化的非线性控制方案。仿真实例说明了结论的有效性和可行性。

关于组合系统的分散H_∞控制

本文考虑线性组合系统的分散状态反馈Ｈ∞控制问题．以Ｒｉｃｃａｔｉ－ｌｉｋｅ方程半正定解的术语给出了一个使得给定的组合系统稳定并且对于扰抑制保证一个Ｈ∞界限制的分散状态反馈控制设计．对具有对称循环结构的组合系统，得到一个简单的分散控制设计程序．作为一个应用，对一族线性系统的同时Ｈ∞控制问题的可解性导出了一个充分条件．

带肋的内流通道中气膜孔流量系数的研究

在根据相似理论放大的模型上,测量了带60°肋壁的内流通道中沿主流流向分布的各气膜孔的流量系数(Cd)。实验在内流通道进口雷诺数为20000～80000、通道总出流比为0.30～0.60的范围内进行,重点分析了带60°肋壁和不带肋的内流通道中来流雷诺数和总出流比对Cd的影响规律,分析了肋对气膜孔流量系数的影响,并且进行了相应的数值模拟研究。为涡轮叶片的冷却结构设计提供了依据。

气膜孔与肋的相对位置及通道截面形状对气膜孔流量系数的影响

本文基于航空发动机涡轮叶片的放大模型,研究了在同时带肋和气膜孔出流的内流通道中气膜孔与肋的相对位置以及通道截面形状对流量系数Cd的影响情况。实验在内流通道进口雷诺数Re为20000～80000、通道总出流比SR为0.30～0.60以及肋角为60°、120°的范围进行,分析了肋与气膜孔的相对位置及通道截面形状对气膜孔流量系数的影响情况,发现肋的存在明显改变了气膜孔的流量系数。由于肋所导致的回流区的影响,位于肋下游的气膜孔流量系数低于中间孔和肋上游孔,而通道截面的不同则影响了气膜孔里的雷诺数大小,从而影响了气膜孔的流量系数。本文的实验结果对于航空发动机涡轮叶片冷却结构设计具有参考价值。

不确定离散广义系统因果性的鲁棒控制

讨论不确定离散广义系统的因果性鲁棒控制问题。对不改变原系统正则性的任意扰动 ,给出并证明了使闭环系统保持因果性的充要条件。

对氨基苯磺酸钠在循环水加药系统中的应用研究

通过对循环水系统的条件进行模拟,对对氨基苯磺酸钠(C_6H_6NO_3SNa)的荧光特性进行了评价。结果表明:循环水的温度、pH、盐离子和有机磷对C_6H_6NO_3SNa的荧光强度几乎没有影响,只有杀生剂会对荧光强度产生削弱作用,在工业中可以通过增大投加量的方法来解决。在实际循环水中,以C_6H_6NO_3SNa作示踪剂,复配水处理剂C_6H_6NO_3SNa-PAA的最低检出限为2.68×10^(-4)mg/L。该实验证实了C_6H_6NO_3SNa可以被用作循环水中的荧光示踪剂,在工业上对水处理剂的在线检测中具有较强的应用价值。

可再生能源在香港的应用前景

分析了香港的能源和环境的现状和形势,并结合香港的气候特点,提出了利用香港的可再生能源缓解香港日益严峻的能源问题和环境污染问题。并初步分析了各种可再生能源的基本发展状况和利用前景,对今后香港的能源发展和结构调整具有一定的参考意义。

高熵合金的成分不均匀性及其特点

高熵合金由于其优异的力学性能而获得了极大的关注。然而理想固溶体模型往往无法完全准确描述和解析其性能的来源。由于高熵合金中合金元素种类多,数量大,导致其晶格的结构特征可能出现与传统合金不同。近年来,大量实验和理论研究结果均证明了高熵合金中普遍存在元素分布非均匀性,可能是高熵合金的宏观力学性能有异于传统合金的重要原因。因此,本文从高熵合金中的成分涨落、短程有序和纳米析出相三个角度出发讨论,分析了元素分布不均匀性对其变形机制以及力学性能的影响,并对未来高强度、高塑性高熵合金的发展进行了展望。

由生物质气化方法制取甲醇燃料

介绍了国内外生物质气化合成甲醇系统的研究现状 .分析了美国 Hynol Process示范工程、美国可再生能源实验室的生物质 -甲醇项目、瑞典的 RAL- Fuels Project和 Bio Meet- Pro-ject及日本三菱重工的生物质气化合成甲醇系统等几种典型的工艺过程 .讨论了三种生物质制甲醇工艺路线的技术评价结果 ,并对我国生物质气化合成甲醇的前景进行了分析 .

风电机组最大功率点跟踪控制的影响因素分析

将影响风电机组最大功率点跟踪(MPPT)控制的因素划分为风力机的动态性能和最大功率点的跟踪要求两大方面。以此为指导,围绕风速条件和风力机结构提取出多个具体的影响因素,包括平均风速、湍流强度、空气密度、风力机的转动惯量、叶片尺寸和最佳叶尖速比。通过仿真分析这些具体因素与现有两种功率曲线改进方法中的设定参数的量化关系,探讨它们对MPPT控制的影响与作用机理。研究结果表明,风速环境和风力机结构参数的变化都会改变风电机组的MPPT效果。因此,在设计与应用MPPT控制时,需要全面考虑上述因素的影响,并相应调整控制器参数。文中工作将为MPPT控制的优化设计奠定基础。