基于事件触发机制的船舶补给同步抗干扰控制

[目的]针对多变海洋环境下补给船与被补给船补给作业同步航行控制问题,考虑风浪流引起的海洋环境干扰、船间效应导致的干扰、两船软连接相互作用,提出事件触发下基于干扰估计和补偿的同步抗干扰控制方法。[方法]将补给船受到的干扰建模为一阶马尔科夫过程,描述风浪流引起的海洋环境干扰和未建模动态,将船间效应导致的干扰和两船软连接相互作用等均集中为未建模动态,构造干扰观测器在线估计时变未知有界干扰,在控制设计中利用干扰在线估计值对干扰进行补偿,抵消干扰和不确定性对航行补给控制的影响,设计辅助动态系统来减少推进器控制饱和的影响,引入事件触发机制降低推进器执行频率以避免其过度磨损。[结果]仿真结果表明,本文提出的事件触发机制存在大于0的最小采样间隔且不会在有限时间内发生无限次触发。该控制器可实现补给船与被补给船同步航行,保证控制系统所有信号全局一致最终有界。[结论]仿真结果验证了事件触发干扰估计和补偿控制的有效性。

具有未知谐波干扰的船舶动力定位自适应控制

针对具有未知谐波干扰的船舶动力定位控制问题,设计自适应干扰抵消控制策略。海洋环境扰动被表示为参数未知且系统矩阵所有特征值位于虚轴上外部系统的输出向量,构造观测器提供外部系统状态向量的在线估计值,使船舶扰动补偿转化为自适应控制问题。利用自适应动态面控制设计干扰抵消控制律,指令滤波器和辅助动态系统被引入降低输入饱和的影响。理论证明控制律能够使得船舶位置和航向角保持在期望值上,同时保证闭环动力定位控制系统所有信号一致最终有界。仿真结果验证了自适应干扰抵消控制的有效性。

无托槽隐形矫治器配合不同位置支抗钉及精密切割远移上颌磨牙的有限元分析

背景:支抗钉辅助无托槽隐形矫治器远移磨牙是临床中常用的矫治方法,而支抗钉不同植入位置及不同牙位的精密切割会对矫治效果产生影响。目的:运用有限元分析不同牙位精密切割及颊、腭侧支抗钉辅助无托槽隐形矫治器远移磨牙的生物力学效应。方法:通过整合志愿者锥形束CT及Itero口内扫描数据构建高精度有限元模型,模拟支抗钉联合精密切割行弹性牵引辅助无托槽隐形矫治器,同时远移上颌第一、二磨牙,设计远移量为0.2 mm。基于颊侧支抗钉、腭侧支抗钉及尖牙处和第一前磨牙处精密切割的设计,建立4组工况,分别为颊侧支抗钉配合在尖牙颊侧做精密切割、颊侧支抗钉配合在第一前磨牙颊侧做精密切割、腭侧支抗钉配合在尖牙舌侧做精密切割、腭侧支抗钉配合在第一前磨牙舌侧做精密切割。使用ANSYS软件分析各工况中上颌牙齿在三维方向的位移趋势及牙周膜最大等效应力。结果与结论:①无论精密切割位于尖牙还是第一前磨牙,相较于颊侧支抗钉,腭侧支抗钉能增大上颌磨牙远移量、减少前磨牙近中移动和前牙唇倾趋势,磨牙牙周膜最大等效应力增大,前牙牙周膜最大等效应力减小;②无论支抗钉位于颊侧还是腭侧,相较于在第一前磨牙处做精密切割,在尖牙处做精密切割时,前牙唇倾趋势减小,磨牙远中移动量减小,前磨牙近中移动量增大,磨牙及前牙牙周膜最大等效应力均减小;③无论支抗钉位于颊侧还是腭侧、精密切割位于尖牙还是第一前磨牙,磨牙均无法实现整体移动;④结果显示,无托槽隐形矫治器配合腭侧支抗钉及在第一前磨牙处做精密切割更有利于提高上颌磨牙远移效率,但需要注意保护前牙支抗及磨牙转矩控制;无托槽隐形矫治器配合腭侧支抗钉及在尖牙处做精密切割更有利于远移磨牙后内收前牙,但磨牙远移效率会相对减小。

生命管理对大学生职业生涯规划的作用探析

职业生涯规划直接影响大学生一生的成长与发展。科学有效的职业生涯规划是一个人对自己一生职业发展道路的正确设想和谋划,是在校大学生走向社会、通往未来成功的第一步。生命管理在职业生涯规划中发挥着重要作用,是大学生确立未来的职业理想,进而有计划地完善自我、全面发展,不断提升自身职业竞争力,最终实现“我之为我”人生目标和生命价值的航向标、助推器和源动力。

基于Unity3D的自升式海洋平台虚拟现实系统

针对海洋工程装备领域石油平台操作培训、安全演训、客户体验等方面存在高风险、高成本等问题,以TAISUN200B自升式海洋平台为基础,采用Unity3D软件和交互式技术,开发了过程工艺模型+仿真控制+三维虚拟操作环境的多用途自升式海洋平台虚拟现实系统。该系统可实现平台漫游、模拟操作、故障处置及安全演练等功能,能够通过规范模型、配置脚本文件进行维护,且交互性好,三维动态能够呈现功能过程,有效降低了开发成本和工作量。

基于改进生物迁徙算法的双资源柔性作业车间节能调度问题

节能调度是面向绿色制造的车间调度问题,已成为制造领域的研究热点。针对具有机器和工人双资源约束的柔性作业车间,综合考虑工人学习效应和工件运输时间的影响,以最小化车间能耗为目标,提出一种改进的生物迁徙算法(MBMA)。该算法采用基于工件-机器-工人的三段式编码方法表示调度解,并设计了一种种群初始化方法,以改善初始调度解的质量。考虑到基本生物迁徙算法无法直接应用于离散车间调度问题,提出一种基于交叉操作的离散迁徙算子,使算法能够直接在离散调度空间内进行搜索。此外,在迁徙算子中引入转换概率动态调整策略,以平衡算法探索与开发能力,另外增加了一种记忆池机制,避免算法过早收敛。对于个体更新算子,设计了一种局部搜索算法嵌入其中,以增强算法局部搜索能力。大量实验结果表明,MBMA算法的计算结果优于其他算法。

大学教育中课程思政推进问题研究

为了实现立德树人的根本任务,按照当前国家对大学教育教学的要求,各学科都应该将思想政治教育纳入到教学中,全面实施课程思政教学计划,以形成"大思政"式的教学规模。基于此教学实践工作经验,系统分析了当前大学教育在推进课程思政建设中所面临的主要问题,并提出了改进对策。通过促进课程育人建设、深入贯彻立德树人教育目标、充分尊重各学科特征与教学规律、深挖课程思政教育元素等途径,促进全课程教育教学改革、强化高校思政教育效果、提升学生综合素质、最终达到培养创新型、复合型全面发展的人才这一根本宗旨。同时,针对当前大学教育中存在的问题,应该加强师资队伍建设,提高教师的思政教育理论水平和教育教学能力,通过专业化培训和课程设计,激发教师的教学热情和创新精神。

海上垂直回收运载火箭发展现状与关键技术分析

运载火箭的可回收重复使用不但可以降低发射成本,而且能提高发射密度,满足高密度发射需求,是人类向太空探索必须发展的技术。垂直返回海上回收方式具备高精度、高稳定落点,减小了对落区人民的安全威胁,同时也减小了火箭运载能力不足的影响。随着“猎鹰9”火箭子级成功实现了海上垂直回收并多次重复使用,引发了各国研究者对火箭子级海上垂直回收技术的重视与探索。首先,阐述了海上垂直回收运载火箭的优势与特点,其次,梳理了海上垂直回收运载火箭的发展现状,再次,根据海上回收火箭的几个阶段分析了其过程中包含的关键技术;最后,总结了海上垂直回收运载火箭的发展趋势。

基于慢特征分析与最小二乘支持向量回归集成的草酸钴合成过程粒度预报

草酸钴合成过程是钴湿法冶炼的关键单元操作,其粒度分布是重要的质量指标,然而难以在线实时测量。同时,草酸钴合成过程通常存在非线性、多约束和慢时变特征。因此,提出一种集成慢特征分析(slow feature analysis,SFA)与最小二乘支持向量回归(least square support vector regression,LSSVR)的草酸钴粒度预报模型对草酸钴合成过程质量指标实现在线测量。在该方法中,首先,SFA方法可以有效地捕获过程的慢特征向量,解决慢时变问题;然后,利用LSSVR方法建立慢特征与粒度之间的非线性关系模型,进而实现质量指标在线预报。最后,应用非线性的数值案例以及草酸钴合成过程数据,验证该方法的有效性。实验结果显示:相较于单一的径向基函数神经网络(radial basis function neural network,RBFNN)、LSSVR预测模型以及SFA与NN相结合的预报模型,所提方法在数值案例中的预测精度分别提升了13.31%、2.26%、1.72%;在草酸钴合成过程中的预测精度分别提升了13.27%、9.96%、8.92%。

Damage characteristics of Cu−Cr−Zr alloy rail of electromagnetic railgun after simulated launch

The damage characteristics of different speed sections of Cu−Cr−Zr alloy rail after simulated launch were studied.The microstructure,morphologies and properties of samples were investigated by using XRD,XPS,EBSD,SEM,hardness test,electrochemical test and DSC techniques.It was found that deposition layers were formed on the surfaces of the simulated launch samples.The thickness and surface roughness of these deposition layers increased with increasing the heat effect,suggesting a launch speed dependent damage degree of the arc ablation.The hardness variation of samples is attributed to the effects of the deposition layer and deformation hardening.The surface deposition layer affects corrosion resistance and crystalline characteristics,leading to changes in subsequent service performances.Additionally,the surface texture and plastic deformation ability of the samples are related to the recrystallization degree and deformation grain amount.

基于深度学习的风电短期功率预测方法研究

风力发电本身具有随机性和波动性,加上我国风电资源的加速发展,使得风电单机容量和并网型风电场规模扩大,给电力系统的安全性、稳定性、经济性和可靠运行带来很大挑战。利用发电输出功率的预测结果,为实时经济调度提供可靠依据,是目前较为迫切的需求。本文提出了一种基于随机森林算法和LSTM模型相结合的深度学习算法用于短期风电功率预测。通过对某发电厂数据的评估,采取了多项措施应对可能的误差源,包括随机森林算法进行特征筛选,处理空缺值和异常值。经调试选择最优参数后,将随机森林和高斯过程与LSTM深度模型结合,导入数据进行预测,并使用均方误差函数计算预测误差。将该模型应用于实测数据验证,结果表明,评估模型的均方误差为0.009831。

风浪与冲击载荷作用下海上火箭发射船运动响应研究

海上火箭发射船在海洋环境载荷与发射冲击载荷作用下将发生复杂的非线性运动响应,对火箭发射的安全性有着至关重要的影响。本文基于三维势流理论研究不同海况风浪与冲击载荷作用下某海上火箭发射船的运动响应特性,并分析船舶有无动力定位系统、发射点火时间的选择等因素对发射船运动特性的影响。结果表明:发射冲击载荷对船舶的纵摇运动影响较大,尤其是在风浪方向和船舶方向平行时,纵摇角较大;动力定位系统的存在会增加发射船的横摇角度;发射点火时间选择在发射船纵摇运动即将达到极值并折返的时刻,可减小发射船纵摇运动对火箭起飞姿态的影响。

微穿孔—蜂窝吸声结构参数优化设计与分析

微穿孔—蜂窝结构的吸声性能主要受微孔板厚度、微孔直径、穿孔率、微孔形状、背后空腔、蜂窝形状、蜂窝芯层高度、蜂窝蜂房边长和壁厚等参数的影响。本文以共振频率、吸声系数峰值、平均吸声系数和理论吸声带宽等指标作为衡量标准来判断这些参数对微穿孔—蜂窝结构吸声性能的影响。同时建立了有限元模型对分析结果进行了验证,并通过设计不同参数的正交试验分析了各因素之间的相互影响以及主次关系。

山东半岛沿岸海域航行中补给船抗干扰同步控制

本文研究了山东半岛沿岸海域航行中补给船同步控制问题,并解决网络攻击和干扰补偿引起的增益时变问题。首先,构造了干扰观测器以提供海洋中的时变干扰估计值,构造了自适应律实时更新未知控制参数;其次,通过将干扰观测器与矢量反步技术相结合,设计一种用于同步的抗干扰跟踪控制器;最后,在1∶70比例的补给船模型上进行了仿真模拟。结果表明:抗干扰同步跟踪控制器能够实现补给船与被补给船的同步航行,并保证闭环同步跟踪控制系统中的所有信号全局一致最终有界。

多学科贯通式教学模式在高校课堂教学改革中的应用研究

随着新时代教育改革的深入推进,我国高等教育教学中对人才的培养提出了很多新的要求。为了满足新时代高校人才培养的新需求,本文探讨了多学科贯通式教学模式的主要内容,及其在高校课堂中的教学实践。多学科贯通式教学模式通过以学生为中心的教学理念、创新能力和综合素质的培养、个性化教学方法和动态化教学评价,全面提高学生的知识、能力和素质水平,有助于高校深化教学改革、提升教学质量,对高等教育人才培养具有重要的现实意义和推广价值。

运载火箭海上垂直回收原理样机剖析

可重复使用运载火箭是降低发射成本的重要手段之一。现阶段,可重复使用运载火箭多项核心技术尚未突破,开展原理样机飞行试验,特别是适用于海上回收的运载火箭海上回收飞行试验,对于推动运载回收技术的工程应用至关重要。在此背景下,北京中科宇航技术有限公司研发了一型运载火箭海上垂直回收原理样机,并于2023年1月至3月期间在山东烟台进行多次飞行试验取得圆满成功。本文详细分析了该原理样机的系统组成、地面和海上试验情况,为运载火箭海上垂直回收的研究提供参考。

基于延拓EMD和GDE识别瞬时阻尼比的行星齿轮箱故障诊断

瞬时阻尼比可以描述机械系统在运行过程中的能量衰减,而故障产生的能量突变同样反映在瞬时阻尼比的变化波动中。基于此,提出一种通过提取瞬时阻尼比的变化特征来诊断系统故障的方法。利用经验模式分解(empirical mode decomposition,EMD)将复杂信号分解为单分量成分以满足生成微分方程(generating differential equation,GDE)算法需求;同时,利用对称延拓消除EMD结果的端点效应,根据行星齿轮箱振动信号的特点选取合适的本质模函数(intrinsic mode function,IMF)作为敏感分量;最后利用GDE计算敏感分量的瞬时阻尼比,并根据瞬时阻尼比频谱匹配故障特征频率。仿真结果和试验结果均表明该方法能够有效地诊断行星齿轮箱故障。

中等水深10MW张力腿浮式风机基础设计及结构动力特性研究

针对我国东南部海域中等水深(以60 m水深为例)及环境载荷特点,本文基于某10 MW海上风机,提出了一种小水线面、浅吃水、可自浮整体拖航运输安装的张力腿浮式风机基础结构。通过基础结构主要参数的优化设计及对其在工作海况和极端海况下的结构动力响应进行研究,验证其适宜性。研究结果表明,水深较浅会导致系泊系统较短,基础纵荡自振频率接近常见波浪频率范围,可能产生较大的共振响应,在不改变结构质量的情况下,可通过增大下部边立柱及浮筒的高度、减小其宽度以增大结构纵荡附加质量;当预张力较大时,纵荡自振频率较大,可能与一阶波浪载荷发生共振;应合理设置浮式风机基础质量,当基础质量较小时,可能引起较大的结构动力响应。

面向应用的大型水面舰艇结构发展趋势与对策

为确保大型水面舰艇的发展满足国家安全战略需求,大型水面舰艇结构必须面向作战任务需求和场景运用,同时受制于设计制造的关键核心技术,其结构发展呈现出多样性和复杂性。依托工程实践遇到的典型问题与挑战,围绕结构设计、新材料、先进建造技术及结构验证与风险管控等方面分析了大型水面舰艇设计制造技术现状,基于已公开的大型水面舰艇应用需求,从自我安全、保障能力、应对对抗等角度提出了大型水面舰艇结构的发展趋势,并从打造人才聚集高地、夯实产业基础、建立科学决策机制和推动行业持续健康发展等方面给出了相应的对策与发展建议,以期为大型水面舰艇结构设计、制造的研究与开发提供借鉴。

建筑施工塔式起重机智能安全管控策略

针对建筑施工塔式起重机作业中存在的关联式安全因素,本文从人、机、管三方面同时入手,建立一套完善的智能安全管控策略,极大的保障了塔式起重机的操作安全,有效的提升了智慧工地系统的安全管控效果。