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空间两物体滚动约束系统运动规划和鲁棒控制

空间两物体滚动约束系统运动规划和鲁棒控制

作者：任书锋上海交通大学

学位级别：硕士

灵巧机械手和球形机器人是机器人研究领域的热点,这两类机器人系统在运行过程中都存在与物体的接触,其中物体间纯滚动接触是一种主要的接触形式。与滑动接触相比,纯滚动接触能量损耗小,通过建立的滚动约束非完整系统,可以使用较少的驱... 详细信息

灵巧机械手和球形机器人是机器人研究领域的热点,这两类机器人系统在运行过程中都存在与物体的接触,其中物体间纯滚动接触是一种主要的接触形式。与滑动接触相比,纯滚动接触能量损耗小,通过建立的滚动约束非完整系统,可以使用较少的驱动器实现灵巧操作,有利于简化机构、降低成本并提高系统可靠性。灵巧机械手通过对多指运动规划可获得期望的抓取姿态,球形机器人通过轨迹规划在到达地面指定位置的同时保证接触点为球面的目标位置,要实现这些任务首先需解决两个物体在滚动约束下的运动规划问题。由于滚动约束非完整系统状态变量之间相互耦合,带来了规划上的困难,并且运用于实际作业,还需抵抗不确定性对系统的扰动,因此建立完整的滚动约束系统轨迹规划和鲁棒控制算法,对移动机器人和灵巧手规划控制领域的发展具有重要意义。本文基于滚动约束一阶运动模型,考虑空间变曲率滚动约束系统,建立了滚动约束系统离线轨迹规划算法;基于规划轨迹,采用“离线规划、在线控制”策略,建立实时反馈控制器,将参数不确定性和反馈噪声信号引入模型中,基于扩展卡尔曼滤波和全状态反馈控制建立了鲁棒控制算法。研究成果为一般三维物体滚动约束系统轨迹规划和鲁棒控制提供指导。主要研究内容包括以下几个部分:1)滚动约束系统级联轨迹规划算法基于空间物体微分几何模型建立滚动约束系统控制仿射模型;设计滚动约束系统全状态空间的级联轨迹规划算法,使用两状态控制和配点法快速获得初始优化轨迹,再级联迭代线性二次调节器生成高精度的光滑轨迹,最终获得平滑的控制输入和路径最短的优化轨迹;通过球-球和椭球-椭球滚动约束模型的仿真结果,证明算法对变曲率模型的适用性,相比于已有方法,构建的级联算法获得的轨迹更优。2)滚动约束系统在线控制方法与最优参数设计建立了扰动影响下的滚动约束系统在线控制算法,将离线规划的结果作为在线控制的名义轨迹和控制,基于模型预测算法实现系统的在线控制;线性化模型预测控制的计算效率较高可满足实时控制的需求,该控制器对初始偏差和不同目标轨迹有较好的鲁棒性,测试获得控制器的最优参数;通过与最优动作控制和非线性模型预测控制方法在计算效率和稳定性方面的对比,证明建立的方法在滚动约束系统实时控制上的优越性。3)不确定性下的滚动约束系统鲁棒控制基于对系统及其线性化轨迹能控性的分析,结合全状态反馈控制和模型预测控制建立鲁棒控制算法;在控制环节中引入模型内部参数的不确定性和外部的噪声信号,使用扩展卡尔曼滤波实现系统的状态估计;开发了开源仿真平台,实现球模型和椭球模型在不确定扰动下轨迹跟踪仿真,评估鲁棒控制算法对模型参数不确定性、状态不确定性和控制不确定性的最大鲁棒能力。本文采用离线规划和在线控制的方式,建立了空间两物体点接触纯滚动约束系统的轨迹规划和鲁棒控制算法,为含滚动接触的机器人系统,如球形移动机器人在复杂环境中运动、灵巧机械手操作物体等,提供了高效率和高鲁棒性的控制方法。

关键词：非完整系统滚动约束轨迹规划模型预测控制鲁棒控制

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浅析高桩码头大直径钢管桩工艺

中国交通建设监理 2012年第7期 66-67页

作者：任书锋陈杰明厦门港湾咨询监理有限公司中化泉州石化有限公司

目前港口工程桩基不断朝着桩径更大、桩长更长的方向发展。对设备及施工工艺的要求也越来越高。文章以中化泉州石化项目青兰山码头工程为例。介绍了大直径钢管桩施工工艺。

关键词：大直径钢管桩施工工艺高桩码头工程桩基码头工程石化项目桩径桩长

宁蒙河段平滩流量变化过程及其与水沙条件的关系

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泥沙研究 2025年

作者：姚庆锋卢书慧史红玲张治昊滨州市引黄灌溉服务中心山东黄河河务局黄河河口管理局中国水利水电科学研究院

采用实测资料分析的方法，研究了黄河上游宁蒙河段平滩流量变化过程及其与水沙条件的关系。研究结果表明：1986年后，黄河上游龙羊峡水库与刘家峡水库联合调控运用，宁蒙河段年水量和汛期水量有所减小，年沙量和汛期沙量大幅度减小，洪... 详细信息

采用实测资料分析的方法，研究了黄河上游宁蒙河段平滩流量变化过程及其与水沙条件的关系。研究结果表明：1986年后，黄河上游龙羊峡水库与刘家峡水库联合调控运用，宁蒙河段年水量和汛期水量有所减小，年沙量和汛期沙量大幅度减小，洪峰流量削减严重，发生洪水的几率明显降低。水沙过程的变化必然会影响宁蒙河段河床演变过程，宁蒙河段平滩流量由20世纪60年代中期的3 600～5 800 m3/s减小到目前的1 900～4 000 m3/s。建立的宁蒙河段平滩流量和水沙条件的响应关系表明，宁蒙河段平滩流量随汛期水量的增大而增大，随汛期来沙系数的增大而减小。

关键词：黄河上游宁蒙河段平滩流量水沙条件河道演变

CF3SO2F气体与Al（111）表面相容性及其分解特性模拟

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绝缘材料 2025年

作者：陈兴发郑宇任书波肖亚鹏郝东昕国网内蒙古东部电力有限公司建设分公司武汉大学电气与自动化学院

基于密度泛函理论研究了CF3SO2F气体分子与设备内部常见Al（111）表面之间的相互作用及CF3SO2F气体的分解机理。结果表明：CF3SO2F气体在正常工况下与Al（111）表面具有良好的相容性，CF3SO2F气体在设备存在缺陷时的典型分解气体主要包... 详细信息

基于密度泛函理论研究了CF3SO2F气体分子与设备内部常见Al（111）表面之间的相互作用及CF3SO2F气体的分解机理。结果表明：CF3SO2F气体在正常工况下与Al（111）表面具有良好的相容性，CF3SO2F气体在设备存在缺陷时的典型分解气体主要包括CF4和SO2。研究结果可为评估新型环保绝缘气体CF3SO2F的气-固相容性及稳定性提供理论参考。

关键词： CF SO F气体 Al(111)表面密度泛函理论气固相容性分解特性

地方债的稳就业效应：来自中小银行专项债的证据

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数量经济技术经济研究 2025年

作者：毛捷任占尚

就业是最大的民生工程。地方政府专项债作为落实积极财政政策的重要抓手，对于带动有效投资、稳定就业具有重要意义。本文从财政金融协同联动的视角切入，基于中小银行专项债项目数据和新三板中小企业数据，采用交叠双重差分法实证检验... 详细信息

就业是最大的民生工程。地方政府专项债作为落实积极财政政策的重要抓手，对于带动有效投资、稳定就业具有重要意义。本文从财政金融协同联动的视角切入，基于中小银行专项债项目数据和新三板中小企业数据，采用交叠双重差分法实证检验了中小银行专项债对企业劳动雇佣规模的影响。研究发现，中小银行专项债具有显著的就业促进效应。机制分析结果表明，中小银行专项债可以通过缓解企业面临的融资约束、改善市场主体预期促进就业。拓展分析结果表明，中小银行专项债对中小企业，特别是专精特新中小企业的人力资本结构优化起到了积极作用；投向分析表明，支持农村金融机构的专项债在促进就业方面相较于支持城市商业银行的专项债发挥了更明显的效应。本文研究结论为财政金融协同防范化解重大风险、稳市场主体保就业提供了参考。

关键词：中小银行专项债就业融资约束财政金融协同

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生物高分子聚合物生态固沙效果初探

岩土工程学报 2025年第1期47卷 144-152页

作者：童小东慈祥孙任运东南大学土木工程学院江苏南京211189 东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室江苏南京211189 上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司上海200092

沙漠化治理是一个全球性的难题。相较于传统的沙漠固沙技术,作为环境友好型固化材料的生物高分子聚合物,不仅能有效胶结沙漠砂以抵抗风蚀作用,还能提高沙漠砂的促生性能以促进植物生长,最终达到利用植被实现永久固沙的效果。基于前述设... 详细信息

沙漠化治理是一个全球性的难题。相较于传统的沙漠固沙技术,作为环境友好型固化材料的生物高分子聚合物,不仅能有效胶结沙漠砂以抵抗风蚀作用,还能提高沙漠砂的促生性能以促进植物生长,最终达到利用植被实现永久固沙的效果。基于前述设想,通过表面硬度试验、保水性能试验和植物生长试验研究了黄原胶(XG)、瓜尔胶(GG)以及二者的等质量混合胶(MG)生态固沙的效果。表面硬度试验表明生物高分子聚合物能有效胶结沙漠砂颗粒,质量分数为0.1%的XG、GG和MG溶液分别将沙漠砂的表面压力强度提高了9.4倍、5.3倍和8.0倍;保水性能试验表明生物高分子聚合物对沙漠砂保水性能的提升效果随溶液质量分数的增大而增大,在40℃高温养护条件下,生物高分子聚合物保水性能的比较结果为:XG>MG>GG;植物生长试验表明,在室内条件下,生物高分子聚合物能缩短植物出苗时间、提升植物的出苗率和幼苗高度,明显提高沙漠砂的促生性能。本文的研究初步表明,采用生物高分子聚合物实现生态固沙具备理论上的可行性。

关键词：生物高分子聚合物生态固沙表面硬度保水性能

双边政治关系与多元距离因素对FDI的交互影响研究——基于“一带一路”沿线国家面板数据的实证检验

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中国地质大学学报(社会科学版) 2025年

作者：王弘书祁佳周绍杰北京外国语大学国际组织学院

2024年是习近平总书记提出“一带一路”倡议的十周年，也是推动共建“一带一路”高质量发展的开局之年。本文探究多元距离因素（即制度距离、文化距离和地理距离）对对外直接投资的潜在影响，以及双边政治关系对其的调节作用，通过构建... 详细信息

2024年是习近平总书记提出“一带一路”倡议的十周年，也是推动共建“一带一路”高质量发展的开局之年。本文探究多元距离因素（即制度距离、文化距离和地理距离）对对外直接投资的潜在影响，以及双边政治关系对其的调节作用，通过构建多元线性回归模型对2013年至2021年34个“一带一路”沿线国家的面板数据进行回归分析，研究得出以下结论：（1）双边政治关系中互动频度增加对母国与东道国制度距离形成正向调节作用，进而影响对外直接投资的战略动机与整合效率；（2）“一带一路”等国家级倡议推动国家间文化距离的拉近，使母国企业在东道国形成外来者收益，进而弱化文化距离对中国企业对外直接投资的负向作用；（3）双边政治关系的夯实会减弱地理距离对母国对外直接投资的负向作用，进而有利于增加对母国东道国的投资意愿。基于以上结论，本研究认为母国和东道国企业应通过加强制度关系协调、政策与法律协同、加速文化融合、分散与多样化目的地选择、制定具有差异性的FDI政策、对相关质疑进行合理疏解等途径来促使我国企业更快实现更高质量的对外直接投资。

关键词：双边政治关系多元距离因素对外直接投资高质量FDI

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郭熙的“影壁”艺术及对宋代石窟壁塑的影响

美术观察 2025年第1期 79-81页

作者：陈学书河南财经政法大学美术与设计学院

“影壁”艺术是北宋郭熙在继承前人的基础上将山水画与壁画、雕塑融合而创的一种全新的艺术表达形式。他创造性地以“枪泥”代替“泥掌”,将泥与墨交织融汇,拓展了山水画的形式语言与空间意识,也使得审美变得更加自由、洒脱,由“形似”... 详细信息

“影壁”艺术是北宋郭熙在继承前人的基础上将山水画与壁画、雕塑融合而创的一种全新的艺术表达形式。他创造性地以“枪泥”代替“泥掌”,将泥与墨交织融汇,拓展了山水画的形式语言与空间意识,也使得审美变得更加自由、洒脱,由“形似”向“意足”转折,对文人绘画的发展有着深远的影响。通过对南宋邓椿《画继》等文献中有关郭熙“影壁”相关记载的梳理,以甘肃罗汉洞石窟残存壁塑为参照,解析郭熙“影壁”艺术的形式语言与技法运用,探索其审美表达与价值传承,为后续研究提供参考。

关键词：郭熙影壁艺术罗汉洞石窟壁塑艺术特色

外生菌根真菌对森林土壤有机质形成和分解的影响研究进展

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应用生态学报 2025年

作者：余书捷沈蓉林敦梅重庆大学三峡库区生态环境教育部重点实验室云南林业职业技术学院

外生菌根（EcM）真菌是土壤真菌的重要功能群之一，在土壤有机质（SOM）的形成、稳定和分解中发挥重要作用。本文综述了EcM真菌参与森林生态系统SOM的形成、稳定和分解的主要过程和机制。植物将一部分光合产物分配给共生的EcM真菌，EcM... 详细信息

外生菌根（EcM）真菌是土壤真菌的重要功能群之一，在土壤有机质（SOM）的形成、稳定和分解中发挥重要作用。本文综述了EcM真菌参与森林生态系统SOM的形成、稳定和分解的主要过程和机制。植物将一部分光合产物分配给共生的EcM真菌，EcM真菌以菌际分泌物或死亡残体的形式输入土壤参与SOM的形成，其活动促进土壤团粒结构的形成和SOM的稳定。EcM真菌通过分泌胞外酶或通过驱动芬顿反应产生羟基自由基进而直接驱动SOM的分解，通过促进腐生菌的活动（激发效应）或抑制腐生菌的活动（Gadgil 效应）间接促进或抑制SOM的分解。EcM真菌在SOM形成中的作用尚未得到精确量化，现有研究多集中在欧洲和北美，且使用不同的技术方法使得各地数据难以整合。未来研究应采用统一的技术方法，开展跨区域联合研究。当前对EcM真菌分解有机质的认知主要基于实验室培养的少数物种，未来研究应涵盖更多种类的EcM真菌并在自然环境下探讨其在不同土壤类型和森林群落中的作用。此外，EcM真菌与腐生菌的相互作用对SOM动态有重要影响，未来应深入研究其对气候、土壤和植被的响应，从而更好地理解它们在土壤碳循环中的作用。

关键词：外生菌根真菌土壤有机质有机质积累有机质分解