基于滤波器的Anti-Windup设计及其在伺服系统中的应用

针对控制器Windup问题 ,提出了一种基于滤波器的Anti-Windup设计方法 .该方法采用两步设计技术 ,通过合理地选取滤波器F(s) ,使系统满足相应的最优设计指标 ,提高了系统的性能 ,有效地解决了某型电动转台伺服系统中存在的控制器Windup问题 .转台伺服系统实际运行结果验证方法的有效性 ,并说明该方法也适用于类似的一般控制系统的Anti-Windup设计 .

电动转台Anti-Windup设计

任何实际的控制系统都包含有饱和非线性特性。由于他和特性的存在，导致控制器产生Windup问题，进而影响系统在较大信号输入时的性能指标，乃至于整个控制系统的稳定性。针对某型号电动转台控制系统中存在的Windup问题，利用基于内模控制（InternalModelControl）结构的Anti－Windup设计方法对转台系统进行了设计、仿真和实现。转台实际运行结果说明了该方法可以有效地提高电动转台大信号输入时的动态响应性能。

控制系统Anti-Windup设计综述

本文从阐释windup现象入手,逐步介绍Anti-Windup算法设计的发展过程及其主要结构。从不同的角度定义的windup现象会产生不同类型的Anti-Windup算法结构,本文大致将其分为两大类:线性结构和非线性结构的算法。线性结构算法又产生两种主要类型:传统的Anti-reset Windup和条件作用(Conditioning Technique)。Anti-Windup算法设计一般都符合两步法设计(Two-Step Design)原则,但由于其分步设计原则造成系统综合(System Synthesis)困难,针对这一问题,众多学者在线性结构算法的基础上提出不同的设计方法。但是,由于事先(priori)设计的算法过于复杂,在应用领域的推广还存在一定的问题。

Solidworks应用于《机械设计课程设计》课程教学

在《机械设计课程设计》课程教学中引入计算机辅助设计软件Solidworks作为辅助教学手段,通过该软件特有的运动仿真功能,建立闭式齿轮传动、锥齿轮传动、开式齿轮传动、链轮绞盘机构的虚拟模型,装配各传动机构,检查、优化设计方案,实现了传动装置的运动仿真,完成了该锚机系缆装置的模拟设计,锻炼了学生的软件使用技能,增强了学生对理论知识的深入理解和应用,激发了学生对机械课程深入学习的兴趣,提高了学生的机械设计水平,同时有助于培养学生工程实践和综合应用能力,达到了预期的教学效果。

基于MBSE的地空导弹总体方案设计

为了适应未来大型复杂系统设计与功能分析需求,在导弹设计中引入基于模型的系统工程(MBSE)思想,提出了基于MBSE的地空导弹总体设计流程。首先,明确地空导弹利益相关者的需求,定义导弹任务场景;基于设计需求开展功能分析,利用导弹任务场景进行功能分解,完成需求到功能的转化;根据导弹的系统功能映射出导弹架构组成,开展地空导弹系统的逻辑架构设计和物理架构设计,最终得到导弹总体设计方案,并针对导弹方案进行验证及优化,初步实现了地空导弹的总体设计过程。

中国城市设计的治理转向

梳理国内外城市设计理论及实践的发展脉络,剖析中国城市设计发展特征,重新审视“什么是好的城市设计”议题。发现,1978年以来中国城市设计的总体发展呈现“理论本土化和制度体系化不足,且滞后于地方城市设计实践”特征。当前,响应中国城镇化进程的新需求及国家推进治理能力现代化的总要求,中国城市设计已经出现技术性、制度性实践基础上更加重视社会性过程的治理转向,理论视角下更加关注城市设计过程中多元主体之间的协同关系,实践方面则出现了多类型的伴随式城市设计服务创新。本文指出中国城市设计的治理转向有助于彰显城市设计的社会性,理解“好的城市设计”是包含好的城市设计方案、好的城市设计管控和好的城市设计实施的系统性城市空间治理实践,将对中国式城市设计理论和实践产生深刻的影响。

基于QbD理念的散偏汤提取工艺设计空间预测

目的:预测散偏汤提取工艺的设计空间。方法:基于质量源于设计和设计空间理念,采用鱼骨图结合失效模型与效应分析的方法确定提取次数、提取时间、加水倍量为散偏汤提取工艺的关键工艺参数,以阿魏酸、芥子碱硫氰酸盐、甘草苷、甘草酸的含量及出膏率为关键质量属性,采用Box-Behnken响应面法试验设计拟合数学模型,考察其相互关系,建立散偏汤提取工艺设计空间。结果:依据数学模型建立了散偏汤提取工艺设计空间,在此空间内取点验证,发现单个处方阿魏酸、芥子碱硫氰酸盐、甘草苷、甘草酸的质量分数分别为0.450‰、0.787‰、0.248‰、0.451‰,出膏率为23.83%,符合关键质量属性的要求。结论:建立的设计空间可为散偏汤放大生产和质量控制提供参考。

用户体验视角下的文创产品互动设计研究

目的 基于用户体验视角探究文创产品的设计,尤其是探索文创产品的互动性设计策略,以优化文创设计,创造能更符合用户需求、更好地满足用户体验的产品。方法 采用文献资料法对当前用户体验视角下的文创产品研究现状展开研究,并采用案例法进一步了解基于用户体验的文创设计成功案例,为设计提供参考。结论 用户体验包括感官体验、行为体验、情感体验、思考体验和关联体验,文创产品设计应该关注用户体验,设计符合用户需求的、具有互动性的文创产品。

打造设计文化生态系统,提升中国设计文化自信

通过打造设计文化生态系统,提升中国设计文化自信。从设计文化现状、设计文化生态系统的要素、结构、功能、价值意义、构建策略等方面展开论述。文化系统是社会生态系统中不可或缺的子系统,文化系统良性发展能够促进社会生态系统的进化。设计作为文化的载体和表现形式,是文化系统的重要组成部分,设计文化是文化系统中不可或缺的子系统,但中国设计文化的发展状况存在着失衡和病态现象,整体上呈现出了不自信状态,导致了中国现代设计深受西方设计的影响与侵蚀,严重依赖西方设计体系。中国设计文化系统出现了发展危机,设计文化生态系统的建立能够提升中国设计文化自信,有利于文化系统和社会生态系统的良性发展。

群智创新设计研究现状与进展

人工智能时代下,群智创新设计是将创新设计同下一代互联网、人工智能、大数据、区块链等新兴数字技术结合,来解决社会复杂设计问题的综合创新手段。从计算机科学、设计学和社会学的角度出发,通过文献调研的方式,探讨了不同创新阶段的代表性研究、社会创新范式的衍变和群体智慧的发展;分析了群智创新设计的研究现状,系统地提出群智创新设计的体系内容,包括本体—行为—价值三层次理论模型、群智创新主体、群智创新环节、关键技术及研究范围。最后,针对群智计算与群智创新设计的融合发展路径,提出群智创新设计未来的发展趋势。研究对推动人工智能时代下创新设计的发展具有重要意义。

智慧课堂协作学习设计新范式:具身设计、群体感知与共享调节

协作学习是一个以学生群体为核心的相互沟通、共同探讨、协作解决问题并完成任务的过程,因此对协作学习过程的设计应该由传统的以“教”为主导的“教学设计”转为以“学”为核心的“学习设计”。文章从具身设计、群体感知和共享调节三个方面提出智慧课堂协作学习设计的新范式,并应用到教学实践中检验其效果。研究表明,基于“具身设计、群体感知、共享调节”的协作学习设计能提升学生的学习效果和高阶思维能力,还能提升学生协作学习的积极性。同时实践发现,协作学习具身体验环境的建设需要多方力量广泛参与;协作学习群体感知需要泛在化的学习分析技术的支持;协作学习共享调节过程需要进一步挖掘其内在机制。

整体性教学设计:多元模式解析与建构

“整体性教学设计”是教学设计世纪转型中出现的一种思潮,也就是在整体论框架下考察“教学设计”。其特点是以整体任务为依托,指向现实生活和职业领域中的综合能力培养的有序教学设计,达到帮助学习者运用综合能去解决实际生活或工作中遇到的问题。该文从问题设计、解决方法和设计过程等方面来解读当代国际四种整体性教学设计——综合学习设计模式、首要教学原理、认知学徒模式、基于目标场景模式的共通基础。我们希望从代表性的模式和理论中汲取基础的处方性要素,提出自己的整体性教学设计模式框架。

高质量公共政策的设计逻辑

高质量公共政策一直是行政人员和社会公众的追求与期待。政策作为人工物,是设计的产物。西方政策设计理论反思了政策过程理论和政策工具理论,认为它们过于偏重行为过程而忽略了政策内容,而政策内容才是政策的核心。然而,西方政策设计理论遗漏了以政策目标为导向的政策工具设计,也没有注意到在中国一项公共政策有多文本设计以及设计过程与政策过程相互交织的现象。基于此,论文提出,高质量公共政策的出台存在政策工具设计、过程整合设计和政策持续设计的三重设计逻辑。其中,政策工具设计是为了给不断细化的政策目标匹配高质量的具体措施,过程整合设计是将设计过程与政治过程融合以改善政策质量,而持续设计是根据多变的政策环境和多层次的政策体系不断调适政策内容。由此可见,高质量公共政策设计逻辑既是政策制定者、政策设计者与政策参与者的互动逻辑,又是科学决策、民主决策和技术决策的优化逻辑。

可持续理念下藤编家具形态仿生设计研究

目的为进一步提升产品的可持续性应用价值,提出了可持续理念下产品形态仿生设计路径,以藤家具为研究对象,探寻藤编家具的可持续设计创新。方法首先,采用文献研究与田野调查相结合的方法,梳理国内外藤编家具的设计研究现状,总结藤编家具行业的现存问题;其次,利用问卷调研法确定用户需求及仿生对象,借助AHP(层次分析法)决策分析原理选择最佳的仿生设计元素,并应用可持续设计策略对藤编家具进行设计创新;最后,采用LCA(生命周期评价)进行设计方案的可持续性评估,确定了综合水平高的方案。结论通过构建可持续理念下产品形态仿生设计路径,提出产品领域应用的可持续设计策略,并应用于藤编家具设计实践,结合用户调查和专家打分,从元素提取、方案设计和方案评估三个方面验证路径的可行性及有效性,为藤编家具的可持续创新提供新思路。

人工智能在视觉传达设计中的应用

随着信息技术的不断发展与创新,人工智能技术经过深度学习后已经渗透到艺术设计的各个领域,并发挥着越来越重要的作用。设计师通过利用人工智能技术使其设计创作更加具有创新性、智能性和多样性。本研究以视觉传达设计为例,通过分析基于人工智能的风格迁移算法、生成对抗网络(GAN)及Chat GPT等新技术在标志、字体、插画和交互设计中的应用,探寻人工智能在创作维度、设计工具及教育教学等方面对视觉传达设计的影响。人工智能与设计艺术的结合能够促使设计师在新技术的影响下,不断更新设计理念、优化设计工具、突破设计模式,更好地达到人、技术、艺术三者共融共生的状态,最终让人工智能更好地为人类服务。

服务设计视角下夏布绣文创产品设计的多维创新

目的 非遗文化是中国传统文化的重要组成部分,夏布绣非遗作为一种民间技艺是国家级非物质文化遗产,探索在服务设计视角下夏布绣文创产品设计的创新设计思路,以实现夏布绣非遗在当代的价值转化。方法 通过剖析夏布绣非遗文创产品的市场现状,总结夏布绣非遗文创产业的现实问题。运用服务设计理念,以用户为中心、以用户需求为导向,并基于Kano模型对用户需求属性进行分类,使用层次分析法拆解量化夏布绣文创产品的用户体验需求。结论 根据用户体验需求权重,结合服务设计思维提出提升产品视觉形象和功能创新、突出文化特色、注重文化消费体验、遵循市场逻辑,以建立产品服务系统的夏布绣非遗文创产品多维创新路径。

秦绣元素在服装设计中的运用方法

针对中国传统刺绣艺术秦绣在当代服装设计中面临的元素分类缺失和设计流程不明的问题,提出秦绣元素在服装设计中的方法。首先解析秦绣元素的外在表征及其隐藏意象,提炼并总结秦绣图案的构成要素;然后提取秦绣要素外在表征,建立针法、图案与色彩元素基因库,依据服装风格选择合适的元素基因并融入符合现代审美的设计语言;最后将针法工艺、图案造型与色彩搭配3个秦绣外在表征进行分类与整理,以保留传统秦绣样本隐藏意象为前提融入再设计,得出系统的秦绣元素在服装设计中的运用方法;总结了秦绣元素在面料、造型与科技方面融入现代服装设计的运用策略,为秦绣在服装设计中的转型发展提出指导建议。

包容性导向下的智能家居设计研究现状与展望

目的探究包容性导向下,现阶段智能家居设计的研究现状与未来发展趋势。方法以智能家居为研究对象,归纳阐述智能家居的包容性设计伦理内涵。根据包容性导向下的智能家居设计维度与场景,探究当前智能家居包容性设计的研究热点,并对未来发展趋势进行展望。结果当前包容性导向下的智能家居设计应综合考量功能的包容实用、操作的简单通用、体验的灵活一致、方案的多样接纳四个维度,呈现出以特定功能的家居单品、协同互联的家居组合与多维通用的家居系统为主的应用场景。研究热点集中于关注生理机能的适应性设计、关注情感偏好的关怀性设计、关注认知记忆的易用性设计与关注行为活动的辅助性设计。结论总结得出未来的研究趋势为,(1)智能设备需要统一、整合与宁静;(2)社会生活的全面智能化;(3)智能的“消逝”,生活世界的本质回归。通过对包容性导向下的智能家居设计进行分析,以期为实现数智化发展趋势下的智能家居创新性发展提供一定参考。

参与式设计影响要素探析

针对参与式设计概念模糊以及用户参与性较弱现状,明确参与式设计要素,梳理用户参与目的、参与方法和工具。围绕参与式设计协作要素:参与者知识和参与工具,具体阐述参与对象和参与模式。并将参与式设计中的工具、技术和方法从参与形式角度分成制作、讲述和表演3类,探讨具体应用时目的与方式。参与式设计是一种设计理念,在设计过程中应用各种工具和方法获取用户的需求以及创新想法。通过分析参与要素与方法特点,设计实现非专家用户参与设计过程的工具,将对参与式设计在用户研究领域的应用具有重要意义。

基于视觉传达设计的农产品包装设计的创新研究——以“2021第六届中国农产品创意包装设计大赛暨展销博览会”为例

农业是我国的基础性产业,农产品作为农业中重要的一环,其生产和销售直接关系到农民的收入和农村的发展。随着消费者对农产品质量、安全和特色的要求越来越高,农产品的包装设计也成了影响消费者购买决策的重要因素。