基于MPC算法的深海采矿车轨迹跟踪控制

针对深海采矿车在海底行走作业时受到复杂环境影响而偏离预定路径问题,提出基于模型预测控制(MPC)算法的轨迹跟踪控制器。利用深海采矿车运动学模型在Matlab中进行数值仿真分析,利用深海采矿车多体动力学模型开展Matlab-RecurDyn联合仿真分析。仿真结果表明,在直线与曲线工况下轨迹跟踪控制器都有较好的跟踪效果,并且联合仿真比数值仿真的结果更加符合真实环境。

显性直接教学的概念演进、核心内涵与实践启示

显性直接教学是在大直接教学(大DI)、小直接教学(小di)、显性教学(EI)等直接类教学法的基础上发展起来的新型教学方法,是“教师中心”教学取向中体现“教学效率”的一面与“学生中心”教学取向中体现“主动建构”一面的双向融合,较好地体现了“双主”教学结构思想。由于学术界围绕直接类教学的争论较多,对大直接教学、小直接教学、显性教学和显性直接教学这组概念进行深入辨析,并在此基础上提炼出显性直接教学的四大核心要素,有助于研究者准确把握其核心要义。研究表明:认知建模将问题解决中隐藏的思维策略和思维过程显性化从而降低学生的外在认知负荷,支架渐隐通过逐步撤除非必要支架将学生的最近发展区不断向前推进,理解检查通过“提问-讨论-反馈”实现互动建构效果的及时确认,分层干预通过“直接教学-课内指导-课后指导”为大部分学生的学业成功提供保障。显性直接教学通过知识结构可视化帮助学困生达成知识的深度理解,通过还原问题解决中隐含的思维策略与方法促进拔尖生高阶思维发展,为平衡知识传授效率与发展学生高阶思维、兼顾学困生“双基”习得和拔尖生创新能力培养提供解决方案,从而在国家“双减”战略和“核心素养”导向教学改革的双重背景下,在课堂教学层面实现“公平有质量的教育”。显性直接教学还远不是教学法螺旋式优化的终点,未来发展需要积极吸纳学习科学最新研究成果,在现代信息技术的赋能下,加速教师专业发展进程。

基于DC-SR GAN的钢板表面缺陷样本生成方法研究

针对在工业检测领域常见的数据集相对较少、缺陷分布明显不均的场景,本文以钢板表面缺陷为研究对象,将生成对抗网络技术应用于工业缺陷样本数据集的扩充。首先,基于深度卷积对抗神经网络DCGAN生成各类缺陷图像进行扩充,再将生成的各类缺陷分别送入超分辨率重建生成对抗网络SRGAN进行图片增强。为了定量评价图像生成效果,本文设计了一个分类用残差网络,评判缺陷样本的生成真实度,并分别对传统DCGAN网络生成图像和本文提出的DC-SR GAN模型生成图像进行对比评估。

基于改进RRT^(*)算法的深海采矿车局部路径规划算法

针对海底环境可能会出现未知障碍物,进而影响采矿车行驶安全的问题,提出一种改进RRT*算法。该算法考虑海底地形的复杂性,对采样点进行通行性分析。同时在采样策略上,进行目标导向性的改进,并对生成的路径进行剪枝优化。实验证明提出的算法保留了RRT*算法的概率完备性,同时在安全性能和路径长度上提高了生成路径的质量。

基于网络分析法的模块化产品平台中零部件模块通用性分析

为了更加科学地评价模块化产品平台中零部件模块的通用性,运用网络理论建立产品族的结构网络,提出一种基于网络分析法的模块通用性分析方法。以零部件或零部件模块为节点,以零部件或零部件模块之间的隶属关系为边,构建产品族结构的零部件网络和零部件模块网络;分析零部件模块的出度、入度、介数、使用产品数和使用次数的物理意义和计算方法;分析五个参数的相关性,设计基于网络模型的零部件模块通用性指标。在工业汽轮机产品族的应用中,对汽轮机模块的通用性进行计算和分析,并与企业中零部件的实际应用情况比较,结果表明网络分析法和通用性指标能定量、合理地进行零部件模块通用性分析。

基于复杂网络的产品族模块化过程

用复杂网络描述产品族的结构,运用简单路径搜索算法求出产品层次序列,计算点介数及各级零部件的使用情况;以简单路径作为边中介性的度量,得到边介数;去除中介性最大的连接;计算最佳分类数Q;重新计算边介数。如此反复,可以得到Q函数的分布曲线和聚类图,进而得到模块划分结果。根据零部件使用情况和被标记的结构实体,调整和优化模块划分结果。以工业汽轮机产品族为例,对其结构进行了模块化分析,结果符合实际需要。

产品族零部件关系网络实证分析及演化

基于复杂网络构建复杂机械产品族零部件关系网络,以工业汽轮机产品族为实例,分析认为产品族结构网络是具有较高集聚性和较短路径的小世界网络,同时具有显著的无标度特性.分析了产品族零部件关系网络的演化机理:具备一定的初始状态、增长、局部择优连接和连接边有方向.产品族的结构具有分层、模块性等显著特点,结合这些特点提出了该类型网络的演化模型,仿真结果与实证分析吻合较好,从而验证了模型的合理性和可行性.经过实证定量的演化分析,得到了产品族结构及其拓扑特性的时间演化特征,即周期性和局部相似性.标度涌现使零部件关系网络成为无标度网络,在结构上逐渐演变为局部密集、大部分稀疏的发散型网络.

基于复杂网络的产品族结构建模及模块分析方法

将复杂网络理论应用于产品族结构建模中,提出产品族结构的零部件关系网络模型,零部件作为网络的节点,零部件之间的隶属关系作为网络的边,并在此基础上演化出产品族结构的模块关系网络模型。运用简单路径搜索等算法对各个节点的介数、次数和产品数等参数进行计算和统计。通过分析和比较这些参数,提出基于产品族结构网络模型的模块分类方法。在实例研究中,以某企业工业汽轮机产品族为例对上述方法进行验证。在分析网络模型相关参数的基础上,区分基本模块、必选模块和可选模块:寻找产品族中的关键模块并分析模块类型的转变是产品族演化的基础和关键。

大学生心理健康状况研究进展

目前,研究大学生心理健康状况受到广泛重视。主要围绕大学生心理健康的标准、测量工具、影响因素这三方面,综述了近年来国内外在这些方面的研究状况及进展。并对以上三方面内容进行分析,指出其不足之处和需要进一步研究的方向。

大学生心理健康的标准及评估(英文)

目的:通过文献资料法,从大学生心理健康标准、测量工具和影响因素三方面回顾了近年来有关大学生心理健康状况的研究,旨在分析大学生心理健康研究的现状,为今后大学生心理健康的相关研究以及大学生的心理咨询和心理保健工作提供参考。资料来源:计算机检索中国期刊全文数据库1995-01/2005-08、万方数据库1995-01/2005-08的相关文章,检索词“大学生心理、心理健康、健康标准”,限定文章语言种类为中文,并对检索到的文章的参考文献进行二次检索。查阅相关心理健康书籍,如《健康心理学》《心理健康测量》等。资料选择:对资料进行初审,选取与心理健康标准、测量工具、影响因素有关的文献,然后筛除研究对象非大学生的研究,对剩余的文献开始查找全文。资料提炼:共收集到40余篇关于大学生心理健康标准、测量工具、影响因素的文章,选择了其中比较符合文章主题和内容的17篇。关于大学生心理健康标准,列举了4篇文章研究结果;关于大学生心理健康测量工具,引用了6篇文献列举了6类、20种问卷及测验;关于大学生心理健康影响因素,引用了7篇文献列举了6篇文章研究结果。资料综合:心理健康主要内容有智力健康、情绪健康、精神健康。①就目前的研究现状来看,还没有一个可称得上是权威、为国内外研究所公认的大学生心理健康标准。目前较受大家赞赏和认同的是世界精神卫生学会关于心理健康的4项标志:身体、智力、情绪十分调和;适应环境,人际关系中彼此谦让;有幸福感;对待工作和职业,能充分发挥自己的能力,过着有效率的生活。中国大学生心理健康的标准包括以下几方面:认知正常、情绪良好、人格健全、人际关系协调、自我意识恰当。②目前所使用的大学生心理健康测量工具各有特色,但也存在一些不足。国外常用的有:“大五问卷”、大学生人格问卷等。中国常用症状自评量表。③影响大学生心理健康的因素主要有家庭、环境、年龄、性别、学校、学科、宗教等,同时专业因素对大学生的心理状况有着明显的影响。结论:大学生心理健康的重要性越来越为广大研究学者所认识,国内外有很多学者对大学生心理健康状况进行了大量的研究。如何制定准确的大学生心理健康标准、制作精确的心理健康测量工具还是今后仍需探讨的问题,同时有必要更深入地研究分析学科专业因素与大学生心理健康的相互关系。

集成形态学矩阵与冲突解决原理的设计过程模型

基于发明问题解决理论(TRIZ)和形态学方法在产品设计原理求解中具有的时序相关性与功能互补性,提出集成形态学矩阵和TRIZ冲突解决原理的设计过程模型.该模型体系包括概念模型、流程模型以及关联模型,分别从过程理念、设计流程、方法关联三方面进行了建模,遵循螺旋式自顶向下的设计特征.以系统设计方法为背景,将形态学分析的适用范围拓展到概念层,展开原理解的组合性分析,使得在设计前端即可发现耦合问题;将冲突解决原理在原理解的产生与设计解耦两方面进行综合应用,以保证设计过程的连贯性与设计结果的创新性.以手持电钻的创新研发过程为例,验证了面向新设计的双矩阵应用过程以及面向变型设计的嵌套子循环实现过程,证明了该模型及方法在针对不同设计问题时的灵活性与可操作性.

基于多目标离散布谷鸟搜索算法的产品服务系统方案配置优化

为辅助工程师进行产品服务系统方案设计,提出一种基于离散布谷鸟搜索算法与Pareto结合的配置优化方法。以成本、质量和时间为目标函数,采用动态惩罚函数方法将约束优化问题转化为多目标优化问题。基于Sobol序列初始化,采用十进制编码和非支配更新方法改进多目标离散布谷鸟搜索算法,以提高初始解的多样性与优化性能。将所提方法应用于某数控机床产品服务系统方案配置优化,通过结果分析及性能对比,验证了该方法解决高维度空间内产品服务系统方案配置优化的有效性与可行性。

基于数字孪生的航天器舱门展收机构优化设计

针对航天器舱门展收过程中由根铰间隙引起的振动问题,提出一种基于数字孪生和径向基模型的材料参数优化方法。首先建立根铰间隙动力学模型,并应用数字孪生技术构建舱门的数字孪生模型。以根铰材料的接触刚度系数、阻尼系数和动摩擦系数为设计变量,以最大角加速度为优化目标,利用优化拉丁方试验设计构建样本空间;应用径向基神经网络模型构建近似模型;采用结合的序列二次规划算法和多岛遗传算法求解近似模型的最优值。优化结果表明,与优化前相比,舱门的角加速度峰值和根铰间隙接触力明显减小,舱门的动态性能得到提升。

基于本体的零件资源通用分类技术

针对现有零件资源分类缺乏通用性和可扩展性的问题,将本体论和事物特性引入到零件资源分类建模过程中,提出基于本体的零件资源通用分类模型。重点研究该模型的概念化分析方法和结构化描述模式,并结合企业应用实际,提出零件资源通用分类模型的实例化方法,建立零件资源分类模式。最后,基于某汽车配件企业构建零件库的需求,开发零件库资源分类数据字典,以提高企业产品标准化和规范化水平,促进大批量定制生产模式的实施。

履带张紧力数学模型建立及仿真

履带式车辆在复杂多变的地形环境中运行,需要具备良好的可通过性。其中,履带张紧力是保证车辆正常行驶的重要因素。针对履带环上复杂的履带张紧力问题,分析履带系统各部分受力,建立诱导轮、负重轮数学模型,得到履带系统各部位的张紧力计算公式。利用履带车辆的多体动力学模型,对匀速运动工况下履带张紧力的变化情况进行理论估算和动力学仿真,验证了理论估算公式的合理性。

基于粒模型的生产调度简化方法

随着生产调度问题需要考虑的因素不断增多,其求解空间急剧扩大,优化算法的求解难度急剧增加。为了降低求解难度,本文提出了一个基于粒模型的生产调度简化方法。在粒模型中,生产调度所涉及的生产信息被抽象为同一形式的信息粒集合。并在信息粒的基础上构建生产调度问题的求解空间,在求解空间的划分过程中产生新的信息粒和粒层,并缩小了单个求解空间体量,降低生产调度优化算法的难度。通过针对生产调度问题的具体步骤,证明了基于粒模型的生产调度简化方法具有良好的适用性。

产品服务系统共生设计理论与方法

针对具有多主体、产品与服务共生特征的产品服务系统设计困难问题,首次将共生理念引入产品服务系统设计,突破传统设计理论的单边串行为多边并行设计模式,提出产品服务系统共生设计理论与方法。为保证异质异构产品服务建模的多样性和一体化,基于超网络提出产品服务系统共生建模方法,并建立共生特征和共生吸引模型,以驱动设计要素的跨层转化。采用意图—模型—参数的协同架构确定共生设计参数域,通过统筹共生关系和竞争地位来构建多样化设计博弈模型,均衡产品服务系统的共生设计。提出产品服务系统生长动力学,建立产品服务系统性能生长估计模型,以保障产品服务系统使用结果的可靠性。通过数控机床产品服务系统的初步应用,验证了所提方法的可行性和有效性。

论体育院校图书馆的特色化建设

文章从图书馆特色化建设的意义、内容、面临的问题及措施等方面论述体育院校图书馆的特色化建设;提出图书馆特色化建设与资源共享相互影响、相互制约的观点,以及体育院校图书馆特色化建设分两个阶段进行的建议。

基于数字孪生的复杂产品设计制造一体化开发框架与关键技术

数字孪生是实现物理信息深度融合的一个重要抓手,复杂产品设计和制造信息物理融合是其中最重要的环节,为最终智能制造的落地提供了有效途径。当前,针对数字孪生技术的研究与应用主要集中在车间运行和产品运维等方面,而将数字孪生技术应用于复杂产品设计与制造融合的研究较少。产品设计是智能制造的第一个环节,也是产生数字孪生体的第一个环节,研究基于数字孪生的复杂产品设计制造一体化开发对实现后续的智能加工、装配和运维等具有重要影响。为此,分析了基于数字孪生的复杂产品设计制造一体化开发内涵,提出了基于数字孪生的复杂产品环形设计框架;基于所提出的框架,从需求分析、概念设计、个性化配置设计、虚拟样机、多学科融合设计和数据管理等方面,探索了基于数字孪生的复杂产品设计制造一体化开发中的关键技术;通过两个典型应用案例,展示了数字孪生关键技术在复杂产品设计制造一体化开发中的应用场景。

2005-2009年我国体育教育思想研究的文献计量分析

随着综合国力的加强,中国的体育事业得到了蓬勃的发展,体育教育的研究不断地深入。体育教育思想是教育思想的重要组成部分,是指导和引领学校体育工作的神经中枢。体育教育思想是体育教师开展工作的指南。