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防超调增强型PI控制器研究

机械科学与技术 2024年

作者：乐万德初建杰程传旭任静刘洲洲西安航空学院计算机学院西北工业大学机电学院

针对电机PI控制器参数整定过程中容易出现的转速超调问题，提出了积分凸包概念、积分凸包分析方法。在此基础上，设计了基于积分凸包抑制的防超调增强型PI(enhaced PI， ePI)控制器。在PI控制参数基础上，设计新增了积分阈值参数，该参... 详细信息

针对电机PI控制器参数整定过程中容易出现的转速超调问题，提出了积分凸包概念、积分凸包分析方法。在此基础上，设计了基于积分凸包抑制的防超调增强型PI(enhaced PI， ePI)控制器。在PI控制参数基础上，设计新增了积分阈值参数，该参数控制积分项的累积，并加入到驱动电机的PWM值的计算公式中。通过可视化消除积分凸包，快速调试出防止转速超调的包括比例、积分及积分阈值参数的ePI控制器参数。基于Arduino及proteus，构建了仿真平台。通过实验，对比了PI控制器与基于积分凸包抑制的ePI控制器防超调仿真结果。实验结果表明，ePI控制器对超调控制有效，且超调率随积分阈值减小而减小。

关键词： ePI控制器防超调积分阈值参数积分凸包参数整定

基于DAG和AHP-TOPSIS算法的多乘员协同任务分配方法研究

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中国科学:技术科学 2023年第9期53卷 1465-1475页

作者：李欣颜初建杰苏瑾李飞龙中国北方车辆研究所北京100072 西北工业大学工业设计与人机工效工信部重点实验室西安710072

提出了一种基于有向无环图(direct acyclic graph,DAG)以及层次分析法结合逼近理想解排序法(analytic hierarchy process-technique for order preference by similarity to an ideal solution,AHP-TOPSIS)的多乘员协同任务动态分配方法.基于列表调度算法的思想,对乘员任务进行分解,并以任务划分层级,通过广度遍历,对每层任务进行排序,再逐个分配.综合考虑乘员脑力负荷、个人能力、时间成本和任务相关度.对单个任务采用AHP-TOPSIS算法确定最佳分配对象,并实时更新乘员状态,进行下一个任务的分配,直至所有任务分配完成.本方法实现了随战场态势、作战任务、乘员状态等实时变化时乘员协同任务的合理分配与动态调整,可有效解决非预期事件下协同作战效率不高、乘员负荷不均衡以及任务分配不合理等问题.

关键词：动态任务分配多乘员协同 DAG分解 AHP-TOPSIS

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基于犹豫模糊集的飞机驾驶舱形态评价

浙江大学学报（工学版） 2022年第8期56卷 1568-1577页

作者：陈彦蒿余隋怀初建杰寸文哲西北工业大学工业设计与人机工效工信部重点实验室陕西西安710072

为了解决飞机驾驶舱形态设计过程中,飞行员存在的认知偏好描述困难及决策犹豫的问题,提出基于犹豫模糊集的飞机驾驶舱设计形态综合评价方法.通过对驾驶舱设计形态的认知需求分析,建立了驾驶舱设计形态认知需求的属性特征体系;利用粗数... 详细信息

为了解决飞机驾驶舱形态设计过程中,飞行员存在的认知偏好描述困难及决策犹豫的问题,提出基于犹豫模糊集的飞机驾驶舱设计形态综合评价方法.通过对驾驶舱设计形态的认知需求分析,建立了驾驶舱设计形态认知需求的属性特征体系;利用粗数评价模型得到影响驾驶舱设计形态认知偏好的评价指标,提取驾驶舱关键部件设计形态特征线,获取了驾驶舱关键部件设计形态的核心特征,进一步结合驾驶舱设计形态的认知偏好评价指标,获取综合决策评价值;采用认知熵理论修正评价指标权重,构建集结犹豫模糊评价模型,从而得到复合认知偏好下的驾驶舱设计形态优先级排序.与5种同类评价算法进行比较及一致性检验,结果表明本研究所提方法具有良好的可靠性且能有效解决评价信息的犹豫性,能够较好地实现对飞机驾驶舱设计形态认知偏好的精确评估.

关键词：飞机驾驶舱形态认知需求认知偏好犹豫模糊集综合评价

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个人空间入侵对飞机经济舱舒适性设计的影响

机械科学与技术 2022年第8期41卷 1289-1297页

作者：王龙余隋怀初建杰西北工业大学工业设计与人机工效工业和信息化部重点实验室西安710072

为提高飞机经济舱舒适性,引入环境心理学个人空间理论,研究乘客个人空间入侵对舒适性设计的影响。调查得到乘客个人空间入侵的具体形式、感受和对舒适性的影响程度,对影响程度进行混合方差分析,发现影响程度因乘客性别、年龄及受教育程... 详细信息

为提高飞机经济舱舒适性,引入环境心理学个人空间理论,研究乘客个人空间入侵对舒适性设计的影响。调查得到乘客个人空间入侵的具体形式、感受和对舒适性的影响程度,对影响程度进行混合方差分析,发现影响程度因乘客性别、年龄及受教育程度不同存在显著差异。DEMATEL方法分析影响因素发现,触觉感受与其它感官分别是值最大的结果和原因维度,物理空间与触觉感受的中心度远大于另外两个维度,优化相应的客舱设计指标可提高经济舱舒适性。

关键词：经济舱个人空间入侵舒适性设计 DEMATEL

面向产品设计的民族图案语义量化模型构建与应用

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计算机辅助设计与图形学学报 2023年第4期35卷 621-632页

作者：丁宁余隋怀初建杰陈晨刘华静西北工业大学工业设计与人机工效工信部重点实验室西安710072

为了提高传统民族图案知识与现代设计的一致性,解决现有设计中传统知识关联度低、知识利用效率低的问题,提出一种面向产品设计的民族图案语义量化模型构建方法.该方法以苗族蜡染图案作为研究对象,将图案语义划分为6个维度,综合专家知识... 详细信息

为了提高传统民族图案知识与现代设计的一致性,解决现有设计中传统知识关联度低、知识利用效率低的问题,提出一种面向产品设计的民族图案语义量化模型构建方法.该方法以苗族蜡染图案作为研究对象,将图案语义划分为6个维度,综合专家知识对图案语义解析并编码,构建语义量化模型并制定二阶段建模过程.第1阶段,利用解析降维后的图案语义编码数据对图案进行聚类重组,构建图案语义簇,表征各语义簇代表性语义元素;第2阶段,计算各维度语义相关性,挖掘各语义簇各维度语义元素关联度.将用户需求与量化模型进行匹配,根据匹配结果指导设计实践,形成设计方案,并对设计方案的语义相关度和视觉美观度进行评分,选取评分较高的设计方案,制作民族产品实例.实例结果表明,该方法作为析出知识指导设计实践,可以提升民族图案语义与用户需求以及现代民族产品设计的契合度.

关键词：民族图案多维语义语义簇产品设计

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大规模用户语义描述需求建模与分析

计算机集成制造系统 2022年第2期28卷 601-611页

作者：成方敏余隋怀初建杰樊佳爽胡宇坤西北工业大学陕西省工业设计工程实验室陕西西安710072

针对大规模用户提交的语义描述需求存在模糊性、不确定性、需求关系复杂等问题,提出一种大规模用户语义描述需求建模与分析方法。在分析语义描述需求形式和类型的基础上,构建需求模型并制定两阶段需求建模过程。首先合成需求,基于感性... 详细信息

针对大规模用户提交的语义描述需求存在模糊性、不确定性、需求关系复杂等问题,提出一种大规模用户语义描述需求建模与分析方法。在分析语义描述需求形式和类型的基础上,构建需求模型并制定两阶段需求建模过程。首先合成需求,基于感性词语义相似度聚类非参数型需求,基于参数观点对应的梯形模糊数相似度聚类参数型需求,将语义描述需求转化为标准的需求项;然后,采用两轮评估的方法评估需求间的相关关系,并据此修正需求量和计算需求重要度,根据需求重要度识别关键需求,输出用户群体需求方案。以手持吸尘器的大规模用户语义描述需求建模分析过程为例对该方法进行应用研究,证明了方法的可行性。

关键词：大规模用户语义描述需求需求建模语义相似度梯形模糊数

任务信息驱动的3D打印云服务平台知识管理模型

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机械科学与技术 2022年第1期41卷 88-97页

作者：刘卓余隋怀初建杰成方敏西北工业大学工业设计与人机工效工业和信息化部重点实验室西安710072 天津理工大学艺术学院天津300384

为了有效辅助用户在3D打印云服务平台上完成产品开发任务,针对3D打印云平台任务流程复杂、任务主体类型多样的特点,提出一种面向任务信息的3D打印云服务平台知识管理模型。梳理了3D打印云平台知识类型,分析了平台典型任务过程并建立了... 详细信息

为了有效辅助用户在3D打印云服务平台上完成产品开发任务,针对3D打印云平台任务流程复杂、任务主体类型多样的特点,提出一种面向任务信息的3D打印云服务平台知识管理模型。梳理了3D打印云平台知识类型,分析了平台典型任务过程并建立了任务阶段间的信息交互映射模型。构建了3D打印云平台知识管理模式,基于本体对知识和任务进行了语义化表示,针对特定任务阶段,提出了综合任务过程属性和任务对象属性的知识双重过滤模型,通过任务对象属性语义扩展保证了知识方案的完整性,实现了个性化的知识服务。开发了3D打印云平台环境下的知识管理系统,通过案例验证了本文提出的管理模型的可行性和合理性。

关键词：知识管理 3D打印云平台产品开发任务信息

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基于联合学习的概念设计知识抽取与图谱构建

计算机集成制造系统 2023年第7期29卷 2313-2326页

作者：黄悦欣余隋怀初建杰苏兆婧王晗宇丛扬帆樊皓西北工业大学机电学院工业设计与人机工效工信部重点实验室陕西西安710072

为提高产品概念设计过程中设计知识获取效率,解决设计知识碎片化、推理性差、可视化程度不高等问题,提出了基于联合学习的设计知识抽取与图谱构建方法。首先,根据设计知识需求和产品概念设计流程,构建了面向产品概念设计的设计知识图谱... 详细信息

为提高产品概念设计过程中设计知识获取效率,解决设计知识碎片化、推理性差、可视化程度不高等问题,提出了基于联合学习的设计知识抽取与图谱构建方法。首先,根据设计知识需求和产品概念设计流程,构建了面向产品概念设计的设计知识图谱框架,然后,分析了设计知识提取过程中实体关系重叠问题,建立了基于联合学习的设计知识抽取模型,该模型通过ELECTRA算法进行语义编码,利用联合学习方法将实体关系抽取转换为各关系上两实体映射。通过真实设计数据和DuIE公共数据集对比实验表明,该模型知识抽取效果显著优于对比模型。最后,将该方法应用于文化创意产品设计知识图谱开发,为设计师提供关联化、可推理、可视化的设计知识,辅助进行产品概念设计。

关键词：产品概念设计设计知识图谱实体关系抽取联合学习工业设计

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在线产品评论中用户体验信息采集与分析方法

机械科学与技术 2022年第2期41卷 227-234页

作者：成方敏余隋怀初建杰胡宇坤赵杭西北工业大学工业设计与人机工效工业和信息化部重点实验室西安710072

面向产品设计改进,提出一种在线产品评论中用户体验信息采集与分析方法。首先构建用户体验要素模型;然后,依据要素模型采用分步提取的方法提取单个评论句中的用户情感、产品特征和使用情境三类要素;最后,对提取出的用户体验要素信息进... 详细信息

面向产品设计改进,提出一种在线产品评论中用户体验信息采集与分析方法。首先构建用户体验要素模型;然后,依据要素模型采用分步提取的方法提取单个评论句中的用户情感、产品特征和使用情境三类要素;最后,对提取出的用户体验要素信息进行分类整合,通过定量分析评论数据识别出对用户体验影响较大的产品特征和使用情境。以京东商城上某款智能手机的在线评论为例进行实例验证。实验结果表明,方法能有效提取在线产品评论中的用户体验要素,识别对用户体验产生较大影响的产品特征和使用情境,辅助设计师有针对性地改进产品设计。

关键词：用户体验在线产品评论要素模型设计改进