机电系统网络控制课程的多维度混合式教学探索与实践

针对研究生课程机电系统网络控制的教学现状与发展需求,开展多维度混合式教学探索与实践。构建包含课堂讲授、资源库、专题研讨等在内的线上线下多维度教学体系;针对主题研讨实践环节引入翻转课堂,以项目驱动和研讨式教学引导学生分组完成课程相关的项目任务,掌握并运用所学知识分析解决问题,体验科学研究的过程与思维方法,形成理论知识到科研实践的闭环训练;最终建立形成性和终结性相结合的多元考核评价体系,旨在通过课程学习培养专业基础扎实、科研素养和工程实践能力突出的高端创新型人才。

基于EDEM的挖掘机斗齿载荷离散元仿真分析

特大型矿用液压挖掘机对提高露天矿山开采效率和保障开采质量具有不可替代的重要性。挖掘机作业载荷谱规律研究是提升其智能化水平和高效可靠运行的重要基础。基于增强离散元(EDEM)仿真软件对挖掘机斗齿载荷进行仿真分析,从斗齿间载荷夹角和幅值分布两个方面探究工作装置的空间分布规律。仿真分析表明,典型工况下斗齿载荷具有相似时间历程、相应峰值载荷与空间分布规律,为后续挖掘机工作装置的性能退化与寿命预测研究提供理论与数据基础。

基于两级滑模控制的多移动机器人映射领航编队控制策略

针对低通信负载下的多移动机器人编队控制进行研究。通过坐标变换和引入侧滑增量定义了非完整约束轮式移动机器人的运动学模型,显式满足纯滚动条件。提出领航编队控制策略,通过领航者对跟随者的单向通信和映射领航者规划,将系统编队问题转换为新模型下的分布式一致性控制问题。针对跟随者的转速与线速度设计了2级指数趋近滑模控制器,实现相对于领航者轨迹误差的快速收敛,并通过Lyapunov理论对控制器进行稳定性分析。数值仿真表明:所提策略可以满足多移动机器人队形保持和队形变换的任务要求,验证了理论分析的正确性和有效性。

网络控制系统的时延分析及数据传输技术研究

网络控制是计算机、通信技术和控制技术融合发展所形成的一个新领域.在综述网络控制系统研究现状的基础上,指出网络时延特性是影响系统性能的关键因素.重点分析了时延的构成和不确定性,结合数据特征探讨了几种与时延特性密切相关的数据传输技术和常用协议的技术构成.最后给出了网络控制系统的主要研究内容和发展趋势展望.

经阴道超声检查剖宫产憩室对子宫异常出血的价值

目的探讨阴道超声检查剖宫产术后子宫切口憩室形态大小对于子宫不规则出血的临床价值。方法分析118例剖宫产切口憩室患者的超声图像及子宫异常出血的关系。结果本组患者均是剖宫产后经阴道超声检查发现子宫切口憩室,超声图像特点:子宫前壁下段肌层内囊性回声,一端楔入肌层内,一端与宫腔想通,与浆膜层最近距离约1.2 mm,根据形状不同分为三角形、半圆形、长方形、圆形、液滴状和包容性囊状。结论剖宫产术后常规行阴道超声检查了解切口愈合情况,憩室的发现对剖宫产术后子宫异常出血具有重要的临床意义。

机械电子专业课程设计的教学改革

在"机械电子专业课程设计"现状分析的基础上,开展了教学内容与教学模式的改革与探索性实践。坚持航空航天特色和工程观点,将教学与科研相结合,更新丰富了课程设计题目,细化和规范化了课程设计过程。基于任务教学和研讨教学理论建立了集中授课、分组协作、汇报与研讨相结合的多层次研究型教学模式和关注过程的综合成绩评定方法。初步的教学实践表明新的教学内容和方法激发了学生潜在的创新意识和自主学习的兴趣,在培养和提升创新实践能力与工程素养方面取得了显著效果。

经阴道三维超声对剖宫产术后子宫切口憩室的诊断价值

剖宫产率的逐年增加使得剖宫产术后的并发症也相应增多,剖宫产切口憩室便是其中常见的一种并发症。本文主要介绍了剖宫产切口憩室的形成、分类、临床检查、治疗等,通过比较,经阴道三维超声检查憩室是简便、快捷、经济、无辐射、无创的首选方法。

网络控制系统的时延和负载分析

针对运动体机械和大型制造装备多机电子系统协调运动控制所涉及的控制网络的特殊性,分别从控制和网络两方面给出了回路时延和网络时延的界定,并从目的、性质和获取方法等角度进行了比较.通过对网络时延的特性和评价指标的理论分析和数学描述,指出在系统运行过程中网络负载和负载波动是产生时延和时延抖动的直接原因,进一步讨论了控制网络中的负载构成和具体的估计方法.仿真结果验证了理论分析方法的有效性.

广义预测控制的一种直接算法及其应用

本文采用一种改进的广义预测控制直接算法 ,可以降低在线计算量 ,减小算法实现所需的存储空间。

仿射非线性系统的二阶滑模控制律研究

分析现有滑模控制算法特别是二阶滑模控制算法在抑制抖动和鲁棒性等方面所存在的问题,以仿射非线性系统为对象,针对近似时间最优的二阶滑模控制律收敛速度慢和抖振较大的问题,提出改进控制算法,通过设计适当的约束条件和修正滑模趋近加速度,提高了二阶滑模的响应速度,并在不损失鲁棒性的前提下削弱了抖振的频率和幅度.以单摆模型为例,分别对该算法和二阶Lyapunov函数法以及一阶指数趋近法进行仿真研究,仿真结果表明该算法适用于具有不确定性的非线性系统,并在削抖和快速响应方面具有相对优势.

控制网络的综合调度及其在双缸同步控制中的应用

为提高网络调度的工程可操作性,基于对传输任务与被控对象的分析提出一种不依赖于控制模型的综合调度方法。通过估计网络负载和引入频谱能量分析法粗拟出多个回路的采样周期范围,针对争用式网络协议采用非抢占RM算法进行带宽分配,采用带宽预留的概念全面考虑周期任务和猝发任务。最后以工程机械中常见的顶推系统双缸同步控制为例,对所提出的综合调度方法进行仿真研究,验证该方法的有效性。

一种基于数据置乱的加密体制的设计与研究

提出一种基于数据置乱的加密体制。该方案中首先采用基于Hilbert曲线的置乱算法对明文信息进行置乱运算,然后再采用加密算法对置乱后组成的新信息进行加密,这样使得加密后的信息具有更好的抗攻击性。该方案将置乱算法与加密技术有机的结合在一起,更能保障信息的机密性和完整性,同时该方案费用低、安全性高,在保密通信领域有广阔的应用前景。

基于多种群遗传算法的分布式光伏接入配电网规划研究

针对分布式光伏接入配网系统的优化规划问题,提出一种兼顾经济性和安全性的光伏并网规划方法。以接入容量最大、投资运行维护成本最低、网络有功损耗最小为经济性规划目标,以电压偏差、电压波动、谐波指标为规划约束,建立光伏并网的多目标约束优化模型。采用多种群遗传算法求解规划模型。利用控制参量不同的多个种群协同进行优化搜索,同时在单个种群的操作中引入适应度函数标定和自适应算法,克服算法求解多目标约束优化模型未成熟收敛的缺陷。结合IEEE33节点配电系统进行求解分析,验证所提出模型和方法的有效性,并对不同负荷、接入方案、功率因数下的规划方案进行对比研究,归纳不同因素对规划结果的一般性影响规律。

无人机全空域飞行影响因素分析

进入全空域飞行是未来无人机发展的必然趋势,所面临的关键问题是安全性和空中交通管理.根据无人机大、中、小型,低、中、高速并存的特点,分析了无人机安全性和影响其全空域飞行能力的关键因素与改进方法,包括建立分类管理机制,提高自主导航与控制能力,进行动态任务规划,采取协调机制,增强环境感知与规避能力等.进一步提出了无人机空域飞行的建模/仿真理论框架,目标是在提高无人机可靠性的基础上,使其具备全空域飞行能力,从而降低无人机使用成本、提高空域共享能力,实现有人机、无人机共享空域.

经会阴三维超声对产钳助产术后肛提肌和肛门括约肌损伤的评估

目的应用经会阴三维超声评价产钳助产对肛提肌和肛门括约肌损伤的影响。方法选取61例产钳助产术后患者(研究组)和60例同期正常经阴道分娩患者(对照组),回顾分析其经会阴三维超声容积数据,比较两组肛提肌和肛门括约肌损伤的发生率。结果研究组和对照组肛提肌撕裂发生率分别为45.90%和8.33%,差异有统计学意义(P<0.01);肛提肌裂孔增大发生率分别为40.98%和43.33%,差异无统计学意义;肛门括约肌损伤发生率分别为22.95%和8.33%,差异有统计学意义(P<0.05)。结论产钳助产术后产妇肛提肌撕裂和肛门括约肌损伤发生率高,临床应关注产钳助产导致的盆底损伤。

大型轮式工程车辆转向系统的神经网络PID控制

根据大型轮式工程车辆转向系统的对象特点和操纵方式,提出采用基于RBF神经网络控制器来改进常规PID控制器实现系统控制性能。该控制系统结构中,RBF神经网络辨识器(RBFNNI)实现对被控对象的Jacobian矩阵信息的辨识,神经网络控制器(NNC)是基于RBF神经网络实现的单神经元的PID控制器。在对算法进行改进的基础上设计了神经网络结构,并进行了被控对象的仿真分析。实际结果表明该控制方法具有较好的实用性和鲁棒性,可以用于多操纵模式工程车辆转向系统的控制。

电液伺服系统的二阶滑模控制算法研究

针对存在非线性和不确定性的电液伺服系统的跟踪问题,研究了基于时间最优和Lyapunov函数的二阶滑模控制算法。分析了现有二阶时间最优滑模控制算法的问题,提出了改进的二阶近似时间最优控制算法。它可在保证鲁棒性的同时,有效抑制抖振并提高二阶滑模的响应速度。以大型工程机械的电液伺服转向系统为例对算法进行仿真研究,验证了算法的有效性。

泵控并联变量马达速度系统复合控制策略

针对泵控并联变量马达速度系统中的流量自适应分配特性和相乘非线性环节,提出了分别通过变量泵实现系统压力控制和变量马达实现所驱动轴的转速控制的复合控制架构.针对泵控压力系统和变量马达调速系统分别推导了二阶线性化模型.为实现系统压力动态调节,提出了期望压力规划方法,并设计了滑模控制器.通过在变量马达调速PID(Propor-tion Integration Differentiation)控制器引入扰动观测器,抑制了非线性扰动和未知负载扰动,提高了波动压力下的稳态精度.结合双轴驱动车辆行走驱动转速系统设计了复合控制器,仿真结果确认了所提出的复合控制策略的有效性.

非完整约束多轴驱动车辆的路径跟踪控制

针对具有非完整约束特性的多轴驱动车辆,分析多轴驱动形式下的转向几何关系及其运动学约束关系并建立动力学方程,采用基于制导路径跟踪理论的方法评价跟踪误差,推导消除误差所需的姿态角和路径参数更新公式;通过设计李亚普诺夫函数进行稳定性分析,证明了系统的全局一致渐进稳定性;采用非线性状态反馈精确线性化方法导出线性化的车辆动力学模型,在此基础上设计带有干扰观测器的滑模变结构速度跟踪控制器,并采用典型运动路径进行路径跟踪的仿真测试。仿真结果表明,所提出的跟踪控制策略能够满意地实现多轴驱动车辆对给定目标路径的跟踪。

妊娠早期绒毛膜下血肿对妊娠结局的影响

目的:分析妊娠早期绒毛膜下血肿(subchorionic hematoma,SCH)与妊娠结局的相关影响。方法:收集2014年1月至2015年12月在首都医科大学附属北京妇产医院进行产前检查并住院生产的孕妇1 055例,筛除10周前发生流产的病例23例。分组如下:Ⅰ组无SCH及孕10周后阴道出血;Ⅱ组无SCH伴出血;Ⅲ组有SCH、无出血;Ⅳ组有SCH及出血。采用SPSS19.0的统计学方法进行分析研究。结果:1 032例中SCH占172例(16.67%);Ⅰ组618例;Ⅱ组242例;Ⅲ组87例;Ⅳ组85例。发生流早产的比例是Ⅰ组15.70%、Ⅱ组30.17%、Ⅲ组18.39%、Ⅳ组28.24%。与第Ⅳ组比较存在显著差异的有Ⅰ、Ⅲ组(P<0.05),与Ⅱ组比较无显著性差异(P>0.05)。关于流早产,有出血组(Ⅱ+Ⅳ)与无出血组(Ⅰ+Ⅲ)之间存在显著性差异(P<0.05);SCH组(Ⅲ+Ⅳ)与非SCH组(Ⅰ+Ⅱ)之间无显著性差异(P>0.05)。结论:妊娠早期单纯绒毛膜下血肿与后期发生流、早产关系不大;当孕妇出现阴道出血后,会增加流早产的发生率。