智能汽车轨迹跟踪MPC-RBF-SMC协同控制策略研究

针对自动驾驶车辆行驶过程中模型失配以及外部环境干扰导致车辆轨迹跟踪环节精确性不高的问题,提出了一种结合车辆运动学模型预测控制(MPC)、径向基(RBF)神经网络和滑模控制(SMC)的轨迹跟踪控制策略。通过建立车辆运动学MPC模型计算当前状态车辆期望横摆角速度,并将其与实际横摆角速度的偏差输入RBF-SMC控制器,利用RBF快速逼近非线性模型的特点,结合滑模控制输出前轮转角,实现车辆的横向轨迹跟踪控制。仿真结果表明,与传统的控制器相比,该方法轨迹跟踪精度显著提高,并在不同行驶工况下表现出较好的鲁棒性。

SMC再生SBS沥青的流变性能和微观特性研究

【目的】探究新型温拌再生剂甲基苯乙烯共聚物(styreneic methyl copolymer,SMC)对老化苯乙烯系热塑性弹性体(styrene butadiene styrene,SBS)改性沥青的再生效果和再生机理。【方法】首先,在室内制备不同老化程度的沥青。然后,采用SMC再生剂对不同老化程度的SBS改性沥青进行再生。接着,对再生后的SBS改性沥青进行动态剪切流变和低温弯曲蠕变试验,以评价其流变性能。最后,开展红外光谱试验以揭示其作用机理,进行电镜扫描试验以验证SMC再生剂的再生效果。【结果】SMC再生剂会降低老化SBS改性沥青的车辙因子,降低老化SBS改性沥青的恢复率,同时会使老化SBS改性沥青的低温性能得到极大提升。SMC再生剂未与SBS改性沥青发生化学反应,两者仅为物理共混。同时,SMC再生剂能够弥补沥青因老化产生的裂缝。【结论】SMC再生剂对老化SBS改性沥青具有较好的修复效果,能够为沥青的再生提供一种新的途径。

基于SMCS模型的高强螺栓及节点火灾全过程断裂性能模拟

高强螺栓广泛应用于钢结构节点连接,火灾高温会影响其基本材性和断裂行为,从而影响螺栓节点抗火性能甚至整体结构抗倒塌性能。基于10.9级高强螺栓火灾全过程(升温段、降温段、火灾后)单轴拉伸试验结果,结合有限元模拟,对不同温度历程和应力三轴度对应的螺栓SMCS断裂模型进行校准,并与螺栓材性试验和T-stub节点试验结果对比验证;对T-stub节点火灾全过程断裂行为进行参数分析,研究损伤准则和温度历程对节点失效模式和变形特征的影响。结果表明:校准的SMCS模型能够有效、准确地预测螺栓和节点在火灾全过程和高应力三轴度(0.3~1.2)下的受拉断裂行为,适用预测误差在12%以内;拉伸温度和峰值温度是影响高强螺栓抗断能力的主要因素,螺栓抗断能力随温度升高而提高;不同温度历程下T-stub节点可能发生翼缘板屈服断裂、翼缘板和螺栓同时屈服断裂、螺栓屈服断裂三种失效模式,且节点的变形能力(延性系数)与失效模式有关,确定钢板母材和螺栓的断裂模型是准确预测节点失效模式的关键。

双馈风力发电机的无功功率SMC控制

为了在DFIG系统启动时获得更好的功率调节性能,在DFIG机侧引入滑模控制器(SMC)。在无功功率调节电压环节加入基于指数趋近律的动态滑模变结构控制器,仿真结果显示在加入SMC控制器后,有功功率及无功功率的启动调节时间约缩短了1 s,系统稳定性也有所提升,表明该方法有效、合理,适用于工程。

SMC常温改性沥青低温及微观性能评价

为了研究甲基苯乙烯类嵌段共聚物(styreneic methyl copolymers,SMC)常温改性沥青宏观和微观下的低温流变性能,通过低温弯曲梁流变仪(bending beam rheometer,BBR)、傅里叶变换红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)和原子力显微镜(atomic force microscope,AFM)对SMC常温改性沥青的低温性能进行测试,探究SMC常温改性剂对沥青的改性机理;与苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(styrene-butadiene-styrene,SBS)改性沥青和基质沥青的低温流变性能进行对比,探究3种沥青低温流变性能的差异并给出寒冷地区最适宜的沥青类型。结果表明:SMC常温改性沥青的低温性能优于SBS改性沥青和基质沥青,基于Burgers模型计算得到的低温综合柔量(J c)能很好地描述沥青的低温性能,推荐使用。此外,SMC改性剂对基质沥青主要以物理改性为主;通过AFM测定的形貌发现,SMC常温改性沥青未出现明显的“蜂形结构”,SMC改性剂的加入使沥青的均方根粗糙度减小,沥青相态差异性变小,DMT模量降低。SMC常温改性沥青推荐用于寒冷地区。

基于LSTM和SMC的农用履带机器人轨迹跟踪控制

轨迹跟踪是移动机器人控制技术的重要领域之一,拥有广阔的发展前景,而高度非线性的动态特性是控制器设计的主要障碍。提出了一种基于长短期记忆网络(LSTM)和准滑动模态的滑模控制(SMC)方法。给出履带车的运动学模型和动力学模型,并基于动力学模型建立滑模控制系统。设计基于深度学习方法的LSTM网络来对未知干扰项进行控制补偿,降低外部干扰的影响,通过结合LSTM网络和准滑动模态的优势,减弱震颤现象。并给出控制系统的稳定性分析。在不同轨迹上进行长短期记忆网络MATLAB/Simulink仿真实验,并与现有方法进行了比较,证明了其优越性。

光伏多功能并网逆变器迭代SMC+LADRC电流内环控制策略研究

针对LCL型三电平光伏多功能并网逆变器存在谐波谐振、系统抗干扰能力弱、电流跟踪精度低以及新型配电系统下负荷负载的多变复杂性等问题,设计了一种迭代滑模控制与三阶线性自抗扰控制相结合的电流内环综合控制器。首先,建立d-q坐标系下LCL型三电平逆变器数学模型;其次,设计迭代滑模控制与线性自抗扰控制电流内环控制器,并分析了综合控制器的传递函数、响应速度、跟踪精度和谐波谐振抑制能力;最后,通过仿真验证了文中所提综合控制策略可较好地抑制谐振和电流谐波畸变现象,且电流输出波形质量良好。

自制增稠剂的制备以及对SMC性能的影响

对氧化镁进行热处理,自主研制出增稠剂LX86,然后加入到树脂糊中,利用模压工艺,制备片状模塑料(SMC),通过增稠剂种类和用量对SMC性能影响的对比实验,并对其进行了讨论。结果发现,增稠剂LX86为7份时,制备的SMC制品拉伸强度达到了68.2 MPa,拉伸弹性模量11.7 GPa,弯曲强度达到了151 MPa,弯曲弹性模量12.0 GPa,这4项性能为最大值。增稠剂LX86为8份时,固化收缩率为0.08%,增稠剂LX86为6份时,密度为1.86 g/cm^(3) ,这2项为最小值。增稠剂种类和用量对SMC制品的冲击韧性影响很大,对氧指数影响较小。较市售增稠剂,增稠剂LX86制备的SMC制品性能好,价格低廉,有效的降低了生产成本。

SMC制品力学性能以及固化收缩率的探讨

本文通过玻纤含量﹑玻纤长度﹑不同的固化体系以及不同种类的低收缩添加剂对片状模塑料(SMC)制品的力学性能以及固化收缩率的影响实验,并对其进行了讨论。结果发现,在一定的实验条件下,玻纤含量增加,片状模塑料(SMC)制品的力学性能呈现先增大后减小的趋势,而固化收缩率随之减小,当玻纤含量为30%时,片状模塑料(SMC)的力学性能较优;同时随着玻纤长度增大,片状模塑料(SMC)制品的力学性能增大,固化收缩率减小;单一固化体系的SMC制品的力学性能比复合固化体系的要偏低,当高温固化剂与低温固化剂配比份数为2.4/0.6时,SMC制品的力学性能比较好,收缩率小;低收缩添加剂为H852-03时,SMC制品的力学性能好,固化收缩率低,低收缩添加剂为HS-9893时,SMC制品的力学性能最小,固化收缩率最大。

东方蜜蜂微孢子虫染色体结构维持(SMC)蛋白的分子特性与系统进化分析

【目的】解析东方蜜蜂微孢子虫Nosema ceranae染色体结构维持(Structural maintenance of chromosome,SMC)蛋白的分子特性,鉴定东方蜜蜂微孢子虫和其他物种的SMC的保守基序和结构域,并进行系统进化分析,旨在丰富东方蜜蜂微孢子虫SMC的基本信息,为功能研究的深入开展提供依据。【方法】使用Expasy网站的相关软件预测和分析SMC的理化性质、信号肽、磷酸化位点、二级结构和三级结构,利用MEME软件鉴定东方蜜蜂微孢子虫和其他物种SMC的保守基序,采用TBtools软件鉴定东方蜜蜂微孢子虫和其他物种SMC的结构域,通过Mega 11.0软件采用邻接法构建东方蜜蜂微孢子虫和其他物种的SMC系统进化树。【结果】东方蜜蜂微孢子虫SMC包含1102个氨基酸,分子式为C_(5787)H_(9418)N_(1526)O_(1771)S_(41),相对分子质量约130020,脂溶系数为93.49,等电点为8.28,平均亲水系数为−0.740,亲水氨基酸多于疏水氨基酸,不含典型信号肽;包含50个丝氨酸磷酸化位点、26个酪氨酸磷酸化位点及28个苏氨酸磷酸化位点;包含787个α−螺旋、106条β−折叠、49个β−转角及160个无规则卷曲;可同时定位于细胞核、细胞质和线粒体。在东方蜜蜂微孢子虫、海伦脑炎微孢子虫Encephalitozoon hellem、麦格水蚤汉氏孢虫Hamiltosporidium magnivora、颗粒病微孢子虫Nosema granulosis、康氏泰罗汉孢虫Thelohania contejeani、菲尼斯毕罗酵母Piromyces finnis、指间毛廯菌Trichophyton interdigitale、紫色毛廯菌Trichophyton violaceum、发廯菌Trichophyton tonsurans和黑曲霉Aspergillus melleus的SMC中预测到相同的9个保守基序;东方蜜蜂微孢子虫和上述其他9个物种的SMC中均含有1个SMC_N结构域和1个SMC_hinge结构域。进一步分析发现,东方蜜蜂微孢子虫与菲尼斯毕罗酵母的SMC序列相似性最高(61.96%),与康氏泰罗汉孢虫的SMC序列相似性最低(34.73%);东方蜜蜂微孢子虫与颗粒病微孢子虫的SMC聚为一支,置信度达到99%,进化距离最近。【结论】本研究明确了东方蜜蜂微孢子虫SMC的分子特性,丰富了SMC的基本信息,并揭示SMC在东方蜜蜂微孢子虫和其他微孢子虫中具有较高的保守性,为功能研究的深入开展提供了依据。

动车组电连接器绝缘板用SMC片状模塑料力学及电气性能的研究

本文主要研究了玻纤含量、填料含量、压制压力、压制温度、保压时间对绝缘板用对SMC片状模塑料力学及电气性能的影响。采用正交试验法和一般试验相结合的方式,分析并确定了一组最佳的工艺,该工艺条件下,制得的绝缘板弯曲强度可达192 MPa,电气强度14.8 kVmm^(-1)。

基于SMC复合材料矿用NO_(2)传感器外壳设计

针对传统的不锈钢材质传感器外壳可塑性差且加工成本高的问题,通过研究SMC玻璃纤维环氧树脂复合材料的力学性能,按照等效刚度原则计算传感器外壳的壁厚,建立三维模型,并进行了静力学仿真分析验证。仿真分析结果表明:基于最大应变准则,采用SMC玻璃纤维环氧树脂复合材料设计的矿用NO_(2)传感器外壳能承受0.5 MPa的静压力,满足使用强度要求。

SMC常温改性再生沥青混合料配合比设计及性能研究

SMC常温再生混合料可实现沥青面层的低温施工,具有存储时间长、施工便捷、节能减排等诸多优势,同时可实现废旧资源的再生利用,经济和社会效益显著。基于最佳嵌挤密实状态进行了SMC常温再生混合料的配合比设计研究,确定了最佳沥青用量,并探究了不同SMC改性剂掺量、关键筛孔通过率及养生时间对常温再生混合料的性能影响规律,为SMC常温再生技术推广应用提供参考。

码垛机器人的幂次指数趋近律变结构控制

为提高码垛机器人的控制精度,并保证系统在存在建模误差及扰动时的鲁棒性,设计了一种基于幂次指数趋近律的变结构控制算法。建立了二连杆机械臂数学模型,分析了三种趋近律的缺点,比较并提出了幂次指数趋近律。提出了使用求解微分方程的办法分三个阶段来研究算法的鲁棒性。分析了有界综合扰动极限值与控制器参数之间的关系。使用新算法得出了机器人在不含扰动时的仿真结果,解出了变结构控制三个阶段的微分方程,得出了机械臂在存有建模误差及扰动时的仿真结果。幂次指数趋近律变结构控制算法提高了码垛机器人的控制精度,在系统存在各种误差及扰动条件下具有极强鲁棒性并依然可以保证很高的控制精度。

四轮独立电驱动越野车驱动力优化控制

为了充分利用四轮独立电驱动越野车各轮转矩独立可控的优势,提高越野车的牵引力和越野能力,提出了一种驱动转矩协调控制策略.根据越野车前后轴载荷预分配驱动电动机转矩,利用基于车轮滑转率-路面附着系数的极值寻求算法实现路面最优滑转率估计.采用比例-积分-微分(proportional-integral-differential, PID)控制-滑模控制(sliding mode control, SMC)和基于状态的驱动力再分配方法实现各轮驱动转矩的协调分配,抑制越野车在恶劣路面条件下的车轮打滑.通过CarSim/MATLAB联合仿真以及硬件在环(hardware-in-the-loop, HIL)测试,进行了爬陡坡、单一附着路面、对开路面及连续起伏路面工况的试验验证.结果表明:提出的控制策略能根据实际工况分配驱动轮的转矩,降低驱动轮滑转率,实现整车驱动力的优化.

基于双环自适应滑模的移动机器人轨迹跟踪控制

为了提升移动机器人轨迹跟踪精度,针对传统双环控制内外环协调性差、抗扰性弱的问题,文章提出双环自适应滑模的控制方法。为消除传统滑模控制(sliding mode control, SMC)方法中的趋近阶段,设计新型时变积分终端滑模控制器以保证系统状态始终位于滑模面,并通过控制器参数调节实现内环姿态误差和外环位置误差的快速收敛;构建基于势垒函数的增益调控方法,保证在扰动上界未知的情况下有效地抑制状态抖振,提高轨迹跟踪系统的抗干扰能力。对所提方法进行的验证分析结果表明,相较于现有的双环控制方法,该文轨迹跟踪控制方法精度更高、鲁棒性更强。

PDGF与肝素对动脉SMCⅠ、Ⅲ型前胶原mRNA表达及胶原蛋白合成的作用

目的研究、探讨血小板源性生长因子（ｐｌａｔｅｌｅｔｄｅｒｉｖｅｄｇｒｏｗｔｈｆａｃｔｏｒ，ＰＤＧＦ）和肝素对人主动脉平滑肌细胞（ｈｕｍａｎａｏｒｔａｓｍｏｏｔｈｍｕｓｃｌｅｃｅｌ，ｈＡＳＭＣ）增殖、胶原蛋白的合成、分泌以及Ⅰ、Ⅲ型前胶原ｍＲＮＡ表达和转移生长因子－β（ｔｒａｎｓｆｏｒｍｉｎｇｇｒｏｗｔｈｆａｃｔｏｒ－β，ＴＧＦ－β）ｍＲＮＡ表达的调节作用。方法３Ｈ－ＴｄＲ，３Ｈ－脯氨酸掺入及Ｎｏｒｔｈｅｒｎｂｌｏｔ分析。３Ｈ－ＴｄＲ，３Ｈ－脯氨酸掺入的比较采用ｔ检验。结果ＰＤＧＦ能促进ｈＡＳＭＣＤＮＡ的合成和胶原蛋白的合成、分泌；能上调Ⅰ、Ⅲ型前胶原ｍＲＮＡ表达和ＴＧＦ－βｍＲＮＡ表达。肝素能抑制ｈＡＳＭＣＤＮＡ合成和胶原蛋白的合成、分泌，还部分拮抗ＰＤＧＦ促进ｈＡＳＭＣＤＮＡ合成和胶原蛋白合成、分泌的作用，以及拮抗ＰＤＧＦ上调Ⅰ、Ⅲ型前胶原ｍＲＮＡ表达和ＴＧＦ－βｍＲＮＡ表达的作用。结论ＰＤＧＦ能通过上调Ⅰ、Ⅲ型前胶原ｍＲＮＡ表达和ＴＧＦ－βｍＲＮＡ表达促进平滑肌细胞（ｓｍｏｏｔｈｍｕｓｃｌｅｃｅｌ，ＳＭＣ）胶原蛋白的合成、分泌；肝素能抑制ＳＭＣＤＮＡ和胶原蛋白合成，还能拮抗ＰＤＧＦ的促ＳＭＣ胶原蛋白合成?

面向轻量化的高强度SMC保险杠碰撞性能研究

以国内某车型的保险杠为研究对象,以高强度片状模塑料复合材料(SMC)作为轻量化材料替代原保险杠零件的高强度钢材料,运用显示有限元LS-DYNA软件对保险杠进行低速碰撞性能分析,选定SMC替换部分的保险杠最优厚度,并进一步对选定厚度的SMC保险杠进行结构优化。经碰撞仿真分析验证,新型保险杠能满足保险杠的低速碰撞标准要求,且其质量相对原高强度钢保险杠下降了29%,轻量化效果显著。

SMC-1催化剂在1.80Mt/a甲醇制烯烃装置上的工业应用

中国神华煤制油化工有限公司自主研发的甲醇制烯烃(MTO)催化剂SMC-1在中国神华包头煤化工有限责任公司1.80Mt/a MTO工业装置上成功实现工业应用。结果表明:SMC-1催化剂工业应用期间,MTO装置运行平稳,生产能力达到100%设计负荷;甲醇转化率达到99.98%,(乙烯+丙烯)选择性达到79.24%,(乙烯+丙烯+碳四)选择性达到90.25%;与使用对比催化剂时相比,使用SMC-1催化剂时的甲醇转化率、(乙烯+丙烯)选择性、抗磨性能等指标相当,焦炭产率较低。

SMC制品的模压工艺设计

介绍了在生产结构复杂的片状模塑料制品过程中需要注意的一些成型工艺问题,提出了相应的解决方法。这些方法在减少制品缺陷,提高成品率方面能起到有效的作用。