高血压(血瘀阳亢痰浊证)患者左室重构构型与血压、病程的关系

目的:探讨高血压病"血瘀阳亢痰浊证"患者左室重构构型与血压、病程的关系。方法:通过采集200例符合本研究纳入标准的高血压病患者一般资料、中医症状,结合四诊进行中医辨证,并对患者血压、心超及中医症状积分等数据进行统计分析。结果:正常构型组患者病程短于向心性重构组(P<0.01)、向心性肥厚组(P<0.01)和离心性肥厚组(P<0.01),离心性肥厚组患者病程长于向心性重构组(P<0.01)和向心性肥厚组(P<0.01);正常构型组患者收缩压低于向心性重构组(P<0.01)、向心性肥厚组(P<0.01)和离心性肥厚组(P<0.01),向心性重构组患者收缩压低于向心性肥厚组(P<0.01),向心性重构组与离心性肥厚组收缩压低于向心性肥厚组(P<0.05);正常构型组患者舒张压低于向心性肥厚组(P<0.01)和离心性肥厚组(P<0.01),向心性重构组舒张压低于向心性肥厚组(P<0.05)、离心性肥厚组(P<0.05);离心性肥厚组患者中医症状总积分明显高于其他各组(P<0.01)。结论:高血压(血瘀阳亢痰浊证)患者左室重构构型以正常构型及向心性重构为主;该类患者心室重构构型与病程呈正相关,血压随着心室重构构型的加重而升高,离心性肥厚组患者中医症状总积分最高。

基于差分进化算法的导航星座在轨重构构型设计

针对有卫星失效下的导航星座,提出了对在轨卫星进行相位机动的方法来对星座的空间构型进行重构,以实现修复和改善星座性能的目的。首先,利用共面高轨和共面低轨变相的方式来对在轨卫星的相位进行调整,建立共面轨道相位机动的数学模型;其次,提出了除重构时间和重构能量外的其他重构指标,包括重构能量均衡度和重构构型恢复性,并建立了各重构指标的数学模型;然后,建立了重构构型的优化模型,并对优化问题中个体的评价手段与编码方式进行设计;最后,以北斗中MEO卫星失效为例,利用差分进化算法对优化模型进行求解,得到以不同重构指标为目标函数下的Pareto前沿。从结果中可以看出该重构方法对星座性能的提升最大可以达到41.2%,同时Pareto前沿中对应的所有重构策略中,重构能量、重构构型的均衡度、重构构型的健壮性的数量级均维持在-1、-3和0的水平。

基于快速响应的导航星座重构构型设计

针对有卫星失效下的导航星座,提出发射快速响应卫星的方法来对星座的空间构型进行重构,以实现修复和改善星座性能的目的.对快速响应任务中快速响应卫星的发射方式和入轨方式进行分析,建立快速响应卫星响应时间的数学模型;建立基于快速响应的重构构型优化模型,对优化问题中的优化变量、约束条件、目标函数进行分析;以北斗中MEO卫星失效为例,利用NSGA-Ⅱ算法对优化模型进行求解,并采用双层编码的方式对优化参数进行编码得到以星座性能和响应时间为目标函数下的Pareto前沿.从结果可以看出该重构方法能有效提升受损星座的性能,同时Pareto前沿中对应的所有重构策略中,响应时间均小于一天.

航天器构型重构技术研究进展与展望

航天器构型重构技术是航天器在轨服务等重大空间任务必须突破的关键技术之一,将对新一代航天器系统的设计与研发产生深远影响。首先,给出了航天器构型重构的内涵及分类;其次基于主结构变构型等多种典型技术,对构型重构技术的研究现状进行了系统的总结和探讨;随后基于标准化模块设计等方法,给出了航天器构型重构技术体系;接着从支持航天器故障排除等方面出发,对构型重构技术的应用前景进行了归纳;最后,总结了构型重构技术的总体研究进展,并对其未来发展进行了展望。

基于相对轨道要素的卫星编队构型重构制导算法

针对卫星编队飞行过程中由于任务的改变或成员的进出导致编队构型重构的问题,推导和定义了描述卫星编队的相对轨道要素;提出了基于相对轨道要素的卫星编队构型重构制导算法;使用该算法对近地圆轨道上的卫星编队重构过程中各控制因素与速度增量的关系进行了分析。结果表明,该算法能够综合考虑构型重构时运行状态、约束条件、调整策略、能量消耗等因素,便于实现编队重构的整体优化。

Halo轨道编队构型重构最优控制研究

变长度的测量基线与空间构型的多样性是航天器以编队方式执行深空探测任务的优势之一,该优势的发挥与航天器编队构型重构能力密切相关。针对Halo轨道编队构型重构问题开展研究,分析了Halo轨道编队的构型特性,推导了Halo轨道编队构型重构最优控制的Hamilton方程,基于第一类生成函数构造了最优控制Hamilton方程的迭代求解方法;分别在圆型限制性三体模型和双圆型限制性四体模型中,对地月Halo轨道编队构型重构的最优控制问题进行了仿真计算,验证了迭代求解方法的有效性;仿真结果表明,太阳引力摄动对地月Halo轨道编队构型重构的控制能耗具有较大的影响,选取恰当的重构时机可降低控制能耗。

一种新的卫星编队构型重构路径规划方法

文章提出了一种编队整体系统建模的构型重构路径优化方法。首先根据编队卫星相对运动动力学模型,应用Kronecker直积推导出编队整体系统的模型预测控制方程。再以该方程设计优化目标函数并推导出动力学约束,以编队重构的燃料消耗总量最小与各星燃料消耗平衡为目标,采用非线性优化技术优化各星推力脉冲序列及初始构型上始发点与期望构型上目标点相位。最后以5颗星编队不同重构时间与推力脉冲数的构型重构为例进行仿真。仿真实验结果表明,当快速构型重构机动时采用文中提出的整体规划方法比集中规划方法燃料消耗减小约17%,燃料消耗的平衡性方差指标减小约72.5%,新方法具有较为明显优势。

一种微纳航天器编队的故障构型重构方法

针对微纳航天器编队可能发生故障的问题,研究了编队的故障重构方法。当编队中某颗航天器出现故障时,在保证燃料最省和碰撞规避的原则下,通过线性规划方法完成故障航天器飞离系统,以及在有、无备份航天器两种情况下的编队构型重构,提出故障后的构型重构措施,实现编队的故障重构。仿真结果表明,该故障重构方法实现了微纳航天器编队在故障情况下的构型重构,保证了飞行任务的可靠性和稳定性。

基于粒子群算法和投影解析法的机器人构型优化

针对一种可重构轮式移动机器人扩展构型中重构变量间的非线性关系,采用解析结合投影几何的方法建立可重构的移动机器人的稳定性指标模型。运用粒子群算法获得了在等效稳定裕量最大前提下的移动机器人重构构型,其结果同移动机器人重构实验的结果吻合很好。机器人重构构型时应遵循几何对称原则,负载分布均衡原则以保证机器人的直行性能.为了保证机器人工作性能良好,重构参数的应限定在安全范围内.同时应采取综合折中原则,对各种相关参数进行综合平衡.移动机器人扩展构型具有非线性特点的稳定性能指标,在机器人的性能预测、任务规划和运动控制中皆具有重大理论意义和应用价值.

卫星导航系统失效性能分析与重构方法研究

以建成后的北斗卫星导航系统为对象,研究导航星座中有卫星失效下的星座性能和重构方法.分析不同失效模式下导航星座的服务性能,在此基础上建立导航星座重构构型的优化模型和基于遗传算法的导航星座重构构型优化设计方法;研究星座构型重构过程中卫星的机动策略和机动模型;针对某一具体的失效情况通过仿真计算验证重构模型的有效性和准确性并给出该失效情况下构型重构的机动方案.

圆轨道欠驱动航天器编队重构脉冲控制

针对圆轨道径向或迹向欠驱动航天器编队重构控制问题,提出了欠驱动脉冲控制方法。首先,基于圆轨道欠驱动航天器相对运动动力学模型,分析了两类欠驱动条件下的系统可控性和重构可行性。然后,解析推导了两类欠驱动条件下实现重构所需的最少脉冲次数以及对应的速度增量消耗。最后,设计数值仿真算例,验证了本文提出的欠驱动脉冲控制方法的正确性。仿真结果表明:径向和迹向欠驱动条件下均可实现圆轨道编队重构。与全驱动控制方法相比,欠驱动控制方法可有效避免由推力器故障引起的重构任务失效,故而提高了控制系统的灵活性与可靠性。

低轨互联网星座发展研究

近年来,随着互联网用户激增,SpaceX、OneWeb等创新型企业纷纷计划打造低轨互联网星座,引发全球低轨卫星互联网星座的发展热潮。因此,研究国内外低轨互联网星座的发展情况及当前面临的技术难题有着很重要的意义。基于此,介绍了国外具有代表性的3个低轨互联网星座计划(Starlink、OneWeb、Lightspeed)及国内星座的最新发展情况;根据低轨互联网星座的特点,着重分析了低轨互联网星座面临的五大技术挑战:星座相对运动演化预报、星座自主导航与定轨、星座构型重构的路径规划、星座自组织协同构型控制、星座通信与网络服务;根据当前低轨互联网星座的发展趋势,对中国在低轨互联网星座的发展给出了建议。

磁铰链约束下的微纳聚合体卫星柔顺变构控制

为使磁铰链约束下的微纳聚合体卫星克服磁铰链阻力矩的阻碍作用成功实现变构,并防止变构过程中磁铰链的脱附,减小模块再拼接时的碰撞冲击,设计了一种用于微纳聚合体卫星的柔顺变构控制方法.首先利用第2类拉格朗日方程建立了磁铰链约束下的多刚体系统的动力学模型,设计了微纳聚合体卫星变构的模糊控制律;然后根据柔顺控制的要求设计了一种量化因子K e与K c的模糊调节器,引入到原模糊控制器中以改进控制方法.此控制方法具有不依赖系统动力学模型、仅需对参与变构的模块施加控制的优点.为量化评估变构过程的柔顺程度,设计了两个柔顺程度评估参数;最后通过仿真与气浮台物理试验对控制方法进行了验证,对比了固定量化因子与量化因子在线调节两种控制方法下变构过程的柔顺程度.数学仿真与气浮台的物理试验结果表明,改进后的模糊控制相比于固定量化因子的模糊控制,可使变构过程中模块相对运动角速度变化更加平缓,模块再拼接时相对角速度更小,达到了柔顺变构的目标.

可控5R平面并联机构构型重构设计与实验研究

以可控平面5R并联机构为研究对象,结合其工程应用背景,建立了运动学模型,提出了构型变换与运动特性分析一体化全信息参数建模方法。基于自下而上的构型设计方法,建立杆副、运动支链、主构型模型及配置模型。通过变驱动布局、变参数配置方式变换出新构型,达到构型快速重构设计、简化运动学求解的目的。对驱动布局构型变换前后的输出运动轨迹跟踪对比分析,表明扩大了工作空间。设计实验装置,验证了轨迹跟踪法求解工作空间的有效性。

智能微纳卫星集群自主协同控制技术的研究

随着人们对空间领域的不断探究及应用,航天器在轨资源受限、单星作业能力受限、空间环境复杂等问题日益显著,研究智能微纳卫星集群自主协同控制技术成为解决这些问题的有效途径。该研究将突破自主协同完成复杂任务、学习经验数据提升系统性能、自主认知应对复杂环境等关键技术,促进微纳卫星集群的整体效能最大化,使卫星集群具备自主感知、推理、执行、演化等类人行为属性。为此,必须在梳理国内外对智能微纳卫星相关研究的基础上,整理出智能微纳卫星集群自主协同控制的概念内涵,分析出集群智能信息交互与通信、集群自主协同任务规划与决策、集群构型建立维持与重构技术、智能健康预测与管理四大关键技术的研究现状及发展趋势,以期为智能微纳卫星在轨应用的相关技术突破带来一定的借鉴作用。

电磁航天器编队动力学建模与运动规划方法

基于电磁航天器作用原理,利用拉格朗日方法,建立电磁航天器'绳系'动力学模型.基于偏差线性化动力学模型,以切向、径向编队为例,分析编队构型保持稳定性,设计构型保持控制律;将双星电磁航天器编队(EMFF,Electromagnetic Formation Flight)重构运动规划问题转化为标准优化问题,利用高斯伪谱优化方法进行求解.并提出序列控制策略,将该双星模型扩展应用于多星电磁编队构型重构问题,转化为多阶段运动规划问题利用多阶段优化方法进行求解.仿真结果表明本文的动力学建模方法和控制方法是可行的.