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基于强化学习的高超声速滑翔飞行器自适应末制导

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兵工学报 2024年

作者：肖柳骏李雅轩刘新福北京理工大学宇航学院

针对高超声速滑翔飞行器末制导段存在的动力学模型参数不确定性以及传统强化学习算法收敛速度慢的问题，提出一种基于强化学习的自适应制导方法。将标称条件下的高超声速滑翔飞行器末制导问题转化为最优控制问题，并基于序列凸优化算法... 详细信息

针对高超声速滑翔飞行器末制导段存在的动力学模型参数不确定性以及传统强化学习算法收敛速度慢的问题，提出一种基于强化学习的自适应制导方法。将标称条件下的高超声速滑翔飞行器末制导问题转化为最优控制问题，并基于序列凸优化算法进行求解得到状态-控制对的数据集。基于监督学习对数据集进行拟合，得到相应的神经网络制导模型。引入气动参数偏差、控制响应延迟系数不确定性以及状态测量噪声等干扰，通过飞行器与当前环境的大量交互，基于强化学习进一步优化神经网络制导模型。数值仿真结果表明，新提出的制导方法与监督学习制导方法相比具有更好的鲁棒性与精确性。

关键词：高超声速滑翔飞行器监督学习强化学习自适应末制导

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类星舰飞行器翻转着陆轨迹优化

导弹与航天运载技术（中英文） 2024年第1期 30-38,45页

作者：鲁鹏李雅轩刘新福北京理工大学宇航学院北京100081

星舰是美国太空探索技术公司(SpaceX)研制的新一代可重复使用航天运输系统。该类型飞行器的着陆过程与传统航天器截然不同,具有姿态机动大、约束条件多、精度要求高的特点。首先研究了类星舰飞行器翻转着陆段的动力学模型,将发动机摆角... 详细信息

星舰是美国太空探索技术公司(SpaceX)研制的新一代可重复使用航天运输系统。该类型飞行器的着陆过程与传统航天器截然不同,具有姿态机动大、约束条件多、精度要求高的特点。首先研究了类星舰飞行器翻转着陆段的动力学模型,将发动机摆角响应引入动力学方程来抑制发动机摆角振荡问题。接着,基于凸优化方法设计了可以考虑姿态机动和典型约束条件下类星舰飞行器飞行时间自由的翻转着陆轨迹优化算法。为了提高算法的收敛性,使用虚拟控制、在目标函数中惩罚信赖域并给出了初值选取方法。最后,结合数值优化结果,分析了不同初值选取方法、发动机摆角响应、着陆发动机个数和优化目标选取对翻转着陆过程的影响。

关键词：类星舰飞行器翻转垂直着陆轨迹优化凸优化

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基于序列混合整数凸优化的变体导弹轨迹规划

战术导弹技术 2024年

作者：窦青赟王研李雅轩刘新福北京理工大学宇航学院

针对变后掠角导弹俯冲段的轨迹规划问题，提出了一种基于序列混合整数凸优化的轨迹规划方法。提出使用升阻力系数可达集代替攻角约束、后掠角约束和气动代理模型作为导弹控制约束，避免了在轨迹规划问题中直接处理强非线性的气动代理模... 详细信息

针对变后掠角导弹俯冲段的轨迹规划问题，提出了一种基于序列混合整数凸优化的轨迹规划方法。提出使用升阻力系数可达集代替攻角约束、后掠角约束和气动代理模型作为导弹控制约束，避免了在轨迹规划问题中直接处理强非线性的气动代理模型。注意到可达集由两个区域组成，这使其无法被简单的解析函数描述，故提出使用整数变量来表征对可达集区域的选择，将升阻力系数可达集约束转换成解析的形式。建立了变体导弹轨迹规划的最优控制问题，通过重新设计控制量、部分线性化、凹凸分解等方法将其转化为仅含凸约束的最优控制问题，并使用序列混合整数凸优化算法对该问题进行求解。仿真结果表明，提出的算法能可靠地求解出严格满足各类约束的最优飞行轨迹，且变体导弹的终端速度相较于标准构型导弹显著提升。

关键词：变体导弹轨迹规划最优控制序列凸优化整数规划凹凸分解控制分配

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高压含水气井两相流态节流判断与控制方法

煤田地质与勘探 2024年第3期52卷 48-55页

作者：刘新福刘春花李清平姚海元郝忠献刘永飞青岛理工大学机械与汽车工程学院山东青岛266520 中国石油大学(华东)机电工程学院山东青岛266580 中海油研究总院有限责任公司北京100028 中国石油勘探开发研究院北京100083

井筒气水两相管流节流前后动态特性分析与控制,对保障致密气等高压含水气井高效稳定安全开采和水合物防治具有重要意义。考虑等熵绝热、等压热容、等容热容、不同井深节流能量等因素,推导气水两相流体流经喷嘴的能量、动能和温度动态变... 详细信息

井筒气水两相管流节流前后动态特性分析与控制,对保障致密气等高压含水气井高效稳定安全开采和水合物防治具有重要意义。考虑等熵绝热、等压热容、等容热容、不同井深节流能量等因素,推导气水两相流体流经喷嘴的能量、动能和温度动态变化等热力学微分方程组,建立高压含水气井两相节流能量、节流系统热量、节流物质平衡和流体质量流量变化等井下节流场数学模型,提出一种气水两相井筒节流前后动态特性分析与控制方法,为优化井下节流器及其节流喷嘴的结构参数和保障气井流动安全提供理论依据。最后依据数值模拟手段及其判断结果,以鄂尔多斯盆地东缘大宁-吉县区块为例进行验证,以揭示高压含水气井喷嘴尺寸和深度、含水率、节流前压力和温度对节流前后动态特性的影响规律。结果表明:高压含水气井气水两相流体质量流量先是随节流压力比减小而呈指数级增大,并在压力比降至0.55阈值附近时达到最大值,增大喷嘴下入深度和含水率、同时降低节流前压力和温度,可提高节流后温度,有利于抑制水合物生成;且节流过程临界质量流量受喷嘴内径的影响最大,含水率和节流前压力次之,而节流前温度和喷嘴深度的影响最小,且增加含水率会提高临界质量流量,但产气量也随之下降;大宁–吉县区块现场工程实例分析表明,井下节流喷嘴内径由3.0 mm扩至5.0 mm和节流前压力由14 MPa增至18 MPa时,气水两相流体的临界质量流量提升幅度分别为179.3%和27.8%,而利用地层温度等将节流前温度由313 K升至333 K时,节流过程临界质量流量反而小幅下降且下降幅度仅为5.15%,为此,增大喷嘴内径及其下入深度和节流前压力同时降低节流前温度,有利于提高气水两相流体节流过程中临界质量流量,并提升高压含水气井的产气量。

关键词：高压含水气井气水两相流井下节流临界质量流量水合物抑制

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离子型稀土矿山氨氮废水脱氮技术研究进展

工业水处理 2024年

作者：范存文郭佩洁胡予佳刘新福邱清荣苏昊张大超江西省矿冶环境污染控制重点实验室江西理工大学资源与环境工程学院赣州生态环境工程投资有限责任公司

南方离子型稀土矿通常采用硫酸铵作浸矿剂进行提取开采，矿山开采后的很长一段时期都将产生大量的矿山地表氨氮废水。其主要水质特征为有机碳源极缺、氨氮和硝酸盐氮共存，因此废水脱氮成本高昂。以我国离子型稀土资源开采量最大的赣州... 详细信息

南方离子型稀土矿通常采用硫酸铵作浸矿剂进行提取开采，矿山开采后的很长一段时期都将产生大量的矿山地表氨氮废水。其主要水质特征为有机碳源极缺、氨氮和硝酸盐氮共存，因此废水脱氮成本高昂。以我国离子型稀土资源开采量最大的赣州市稀土矿区为例，分析了离子型稀土矿山氨氮废水的水量水质特征；比较了现有的离子型稀土矿山废水处理工程实践的工艺技术特点；在分析常规厌氧氨氧化等新型生物脱氮技术在稀土矿山氨氮废水处理中的优势与不足的基础上，围绕水质特征与降低成本目标，提出了短程反硝化/短程硝化/厌氧氨氧化耦合工艺为离子型稀土矿山氨氮废水脱氮最优工艺。

关键词：离子型稀土矿山氨氮废水短程反硝化短程硝化厌氧氨氧化

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逆流式双螺旋叶片气液固多相旋流分离特性

石油机械 2024年第6期52卷 70-77页

作者：王浩凯刘新福李清平姚海元刘春花李明青岛理工大学机械与汽车工程学院山东省青岛市266520 中海油研究总院有限责任公司中国石油大学(华东)机电工程学院中国石化大连石油化工研究院

针对海洋平台空间的局限性和天然气水合物开采特殊工况,设计了一种结构紧凑、分离效率较高、维护成本低的逆流式双螺旋叶片气液固多相旋流分离器,以期实现海上平台天然气、泥质粉砂和海水多相混流的高效分离。综合高含气、高流量、小粒... 详细信息

针对海洋平台空间的局限性和天然气水合物开采特殊工况,设计了一种结构紧凑、分离效率较高、维护成本低的逆流式双螺旋叶片气液固多相旋流分离器,以期实现海上平台天然气、泥质粉砂和海水多相混流的高效分离。综合高含气、高流量、小粒径等因素耦合作用,建立气液固多相分离湍流数学模型,采用SIMPLE压力-速度耦合算法进行求解,揭示螺距、螺旋叶片头数和螺旋圈数等叶片结构参数对气液固多相旋流分离性能的影响规律;并依据气液固多相旋流分离双螺旋叶片的单因素优化结果,量化分析入口流速、含气体积分数、泥质粉砂粒径等生产参数对气液固多相旋流分离性能的影响程度。研究结果表明:当螺旋叶片的螺距为70 mm、螺旋头数为2且螺旋圈数为3时,逆流式双螺旋叶片气液固多相旋流分离性能最佳;增大入口流速可有效提高分离效率,入口流速达到3.0 m/s时,气、固两相分离效率分别提高至98.6%和83.2%;而含气体积分数由30%增至45%时,气相分离效率由99.4%降至96.5%,且气相出口含气体积分数由81.1%增至91.9%;泥质粉砂的粒径尺寸会影响分离效率,粒径尺寸为70 um时,分离效率可达93.4%。所得结论可为适用于天然气水合物开采的气液固多相分离器的设计和优化提供参考。

关键词：天然气水合物开采多相旋流分离螺旋逆流式双螺旋叶片分离性能

中药溃疡油对大鼠化疗外渗性损伤创面组织VEGF、EGF、bFGF表达的影响

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深圳中西医结合杂志 2024年第2期34卷 1-4页

作者：李珍吴韬封芬刘新福邵阳市中医医院湖南邵阳422000 邵阳市中心医院湖南邵阳422000 邵阳学院药学院湖南邵阳422000

目的:探究中药溃疡油促进大鼠化疗外渗性损伤创面的愈合机制。方法:将80只吡柔比星外渗性皮肤损伤模型大鼠随机分成实验组和对照组各40只。实验组采用中药溃疡油涂抹,对照组用0.9%氯化钠注射液涂抹,每日外敷给药2次,化疗外渗性皮肤损伤... 详细信息

目的:探究中药溃疡油促进大鼠化疗外渗性损伤创面的愈合机制。方法:将80只吡柔比星外渗性皮肤损伤模型大鼠随机分成实验组和对照组各40只。实验组采用中药溃疡油涂抹,对照组用0.9%氯化钠注射液涂抹,每日外敷给药2次,化疗外渗性皮肤损伤敷药后第2、6、10、18、24天各处死大鼠8只,分别以放射免疫法测量外渗性皮炎组织中血管内皮生长因子(VEGF)、表皮生长因子(EGF)、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)的水平。结果:实验组大鼠的外渗性损伤创面组织中VEGF、EGF、bFGF水平在敷药后第2、6、10、18、24天均显著高于对照组,差异均具有统计学意义(P<0.01)。结论:中药溃疡油可显著减轻外渗性创面的损伤,减少微血管渗透性、减轻血管炎症反应和组织水肿的作用可能是通过增加创面组织VEGF、EGF、bFGF的表达来实现,推测可能是中药溃疡油治疗化疗外渗性损伤有效的重要机制之一。

关键词：外渗性损伤创面中药溃疡油化疗实验动物大鼠

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高含气井低速叶轮动态气液分离设备参数优化

石油机械 2024年第2期52卷 75-81页

作者：董国驰刘新福郝忠献李清平姚海元刘春花李明青岛理工大学机械与汽车工程学院中国石油勘探开发研究院中海油研究总院有限责任公司中国石油大学(华东)机电工程学院中国石化大连石油化工研究院

针对目前高含气井电潜螺杆泵举升效率低的问题,提出一种低速叶轮动态气液分离方法。综合高气油比、低转速、低液量等因素的影响,建立低速叶轮气液分离场气泡运移数学模型和动态气液分离RNG k-ε模型,依据SIMPLE压力-速度耦合算法求解结... 详细信息

针对目前高含气井电潜螺杆泵举升效率低的问题,提出一种低速叶轮动态气液分离方法。综合高气油比、低转速、低液量等因素的影响,建立低速叶轮气液分离场气泡运移数学模型和动态气液分离RNG k-ε模型,依据SIMPLE压力-速度耦合算法求解结果,揭示叶片数目、叶片螺距和叶片长度等参数对动态气液分离效率的影响规律,并依据叶轮结构优化正交试验结果,探究转速和含气量等操作参数的敏感性及其对分离效率的影响。研究结果表明:增加叶片数目、叶片螺距和叶片长度时,低速叶轮动态分离效率先增大后减小;叶片数目为15片,叶片螺距为250 mm,叶片长度为420 mm时,分离效率达到最大值81%;增大转速可有效提升低速叶轮动态分离效率,转速由150 r/min提至300 r/min,分离效率由38%显著升至81%;同时低速叶轮动态分离效率随含气量的增加而不断减小,入口含气量由35%增至50%,分离效率则由87%降至63%。所得结论可为适用于电潜螺杆泵的低速叶轮动态气液分离设备的参数优化提供指导。

关键词：高含气井动态气液分离低速叶轮分离效率参数优化

NLR、PILE评分与PD-1抑制剂治疗晚期非小细胞肺癌的疗效及预后的相关性

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邵阳学院学报（自然科学版） 2024年第2期21卷 103-109页

作者：尹华婕曾腾达吴旭伍妮周玲刘新福南华大学附属邵阳医院血液肿瘤科湖南邵阳422000

目的探讨中性粒细胞-淋巴细胞比值(neutrophil to lymphocyte ratio, NLR)、PILE评分与程序性细胞死亡蛋白-1(programmed cell death protein 1, PD-1)抑制剂治疗的晚期非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer, NSCLC)患者疗效及预后的关系。方法回顾性分析邵阳市中心医院在2020年6月至2021年12月收治的使用PD-1抑制剂治疗的109例晚期NSCLC患者的资料,计算患者治疗前的NLR、PILE评分,分析其与疗效及预后的相关性。结果低NLR组比高NLR组有更高的疾病控制率(disease control rate, DCR)(P<0.05),PILE评分低分组较PILE评分高分组有更高的客观缓解率(objective response rate, ORR)和DCR(均P<0.05)。在多因素分析中,NLR、PILE评分是影响PFS的独立危险因素(均P<0.05)。结论高NLR、高PILE评分与PD-1抑制剂治疗的晚期NSCLC患者的疗效更差有关,且高NLR、高PILE评分是患者预后不良的独立危险因素。

关键词：晚期非小细胞肺癌 PD-1抑制剂 NLR PILE评分