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基于遗传/梯度混合优化策略的高超内转式进气道设计方法研究

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航空学报 2024年

作者：陈军屈峰付俊杰西北工业大学航空学院飞行器基础布局全国重点实验室

高超声速内转式进气道因具有高压缩效率、高流量系数等优点受到广泛关注。目前，通过传统设计方法构造的内转式进气道性能具有较大提升空间。为此，本文提出了一种基于遗传/梯度混合优化策略的高超声速内转式进气道设计方法，并在马赫6... 详细信息

高超声速内转式进气道因具有高压缩效率、高流量系数等优点受到广泛关注。目前，通过传统设计方法构造的内转式进气道性能具有较大提升空间。为此，本文提出了一种基于遗传/梯度混合优化策略的高超声速内转式进气道设计方法，并在马赫6工况下，采用该方法完成了内转式进气道的设计。首先，基于遗传优化问题开展基准流场全局构型设计，得到了性能良好基准流场的Pareto前缘，选取其中典型双入射激波基准流场，并以此为基础设计了双入射激波内转式进气道；其次，基于伴随梯度优化问题对上述双入射激波内转式进气道进行型面精细化设计，得到了性能进一步提升的进气道。最终，相较于传统正设计方法生成的内转式进气道，采用本文设计方法构造的内转式进气道性能参数大幅提升，其流量系数提升了2.33%、总压恢复系数增大了13.15%、增压比提高了7.90%、畸变系数DC60下降了3.70%。其中，全局构型设计阶段通过基准流场中心体半径、出口半径等总体参数的设计，确定了性能最优基准流场的全局构型；进气道型面精细化设计阶段通过局部型面的起伏变化，增强了流量捕获与隔离段激波系的增压，减弱了第二道入射激波的总压损失、流向涡以及隔离段激波边界层干扰造成的流动分离，进而使得隔离段的总压损失减少、出口流动更均匀。

关键词：高超声速内转式进气道遗传算法梯度优化基准流场

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基于仿生关节的下肢康复机器人系统设计

基于仿生关节的下肢康复机器人系统设计

作者：付俊吉林大学

学位级别：硕士

当今社会人口老龄化问题日趋严重,下肢运动功能障碍患者的数量增多。智能机器人在医疗康复领域内发挥着越来越重要的作用。本文针对市场中下肢康复机器人的仿生性不足和穿戴舒适性差等问题进行了探讨。面向高仿生性和高柔顺性的康复辅... 详细信息

当今社会人口老龄化问题日趋严重,下肢运动功能障碍患者的数量增多。智能机器人在医疗康复领域内发挥着越来越重要的作用。本文针对市场中下肢康复机器人的仿生性不足和穿戴舒适性差等问题进行了探讨。面向高仿生性和高柔顺性的康复辅助设备需求,深入研究人体下肢关节生理运动特征,提出具有高度拟人化特点的膝关节外骨骼和踝关节康复运动机器人。开展机器人结构设计、运动学分析、力学性能验证、尺寸优化、控制系统设计、仿生性能验证等方面的研究工。主要研究内容如下:(1)研究人体下肢关节生理运动特征。构建关节仿生运动模型,提出膝关节在矢状面内的仿生学几何模型。通过医学X射线实验来量化骨骼运动,解决了反光标记点跟踪方法会产生皮肤运动伪影的局限性。提出下肢仿生模型,使用惯性传感器获取健康人体在步态运动中的下肢关节角度数据,并计算踝关节的标准轨迹。(2)基于膝关节仿生运动模型,设计一种以双凸轮啮合为核心的仿生膝关节外骨骼。利用螺旋理论求解两个啮合凸轮的节曲线,设计柔性绳索来约束和驱动膝关节外骨骼运动。提出单电机双输出的耦合传动结构。基于步态运动特征进行踝关节运动康复机器人的结构设计,分析膝和踝关节机器人的承载能力,进行承力部件的轻量化设计。(3)分析踝关节运动康复机器人中足部并联机构的逆运动学,根据标准轨迹求解驱动杆的长度变化。在Recurdyn中进行机构的运动学验证,设计模糊PID控制系统。在MATLAB中的Simulink模块中搭建并联机构模型和进行控制系统的仿真验证。(4)制备仿生膝关节外骨骼的样机,开展膝关节外骨骼仿生性和穿戴舒适性的验证实验。利用运动捕捉实验分析膝关节机器人主动驱动时与人体之间的错位情况。设计穿戴惯性传感器实验,验证膝关节机器人被动跟随人体运动时的不干扰性,证明机构设计的合理性与正确性。

关键词：仿生关节下肢康复机器人结构设计模糊PID控制

基于故障描述因子与多观测器同步协作的AUV执行机构故障隔离与辨识

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控制与决策 2024年第6期39卷 2005-2012页

作者：吴云凯胡大海付俊周扬江苏科技大学自动化学院江苏镇江212100 东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室沈阳110819 江苏科技大学计算机学院江苏镇江212100

执行机构的可靠性对系统的安全运行具有重要意义.针对自主式水下机器人(AUV),提出一种基于故障描述因子与多观测器同步协作的故障隔离与辨识方法.首先,通过执行机构故障描述因子概念的引入,将AUV运载器的故障隔离和辨识问题分为两个层级... 详细信息

执行机构的可靠性对系统的安全运行具有重要意义.针对自主式水下机器人(AUV),提出一种基于故障描述因子与多观测器同步协作的故障隔离与辨识方法.首先,通过执行机构故障描述因子概念的引入,将AUV运载器的故障隔离和辨识问题分为两个层级;其次,通过扩张状态观测器(ESO)和故障隔离逻辑规则的设计,实现包括舵面、螺旋桨与舵机在内的粗粒度级执行机构的故障隔离;然后,根据故障力与力矩的正负性关系,进一步分析舵面的具体形变故障类型,亦或基于螺旋桨与舵机的输出力与力矩关系,通过分析故障因子的内部信息,具体辨识可能的螺旋桨与舵机故障类型;最后,通过仿真结果表明所提出方法对AUV执行机构的故障具有较好的隔离与辨识精度.

关键词：自主式水下机器人执行机构故障描述因子多观测器故障隔离多层级故障辨识

基于自适应动态粒子群优化的RAK-SVD方法

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石油地球物理勘探 2024年第3期59卷 494-503页

作者：乐友喜姚晓辰付俊楠葛传友中国石油大学(华东)地球科学与技术学院山东青岛266580

K均值奇异值分解(K-SVD)算法是一种行之有效的地震资料去噪方法,但由于其稀疏分解存在不确定性,需要引入正则项对其改进。为此,在常规粒子群算法的基础上,提出了一种自适应动态粒子群算法优化正则化参数的正则化近似K-SVD(RAK-SVD)去噪... 详细信息

K均值奇异值分解(K-SVD)算法是一种行之有效的地震资料去噪方法,但由于其稀疏分解存在不确定性,需要引入正则项对其改进。为此,在常规粒子群算法的基础上,提出了一种自适应动态粒子群算法优化正则化参数的正则化近似K-SVD(RAK-SVD)去噪方法。首先通过修改字典原子和相关参数,解决了由于常规粒子群算法的惯性参数固定不变,导致后期搜索效率下降的问题;其次将正则化系数引入近似K-SVD(AK-SVD)方法,明显提升了去噪效果;最后利用自适应动态粒子群算法自动优选AK-SVD方法中的正则化参数,提高了稀疏分解的确定性,在对强反射信号进行去噪的同时加强了对弱信号的保护。模型测试和实际应用均表明,该方法有利于弱信号的提取和识别,不仅能够显著改善弱地震信号的去噪效果,还提升了计算效率。该方法具有一定的实际应用价值。

关键词：自适应动态粒子群算法 K-SVD字典正则化去噪

基于碳量子点基复合光催化剂的制备及其光降解RhB性能研究

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基于碳量子点基复合光催化剂的制备及其光降解RhB性能研究

作者：付俊翔南京信息工程大学

学位级别：硕士

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网络零售企业审计风险应对

财务与会计 2024年第12期 75-76页

作者：安玉琴付俊梅山西省财政税务专科学校

互联网、大数据、云计算等信息技术的迅猛发展极大促进了网络零售行业发展。网络零售企业经营基于互联网平台,依靠于大数据驱动,其使用的更多的是电子财务信息及电子凭证,经营活动具有虚拟化、扁平化、支付方式多样化、数据海量化等特点... 详细信息

互联网、大数据、云计算等信息技术的迅猛发展极大促进了网络零售行业发展。网络零售企业经营基于互联网平台,依靠于大数据驱动,其使用的更多的是电子财务信息及电子凭证,经营活动具有虚拟化、扁平化、支付方式多样化、数据海量化等特点,增加了审计人员获取审计证据的难度以及执行审计工作的复杂性,进而增加了审计风险。因此,如何防范网络零售企业的审计风险是当前审计工作实务中巫需解决的问题。

关键词：审计证据审计人员电子凭证零售行业互联网平台风险应对信息技术大数据

脉冲激励下阻尼非线性对串列式两自由度非线性能量阱的减振性能研究

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力学学报 2024年第5期56卷 1458-1474页

作者：聂小春林西齐付俊杰王灵芝晏致涛重庆科技学院建筑工程学院重庆401331 能源工程力学与防灾减灾重庆市重点实验室重庆401331

非线性能量阱(nonlinear energy sink,NES)是一种优于线性吸振器的被动能量吸收装置,其在各个领域的抑振中起着关键性的作用.对具有线性阻尼的串联式两自由度非线性能量阱(2-DOF LNES)、具有非线性立方项阻尼的串联式两自由度非线性能量... 详细信息

非线性能量阱(nonlinear energy sink,NES)是一种优于线性吸振器的被动能量吸收装置,其在各个领域的抑振中起着关键性的作用.对具有线性阻尼的串联式两自由度非线性能量阱(2-DOF LNES)、具有非线性立方项阻尼的串联式两自由度非线性能量阱(2-DOF NNES)以及具有线性和非线性阻尼的组合式串联两自由度非线性能量阱(2-DOF CNES)3种系统在脉冲激励下的振动抑制性能及能量传递形式进行了研究.建立了3种系统的理论模型,并利用复变量平均法对相应的系统近似解进行了推导,得到了对应的慢变动力流方程.使用4阶龙格库塔法对同种系统在不同初始能量下NES的减振效率及能量传递形式进行了纵向对比研究,又对不同系统在同种初始能量下的减振性能和能量传递形式进行了横向对比研究.结果表明,在主结构耦合串联式两自由度NES模型中,NES振子对主结构的减振主要通过1:1:1瞬态共振俘获实现.2-DOF LNES和2-DOF NNES分别在较小和较大的初始能量条件下对主结构具有较好的抑振能力.2-DOF CNES则综合了2-DOF LNES及2-DOF NNES系统各自的优势,不仅具有小的能量触发阈值,并且在主结构受到较大的初始脉冲激励时也能保持较好的减振性能,这种优势使其在应对不同的初始能量条件下时均具有较高的减振效率和鲁棒性.

关键词：非线性能量阱非线性阻尼脉冲激励靶向能量传递近似解析解

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施肥和干旱对蕲艾叶片总黄酮和总酚的影响

应用与环境生物学报 2024年

作者：张家亮方元平何楠楠付俊经济林木种质改良与资源综合利用湖北省重点实验室大别山特色资源开发湖北省协同创新中心黄冈师范学院黄冈市遗爱湖风景区管理处

为评估田间水肥条件对药用植物蕲艾（Artemisia argyi Levl. et Vant. var. argyi. cv. Qiai）产量和质量的作用，探究施肥和干旱处理对蕲艾的生长及叶片总黄酮和总酚的影响。采用双因素设计，设置5个施肥水平（0.5、1.0、1.5、2.0、2.... 详细信息

为评估田间水肥条件对药用植物蕲艾（Artemisia argyi Levl. et Vant. var. argyi. cv. Qiai）产量和质量的作用，探究施肥和干旱处理对蕲艾的生长及叶片总黄酮和总酚的影响。采用双因素设计，设置5个施肥水平（0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 g尿素/盆）和4个收割前的干旱处理水平（0、2、4、6天），使用盆栽（盆约1.5 L）进行实验研究施肥和干旱对蕲艾生长和叶片总黄酮和总酚的影响。结果显示，随着施肥量增加，施肥可显著提高蕲艾叶片、茎秆和总生物量，并降低根冠比；干旱显著降低蕲艾叶片生物量，与施肥有显著互作关系；干旱对茎秆和根冠比没有显著影响。蕲艾叶片总黄酮和总酚浓度或产量受到施肥、干旱及它们互作的显著影响，施肥显著降低两者的浓度和产量。在0.5 g/盆施肥且无干旱胁迫（0 天）条件下，蕲艾叶片具有最高的总黄酮（123.38±2.01 mg/g）和总酚（31.20±0.40 mg/g）浓度及其产量(黄酮636.64±77.90 mg，酚160.99±19.70 mg）均达到最高。施肥增加有利植株生长，但不利于蕲艾黄酮和酚类物质的累积；干旱抑制蕲艾叶片生长，随干旱胁迫增加，叶片总黄酮和总酚呈先升后降趋势，但与无干旱相比，干旱显著抑制总黄酮和总酚的合成，合理的水肥管理策略有利于在生产中提高蕲艾产量和质量。

关键词：蕲艾施肥干旱总黄酮总酚

基于多新息最小二乘和多新息扩展卡尔曼滤波算法的锂电池SOC估计

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华南理工大学学报（自然科学版） 2024年第2期52卷 74-83页

作者：巫春玲付俊成徐先峰孟锦豪郑克军胡雯博长安大学能源与电气工程学院陕西西安710064 西安交通大学电气工程学院陕西西安710049

针对现有SOC(荷电状态)估计方法中电池模型参数恒定,没有考虑电池模型参数的动态变化,导致SOC的估计不够精准的问题,文中提出了一种基于电池模型参数在线辨识与SOC估计联合的算法。在二阶RC等效电路模型基础上,采用多新息最小二乘(Multi... 详细信息

针对现有SOC(荷电状态)估计方法中电池模型参数恒定,没有考虑电池模型参数的动态变化,导致SOC的估计不够精准的问题,文中提出了一种基于电池模型参数在线辨识与SOC估计联合的算法。在二阶RC等效电路模型基础上,采用多新息最小二乘(Multi Innovation Least Squares,MILS)算法对锂离子电池模型中的参数进行在线辨识,从而对电池模型进行实时修正;同时基于修正后的电池模型,采用多新息扩展卡尔曼滤波(Multi Innovation Extended Kalman Filter,MIEKF)算法对电池荷电状态进行估计。MILS算法可以解决在线参数辨识过程中的初始误差累积问题,能够实现模型参数的在线精准辨识,MIEKF算法融合了多新息理论和卡尔曼滤波理论,加入了遗忘因子以削弱历史数据并修正权重,解决了数据过饱和问题,具有较高的准确性和收敛性。实验结果表明,在对电池模型进行参数辨识时,MILS算法、RLS算法辨识的均方根误差分别为1.4、1.9 mV,MILS算法相比RLS算法的估计精度提高了26.3%;对于参数辨识后SOC的估计,MIEKF算法估计的均方根误差为0.0037,EKF算法、AEKF算法估计的均方根误差分别为0.0073、0.0052,MIEKF算法比EKF算法的估计精度提高了49.31%,比AEKF算法的估计精度提高了28.84%;并且在给定SOC初值错误的情况下,文中所提出算法在电池开始工作后30 s左右就能够收敛到真实值,是一种精度高而且鲁棒性好的有效估计方法。

关键词： SOC估计多新息参数辨识扩展卡尔曼滤波