复杂工况下桥式起重机吊装路径自适应规划方法研究

为解决桥式起重机吊装路径单一的线性规划过程易受复杂工况、作业区间难以确定等问题的干扰,导致规划效果与避障能力下降的问题,提出复杂工况下桥式起重机吊装路径自适应规划方法。首先通过桥式起重机动力学模型确定复杂工况下起重机运动轨迹,然后结合运动轨迹得到起重机无碰撞作业区间估计结果,从而确定桥式起重机吊装路径自适应规划目标函数,遗传算法通过插入算子、变异算子与删除算子求解目标函数,得到桥式起重机吊装最优路径。实验结果表明,所提方法的路径规划效果好、避障能力强、规划时间短,具备较高的实际应用价值。

新能源接入下电力系统储能容量自适应规划方法

由于新能源接入后电力系统电源具有波动性与随机性,导致储能系统的充放电不均衡。为解决该问题,文章提出新能源接入下电力系统储能容量自适应规划方法。一方面,以储能出力满足度和更换次数最优为目标函数,构建一个新能源接入下电力系统储能容量规划模型。另一方面,引入深度强化学习(Deep Reinforcement Learning,DRL)算法求解模型,通过自动学习寻求最佳的储能容量规划方案,实现电力系统储能容量的自适应规划。实验结果表明,利用所设计的方法,电力系统储能容量的波动率可以控制在适宜范围内,有利于延长储能寿命。

自由曲面数字化的自适应规划

针对数学模型已知的自由曲面，依据质心定理推导出基于形状的采样算法，提出在给定采样精度下的自适应采样方法；针对数学模型未知的自由曲面，引入平面数字化曲线有界性概念，建立测量参数与采样步长的内在联系，提出了基于曲率和曲面切线斜率的自适应规划方法．计算机仿真结果表明，所提出的规划方法可显著提高数字化采样效率．

离轴非球面数控抛光路径的自适应规划

根据质点系平衡的加权平均思想,提出了一种新的适用于离轴非球面数控抛光的路径规划方法。根据影响抛光结果的因素,给出了权因子的组成元素及其计算方法,包括常数、加工残差分布以及与工件边缘的距离,并给出了权因子间影响系数的粗略确定方法。对一组面形数据进行虚拟加工,与常规的X-Y直角坐标系型加工路径相比,面形均方根收敛率从0.36提高到0.62,其它各项数值的表现也均优于常规方法。最后,对算法中的一些问题做了简要的说明和讨论。这种规划方法原理简单,效果显著,满足实际使用要求。

基于GIS的最优路径自适应规划算法

基于GIS的最优路径自适应规划算法是公交交通的核心技术。该文研究公共交通网络的特性和路径自适应规划算法的需求特点,构建了公共交通网络的几何模型和数据模型,设计了最优路径自适应规划算法且分析了复杂度,完成了基于GIS的客户端图形化显示,并结合实际公交网络进行了算法的验证,实现了算法的实际应用。

适应规划:概念、方法学及案例

在全球气候和环境变化的大背景下,国际社会近些年来积极推动基于适应性管理理念的适应规划决策及实践。针对国内日益迫切的政策需求,本文对适应规划的概念、内容和方法学进行了详细介绍,指出适应规划的理念是适应性管理,适应规划的内容包括规划目标、参与主体、构成要素等,研究步骤包括:①确定适应规划的目标和范围;②气候脆弱性及风险评估;③适应对策甄别及评估;④制定适应战略及规划;⑤政策实施及评估。最后,本文对于如何开展适应对策评估进行了示例分析,这有助于为国内开展适应规划的理论和实践研究提供思路和借鉴。

空间机器人目标捕获的自适应规划

与地面固定基座机器人不同的是,空间机器人的运动学方程中含有动力学参数。在执行目标捕获任务时,目标动力学参数的不精确会给空间机器人的规划带来致命的影响。针对目标捕获后动力学参数不精确情况下的关节空间规划问题,在建立了自由飘浮空间机器人运动学模型的基础上,给出了雅可比矩阵及其动量守恒方程中的惯性参数以及惯性参数的组合参数线性化的具体形式,提出了一种关节空间的自适应规划方法。以平面二连杆空间机器人为研究对象进行仿真验证。结果表明,所提出的自适应规划方法可以有效降低惯性参数不精确给运动规划带来的影响,为空间机器人执行目标捕获等任务时提供了任务空间内精确轨迹跟踪的能力。

基于事件的EMR遥操作自适应规划与控制方法

提出了基于事件的舱外自由移动机器人 (ExtravehicularMobileRobot,简称EMR)系统在任务空间内的自适应规划与控制方法 ,使系统具有处理突发事件和不确定事件的能力 ,同时提高了系统的自主性和适应能力 ,增强了遥操作的安全性 ,仿真证明了该方法的正确性和有效性。

参数在线跟踪的交流传动系统双神经网络自适应规划控制

本文将Hopfield神经网络引入交流传动系统的自适应控制 ,通过神经网络来规划交流调速系统的速度控制器动态输出 ,使速度控制具有对某些参数变化的一定程度的鲁棒性 ,对于不可控的负载转矩分量 ,加入作者先前所提出的参数自动跟踪神经网络[3 ] ,构成具有参数在线跟踪功能的交流传动双神经网络自适应规划控制模式 ,进一步提高了系统的控制性能。

双神经网络交流传动自适应规划控制

将Hopfield神经网络应用于交流传动系统的自适应控制,通过神经网络来规划交流调速系统的速度控制器动态输出;并将Hopfield神经网络控制器代替矢量控制系统中的转速调节器,使速度控制器具有对某些参数变化良好的鲁棒性。对于不可控的负载转矩分量,加入神经网络负载转矩在线跟踪控制器,形成参数自动跟踪神经网络,构成具有参数在线跟踪功能的交流传动双神经网络自适应规划控制模式,进一步提高了系统的性能。仿真结果证明了该控制方案的有效性。

基于线结构光扫描的机器人GMAW自适应规划方法

针对弧焊机器人在中厚板焊接中的应用,研制了一套激光视觉传感器,基于FANUC机器人TCP/IP协议,开发了传感器与机器人控制器之间的通讯平台。以厚20 mm的Q345单V型坡口机器人GMAW为例,结合机器人手眼标定、线结构光平面参数标定结果,实现变间隙焊道参数自适应规划及多层多道自动编排,结果满足机器人中厚板自适应焊接要求。

轻型自主移动钻铆系统定位检测与自适应规划

定位检测是飞机机身部件自动化钻铆的技术基础,是提高系统定位精度的技术保证。根据大飞机机身筒段对接钻铆需求,研制了一套基于CCD相机定位检测的轻型自主移动钻铆系统。针对复杂加工系统和多样化基准形式,提出了多坐标系建立及转换方法和定位检测与加工任务自适应规划策略,通过检测不同基准位置,建立各坐标系关联,分别采用最小二乘法和间接转换法获得实际位置与理论位置的偏差模型,修正了待加工产品数模偏差和工装及产品制造与安装误差,对待加工孔位信息进行自适应规划。实验表明,定位检测方法切实可行,能实现系统高精度钻铆的精确定位。

美国高温适应规划探索及凤凰城实践的探究与启示

全球气候变暖和城市热岛效应加剧,城市极端高温频发,严重威胁居民健康安全和城市高质量发展。积极应对城市高温频发增发的复合趋势已成为当今世界及今后人类共同面临的挑战,不同类型的空间适应性实践与关注频率都显著性上升,但目前仍缺少明确且完善的高温适应规划体系,美国作为国际高温适应规划的先行代表,积累了一定的高温规划实践探索经验。因此,本文通过梳理美国高温适应规划编制实践,剖析“首席高温官制度、适应规划体系、线上—线下技术支持”三大启示经验,以美国典型高温城市亚利桑那州凤凰城的高温应对为例,详细阐述地方州府在综合规划、分区规划、功能性规划、高温应对规划四个不同层面以及基于城市和社区两个不同尺度的高温应对规划实践探索。结合我国地理国情与空间规划编制体系,围绕构建气候适应性的高温应对规划目标,借鉴美国凤凰城高温应对的实践经验,提出建立“线上—线下”高温适应规划框架、多层级的规划编制体系、多主体多目标相结合的绩效评估机制。本文旨在推进我国构建完整明确的高温编制体系落地与实践提供借鉴。

自由曲面测量中测点自适应规划方法研究

介绍了几种常见的自由曲面测量测点自适应规划方法,分析了现有未知曲面测量方法的不足,针对未知曲面的测量精度和效率问题,提出了一种未知曲面自适应测量的矩形规划方法,以实现沿两维方向的测点自适应,并通过仿真实验验证了该方法的可行性。

基于改进多目标决策模型的大桥水库灌区渠系自适应规划方法

提出了基于改进多目标决策模型的大桥水库灌区渠系自适应规划方法,可合理规划大桥水库灌区渠系配水,提高水资源利用率,降低无效弃水及对生态环境的影响。以配水结束后灌区各渠系缺水量、渠道输水损失量及农作物生产带来的灰水足迹3者最小为大桥水库灌区渠系规划多目标决策函数,以渠道输水能力、水量和时间为约束条件,构建大桥水库灌区渠系规划的多目标决策模型。以栅格法构建路径规划的运行环境,通过移动几率优化、信息素挥发系数自适应调整两方面改进蚁群算法,通过改进蚁群算法寻优获取渠道缺水量、输水损失量、灰水足迹最小的水库灌区渠系规划结果。试验证明,该方法可以有效规划大桥水库灌区渠系的水资源,规划后的灌区渠系在缺水量、渠道输水损失量及灰水足迹方面都有较好的表现,并且效率高、应用性强。

基于模糊粒子群的高压配网目标网架自适应规划方法

在配网目标网架规划阶段,由于需要规划的节点数量较多,对应的状态参数较为复杂,导致规划后网架的运行性能难以达到理想状态,为此,提出基于模糊粒子群的高压配网目标网架自适应规划方法研究。结合网架规划的核心目标构建了配电网网架规划模型,将目标网架中的节点作为粒子,并为粒子引入了模糊分组机制,设置了搜索粒子和跟踪粒子,当目标网架节点的全局更新结果不改变配电网网架规划模型输出结果时,将对应的参数作为网架自适应规划结果。在测试结果中,设计方法规划的目标网架在可靠性、安全性以及供电质量方面均表现出了良好的实际应用效果。

基于雨洪过程模拟与海绵体建设适宜性评价的城市适应性规划方法——以长汀县汀江上游流域为例

统筹考虑流域海绵体的空间布局及其与雨洪过程的功能耦合关系是解决城市雨洪灾害问题的重要途径。以长汀县汀江上游流域为例,分别使用SWAT和SCS模型模拟雨洪径流和淹没过程,利用InVSET模型评价海绵体建设适宜性,进而对二者的相互关系进行深入研究,提出基于雨洪过程模拟和海绵体建设适宜性评价的城市适应性规划方法。结果表明:(1)构建的汀江上游流域SWAT和SCS模型可以准确识别出研究区的雨洪产流区、汇流廊道、汇流节点和淹没区域,并反映其空间分布特征;基于InVEST模型结合雨洪调蓄、水源涵养、土壤保持和水质净化等指标实现了定量刻画海绵体建设适宜性的目标,集成雨洪过程模拟与海绵体建设适宜性评价为重构流域海绵系统空间格局提供了一种新的方法。(2)长汀县中心城区低雨洪安全格局面积占其安全格局总面积的37.51%,呈现出沿河道集中分布的特点,使中心城区面临较大的雨洪风险;海绵体建设适宜区域呈现出不均匀分布的特征,高适宜区域占流域总面积的7.91%,集中分布在中心城区北面的大片农田中。通过优化研究区海绵空间格局,并依据地块使用性质设定差异化的管控目标,实现减缓研究区雨洪风险的目标,为海绵城市规划实践提供参考依据。

基于计算机视觉的金矿运矿卡车最优路径自适应规划方法

由于传统路径规划方法中对全局环境未知,导致规划结果易陷入局部最优解,提出基于计算机视觉的金矿运矿卡车最优路径自适应规划方法。基于计算机视觉感知金矿运矿卡车行驶环境,采用蚁群算法遍历行驶环境中节点,寻找到卡车最优路径,完成金矿运矿卡车最优路径自适应规划。试验结果表明,该方法在进行金矿运矿卡车最优路径规划时,可以得到运距最短的规划结果,具有可行性。

一类两阶段自适应鲁棒多目标规划的对偶性刻画

该文主要研究一类目标函数和约束函数均具有谱面不确定数据的两阶段自适应鲁棒多目标规划问题.首先,建立具有仿射自适应变量的两阶段自适应鲁棒多目标规划问题的Farkas引理.随后,引入该多目标规划问题的半定规划对偶问题.最后,借助该Farkas引理,刻画它们之间的对偶性质.

基于气候变化脆弱性的适应规划:一个福利经济学分析

气候变化是典型的具有复杂性、长期性和外部性的全球环境问题。气候变化的福利影响及其成本效益评估是适应气候变化的决策基础。本文基于气候变化科学的基本概念和福利经济学理论,构建了柏格森-萨缪尔森社会福利函数,评估了气候变化背景下的社会经济脆弱性与经济福利风险,提出了适用于中国国情的适应规划路径。首先,基于社会福利核心要素的气候变化脆弱性评估结果表明,气候敏感性是影响中国不同地区福利水平和脆弱性的重要因子。其次,依据气候敏感性与适应能力将中国30多个省份划分为三类适应区:发展型适应优先区、增量型适应优先区、发展型与增量型并重地区。第三,采用地区加权方法测算了中国2016—2030年RCP8.5气候变化情景下的气候灾害经济损失及福利风险,提出依据能力原则、需求原则或最脆弱地区优先原则分别由地方政府、部门或中央主导的适应规划设计。