An impact angle constraint integral sliding mode guidance law for maneuvering targets interception

An integral sliding mode guidance law(ISMGL)combined with the advantages of the integral sliding mode control(SMC)method is designed to address maneuvering target interception problems with impact angle constraints.The relative motion equation of the missile and the target considering the impact angle constraint is established in the longitudinal plane,and an integral sliding mode surface is constructed.The proposed guidance law resolves the existence of a steady-state error problem in the traditional SMC.Such a guidance law ensures that the missile hits the target with an ideal impact angle in finite time and the missile is kept highly robust throughout the interception process.By adopting the dynamic surface control method,the ISMGL is designed considering the impact angle constraints and the autopilot dynamic characteristics.According to the Lyapunov stability theorem,all states of the closed-loop system are finally proven to be uniformly bounded.Simulation results are compared with the general sliding mode guidance law and the trajectory shaping guidance law,and the findings verify the effectiveness and superiority of the ISMGL.

基于功率重构和时序特性约束的长预见期光伏集群功率预测

光伏装机容量的逐渐增大为大规模的光伏并网带来了巨大挑战,突破更长预见期的光伏功率预测有助于电力系统的安全稳定运行。现有研究及应用最长预见期为7 d,为将预见期延长至8~15 d,提出了一种基于功率重构和时序特性约束的长预见期光伏集群功率预测方法。首先,采用近似积分计算日电量和辐照能;其次,基于麻雀搜索算法优化变分模态分解以分解电量及辐照能序列,并采用多元线性回归模型对不同频率的分量进行预测叠加得到电量预测结果;然后,根据出力特性建立约束过程,将电量预测结果重构为光伏功率;最后,将所提方法应用于中国甘肃省某光伏集群,模型在不同季节典型月功率预测的均方根误差平均降低2.55%,验证了方法的有效性。

瓦楞纸板方管柱力学性能与压溃模式研究

目的研究不同构造瓦楞纸板方管柱在准静态轴向荷载作用下的力学性能和破坏模式,获得综合性能最优构造方案。方法通过改变瓦楞纸板方管柱构造方向和层数,设计制作4种构造形式的瓦楞纸板方管柱,通过开展轴向荷载作用下的静载荷试验,系统研究典型构造瓦楞纸板方管柱的力学性能和破坏模式。结果获得了4种构造形式瓦楞纸板方管柱载荷-位移曲线、分阶段变形破坏形态和试验关键参数。竖向瓦楞纸板方管柱呈现2种变形模式,平台阶段为体现瓦楞板叠层压缩小变形特征的塑性坍塌渐进屈曲模式,压溃阶段为体现薄壁管凹凸大变形特征的塑性坍塌渐进屈曲模式,破坏阶段呈现明显的脆性特征。横向瓦楞管柱呈现稳定的锯齿形塑性坍塌渐进屈曲模式。双层瓦楞管柱在压缩过程中会发生相互作用,脆性破坏特征减弱。外横内竖瓦楞管柱构件整体压溃模式稳定,呈现塑性破坏特征。结论瓦楞纸板方管柱的力学性能和破坏模式与构造形式有关,外横内竖瓦楞纸板方管柱融入了约束设计和导向设计理念,其力学性能优越。

坚持“四水四定”推动经济社会高质量发展——以宁夏回族自治区“四水四定”创新实践为例

坚持“四水四定”,强化水资源刚性约束,既是缓解我国水资源供需矛盾、保障水安全的必然选择,也是推动高质量发展、建设美丽中国的客观要求。文章以宁夏回族自治区为例,深入分析了宁夏回族自治区“四水四定”改革实践,总结了相关经验启示,为探索以水资源节约集约利用推动经济社会高质量发展提供了参考。

泵控系统的积分终端滑模位置控制

为提高执行器的响应速度、鲁棒性和控制精度,提出了一种新型控制技术,将扩张状态观测器与反步积分终端滑模预设性能控制器相结合。首先,将非线性干扰观测器与扩张状态观测器融合,实现对状态量、外部干扰和匹配干扰的观测。然后,在控制器中引入积分终端滑模和规定性能约束,以加快执行器在位移误差远离平衡点时的跟踪误差收敛速度,并确保瞬态和稳态位置响应在要求的有界范围内。最后,基于李雅普诺夫方法对控制器进行稳定性分析。结果表明:在跟踪具有外负载干扰的复合轨迹情况下,设计的控制器能保证瞬态性能和规定的跟踪精度,与反步滑模控制器和PID相比,所提出的控制器具有更佳的控制性能。

供应受限下考虑采购环节的订货-价格竞合决策模型

在上游供应受限的背景下,为保障供应链的有效运转,在品牌商采用“控制”采购模式的代工供应链中,引入一个存在产能限制及规模经济效应的供应商,构建制造商-品牌商的订货-价格决策模型(策略1)。以经典竞合模型为基础,建立制造商开通直销渠道的博弈模型(策略2)。通过对博弈模型进行分析,得到了供应结构中的均衡结果。结合解析和数值分析,说明了制造商接受极限高价采购(零部件)和搭便车采购两种情境下,竞合博弈的效果以及制造商的策略偏好。与以往模型不同,由于考虑了制造商和品牌商的零部件采购环节,从而形成了环形供应结构,并发现了以渠道交换订单的效应。研究结论可以为供应受限条件下制造商的转型升级提供建议。

薄壁杆件屈曲模态分析的力特征约束有限条法

整体、畸变、局部等基本变形模式的划分是条理化开展薄壁杆件工程计算的必要手段。薄壁杆件的基本变形模式传统上基于简化应力-应变关系,采用变形、应变等几何特征进行定义,不利于因应复杂化应力-应变关系。提出一套完全基于力特征和正交完备性原则的基本模式定义。与广义梁理论和约束有限条法相比,提出的整体、畸变、局部3种基本变形模式关于刚度严格正交,且完整覆盖薄壁杆件全变形域。基于该定义实现了针对薄壁杆件有限条模型的屈曲模态分解和识别。算例表明,提出的基本模式定义和屈曲模态分析方法具有开、闭口和折、曲线形截面的一致适应能力,剪应变和横向伸缩的影响在基本屈曲模式中得到合理表达,曲线形截面薄壁构件具有与多边形截面薄壁构件一致的整体、畸变和局部屈曲机理。

碳纤维增强复合材料黏结型锚固体系弯拉性能试验研究

为了研究碳纤维增强复合材料(CFRP)黏结型锚固体系的弯拉性能,对设计的锚固体系试件进行了10组轴向拉伸试验与12组弯拉试验。在锚固体系优化基础上研究了CFRP筋直径、弯曲半径改变下试件的极限承载力、破坏模式、锚固效率及CFRP筋荷载‒应变关系。结果表明,锚固体系的弯拉承载力折减量系数随CFRP筋弯曲半径的增大而减小,CFRP筋直径越大试件承载力折减量系数越大,并且CFRP筋横向约束有利于弯拉极限承载力的提高。此外,CFRP筋荷载‒应变曲线的非线性变化是试件失效前的典型特征。弯曲半径和CFRP筋直径的比值与锚固效率系数为线性关系,比值在2.4‰以下时试件的弯拉锚固效率系数小于80%,试件呈不均匀断裂和剪切的破坏形式。

变模态倍压型LLC谐振变换器多目标参数优化

传统LLC变换器采用基波分析法,忽略高次谐波的影响,在远离谐振频率点误差较大,宽输出电压场合下变换器精度低。对此,该文深入分析变模态倍压型LLC谐振变换器工作模式,确立PO模式是其最佳工作模式,建立PO模式下状态时域方程,求解状态方程相关系数,得到负载约束、系数约束和角度约束条件,推导谐振电容Cr、电感比系数K和P阶段导通角θ等参数。基于模式边界、谐振电容最值和ZVS多目标约束条件,提出一种多目标参数优化方法,对变换器主电路参数进行优化设计,制作504 W变模态倍压型LLC谐振变换器样机。实验结果表明,基于时域分析的多目标参数优化设计的变换器能够实现全范围内软开关,以满足增益和高效率要求。

三峡电站检修计划安排平台数字化建设与优化研究

三峡电站34台机组,总装机22500 MW,是国家电网“西电东送、南北互通”的电网骨干电源,在保障电网安全稳定运行中发挥重要作用。三峡电站年度检修工作,因设备多、机组型号多、电站设备技术改造诉求的多样性,导致年度检修策划、执行、调整过程十分复杂且不确定性高,存在人工工作量大等问题。三峡电站检修计划安排平台依托SpringBoot微服务架构,设计开发了三峡电站运行调度与最优检修方式安排系统,提供了面向电厂决策层、管理层、执行层和运营人员分级操作服务框架,实现了三峡电厂设备年度检修作业策划、执行、反馈、修正的全方位数字化管控。同时针对不同情况下的检修要求,基于检修过程安全性和稳定性,提出了多种检修计划方案并进行优化分析。目前该平台有效服务于三峡电站常规性的检修调度工作。

指向约束下有限时间航天器姿态重定向控制

针对指向约束下的航天器姿态重定向控制问题,提出一种解析的有限时间滑模控制器.与现有渐进收敛控制算法相比,该算法具有更快的收敛速度.根据姿态机动目标和姿态指向约束建立相应的导航势函数,并在滑模面上引入势函数及其梯度信息,使得航天器机动到目标姿态的过程中可以满足姿态指向约束.为严格保证滑模面外指向约束的可行性,结合滑模函数以及人工势场函数建立了新的李雅普诺夫函数.接着,基于该李雅普诺夫函数和有限时间收敛定理,设计一种控制器以实现指向约束下有限时间航天器姿态重定向控制.数值仿真表明所提控制器可以实现姿态快速收敛并确保航天器姿态指向约束的可行性.

攻击角约束的任意时间三维制导律设计

针对攻击角约束的机动目标拦截问题,提出了一种任意时间制导律。该制导律的设计采用了任意时间稳定性理论和分段滑模方法,解决了有限时间和固定时间制导律收敛时间难求的问题,实现了视线角误差收敛时间的任意设定。此外,还利用相关稳定性理论,对所设计的制导律进行分析与证明。通过数值仿真验证了任意时间制导律的有效性,并与有限时间和固定时间制导律的仿真结果进行了比较。

制造商资金约束的闭环供应链融资模式选择策略

针对由零售商、回收商和资金约束的制造商构成的闭环供应链融资模式选择问题,分别构建了考虑资金约束制造商向零售商融资(内部融资)和向银行融资(外部融资)时制造商、零售商、回收商和闭环供应链的收益函数,并基于Stackelberg博弈的思想给出两种融资模式下的最优定价与回收率策略.在此基础上,通过对比不同融资模式下回收商、零售商、制造商和闭环供应链的最优决策和利润,从不同角度给出了最优融资模式选择策略.研究结果表明,在一定条件下,选择零售商进行融资对回收商、零售商、制造商和闭环供应链均有利.

基于资金约束的竞争供应链融资策略研究

针对制造商存在资金约束时供应链成员的运营问题,分别研究了链与链竞争的结构中无资金约束、有资金约束且不融资、融资有利息且批发价格无折扣、融资无利息且批发价格有折扣4种不同模式下供应链成员的利润。当制造商存在资金约束时,其所在供应链上的零售商倾向于融资无利息且批发价格有折扣的模式。除了有资金约束且不融资的模式外,其他3种模式下竞争强度的增大不利于2条供应链上成员利润的提高。相同的竞争强度下,制造商可以通过调整单位生产成本投入来改变自己及竞争方的最优决策策略,进而影响供应链成员的利润。最后,仿真结果验证了所得结论。

周向约束对木材压缩吸能特性的影响

通过准静态压缩试验,考察轻木、泡桐、杉木、毛白杨4种木材在周向约束条件时,顺纹和横纹的压缩力学行为、破坏形态、吸能特性,并利用t检验分析其差异显著性。结果表明:①周向约束木材的顺纹压缩应力-应变曲线仍表现为“三阶段”特征,周向约束可抑制木材剪切扩展、大幅屈曲变形等非稳态破坏,曲线平台阶段应力基本与破坏强度持平。②泡桐、杉木、毛白杨顺纹压缩的吸能能力、平台阶段平稳性显著提高,其单位体积吸能值分别提高了15.51%、53.02%、48.15%,理想吸能率增大了35.93%、24.24%、86.00%。③周向约束木材的径向与弦向压缩力学行为、吸能特性相似,木材压头侧边纤维受试样中部拉伸和剪切作用发生竖向剥离,并沿压缩方向产生裂纹。④与无约束压缩相比,周向约束轻木、泡桐横纹压缩应力-应变曲线形状无明显变化,径向压缩单位体积吸能值分别提高了325.51%、182.60%,弦向压缩单位体积吸能值分别提高了430.57%、255.66%;杉木、毛白杨周向约束时横纹压缩应力-应变曲线变为无平台区的“两阶段”形式,理想吸能率均显著降低。

一种地外天体着陆凸轨迹曲率滑模制导方法

针对复杂地外天体表面安全着陆问题,提出了凸轨迹曲率滑模制导方法。该方法考虑着陆轨迹形状对着陆安全性的影响,将曲率约束引入到滑模面设计中,实现着陆器系统状态位于滑模面上时,轨迹形状为凸。首先,针对曲率约束进行等效转化和松弛,提出了曲率松弛项,并利用曲率松弛项设计了曲率滑模面,满足三维凸轨迹条件。其次,推导了曲率滑模反馈制导律,滑模状态可在有限时间内收敛到零,在该制导律作用下,着陆器将以凸轨迹状态完成精准软着陆。最后,通过蒙特卡洛仿真验证了所提算法的有效性和鲁棒性。

系统收敛时间和攻击角度控制的滑模导引律

针对打击机动目标带攻击角度约束的导引律设计问题,采用滑模控制理论、任意收敛时间控制方法和干扰观测器,设计了一种攻击角度和收敛时间控制的导引律。根据弹目相对运动关系,将目标机动和建模误差等视为干扰,构建了考虑攻击角度约束的制导系统状态方程。分析了任意收敛时间控制方法在干扰情况下的性能,采用滑模控制和干扰观测器对任意收敛时间控制方法进行改进,提升鲁棒性。将该方法用于滑模面和趋近律设计中,采用干扰观测器对系统扰动进行估计,基于滑模控制理论,结合制导控制系统状态方程,推导出了收敛时间和攻击角度可控的滑模导引律。相比有限时间收敛导引律,该导引律的收敛时间和攻击角度可直接设定,无需根据制导参数计算。设置不同的目标机动方式以及不同的攻击角度和收敛时间,进行了多场景的数值仿真。结果表明,所提导引律能够有效实现攻击角度和收敛时间控制,并精确命中目标,同时相比现有导引律其制导性能更佳。

动态约束下船舶固定时间非奇异滑模包容控制

为了解决动态约束下的无人船鲁棒包容控制问题,以固定时间稳定性理论为基础,结合预设性能函数和滑模控制技术,提出一种固定时间非奇异滑模鲁棒包容控制律。首先,设计固定时间扩张观测器,对速度不可测以及集总不变项进行估计。然后,通过设计性能函数实现对包容跟踪偏差的约束,结合转换函数转换成无约束问题对包容控制偏差进行约束控制。进一步,构造非奇异滑模面并设计固定时间趋近律,实现跟随船在固定时间内收敛至虚拟领导船张成的凸包内。最后,利用固定时间稳定性理论证明系统误差在固定时间内收敛于平衡点。仿真结果说明,所提控制律可以使多无人船在固定时间内形成高精度且稳定的编队形式并且在设置的预设性能下实现包容控制偏差的收敛。

输入受限下自主水下航行器路径跟踪控制

针对欠驱动式自主水下航行器AUV的三维路径跟踪控制问题,设计了一种按设定误差性能指标函数收敛的反演滑模控制器。首先基于航行器的运动学和动力学模型将路径跟踪问题转化为非线性系统的镇定问题;然后,利用反演法和李雅普诺夫稳定性理论逐步修正虚拟控制律,从而使控制器能够保证系统的稳定性和鲁棒性。为解决舵执行器的速率受限的问题,通过调整跟踪误差的收敛过程速度的方法设计了控制器。仿真结果表明,上述控制器能够实现对三维直线路径的精确跟踪,而且明显降低了控制系统执行器的速率要求。

立德树人背景下中职班主任队伍建设的探索

在立德树人背景下,中职班主任队伍建设有助于塑造学生的道德品质,推动教育持续发展,促进师生不断成长,以此提高中职学校教育教学质量,培养更多高素质专业人才。在立德树人背景下的中职班主任队伍建设中,中职学校要遵循以德为先、以人为本、以实为基的原则,积极完善班主任队伍建设机制,重视班主任的关键能力培养,同时构建班主任工作协同模式,促使班主任不断约束自身行为。文章旨在为提高中职班主任队伍整体素质和中职教育质量提供方法参考。