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基于变论域模糊补偿的空间机器人自适应控制

南京航空航天大学学报 2024年第3期56卷 424-431页

作者：韩子航陈力韩大鹏福州大学机械工程及自动化学院福州350108 浙江大学创新创业研究院杭州310058

相比地面环境,太空环境中机器人系统暴露在宇宙射线中更容易受到外部干扰,且因难以维护和燃料消耗等原因带来的质量和惯性等系统参数变化使得其更容易存在系统不确定性。针对载体位置不受控的漂浮基空间机器人系统存在系统不确定性和外... 详细信息

相比地面环境,太空环境中机器人系统暴露在宇宙射线中更容易受到外部干扰,且因难以维护和燃料消耗等原因带来的质量和惯性等系统参数变化使得其更容易存在系统不确定性。针对载体位置不受控的漂浮基空间机器人系统存在系统不确定性和外部干扰的问题,提出了一种基于变论域模糊控制的轨迹跟踪控制方法。在使用计算力矩控制器求解标称系统控制力矩的基础上,使用变论域模糊控制对系统不确定性和外界干扰带来的误差进行补偿。论域范围的实时变化使变论域模糊控制可以适用于不同时刻的不同误差范围,从而有效提高了系统的响应速度,减小了系统的稳态跟踪误差。最后通过李雅普诺夫方法证明控制方案的稳定性,并通过数值仿真证明了控制方法的有效性。

关键词：空间机器人变论域模糊控制自适应控制外部干扰数值仿真

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深度强化学习在无人机编队路径规划中的应用

电光与控制 2024年

作者：周从航李建兴石宇静林致睿林航航福建理工大学电子电气与物理学院福建省工业集成自动化行业技术开发基地

本文基于深度强化学习(Deep Reinforcement Learning， DRL)方法对无人机编队路径规划问题进行研究。针对强化学习算法模型在编队问题中存在收敛速度慢、奖励稀疏等问题，将人工势场法引入深度强化学习，建立了无人机编队路径规划网络... 详细信息

本文基于深度强化学习(Deep Reinforcement Learning， DRL)方法对无人机编队路径规划问题进行研究。针对强化学习算法模型在编队问题中存在收敛速度慢、奖励稀疏等问题，将人工势场法引入深度强化学习，建立了无人机编队路径规划网络训练框架。同时根据编队控制目标，设计了编队切换奖励函数进行训练。基于Airsim和UE4仿真器，搭建了无人机强化学习编队路径规划仿真训练环境，实现在威胁区域环境中的无人机编队路径规划控制。通过对比实验验证了本文算法在编队稳定性以及碰撞率等方面相较于基线算法具有更优越的性能以及更快的收敛速度。

关键词：多无人机深度强化学习编队控制路径规划 Airsim

高密度和紧凑发展理念下的中外城市比较与启示

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国际城市规划 2024年第2期39卷 1-8页

作者：凌昌隆刘志航北京大学城市规划与设计学院德国慕尼黑工业大学航空航天和大地测量系

西方有关交通出行、公共健康等领域的研究发现,在较低密度和城市蔓延语境中兴起的紧凑发展比非紧凑发展更具优势。然而,中国城市独特的环境诱导了一定程度的高密度紧凑。与机动化和公共交通上的优势相比,对健康城市、公共福祉的负面影... 详细信息

西方有关交通出行、公共健康等领域的研究发现,在较低密度和城市蔓延语境中兴起的紧凑发展比非紧凑发展更具优势。然而,中国城市独特的环境诱导了一定程度的高密度紧凑。与机动化和公共交通上的优势相比,对健康城市、公共福祉的负面影响引发了对于高密度语境下紧凑发展的担忧。与西方城市明显不同,中国城市显示出相对高密度的城市本底、以土地为中心的紧凑策略,以及收益导向的高密度倾向。在普遍高密度环境中,仍提倡以提高密度为导向的紧凑发展可能导致一系列过密问题。中国式的紧凑发展应在区域与城乡间实行各具特色的紧凑政策,建立面向相对高密度的多目标紧凑模式,在空间产品的供给上更加包容多样的个体需求。

关键词：紧凑发展高密度城市建成环境国土空间规划控制性详细规划区划中外比较

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C城市商业银行债券投资业务发展策略研究

C城市商业银行债券投资业务发展策略研究

作者：丁铭航山东师范大学

学位级别：硕士

机械瓣膜置换术后中国人群华法林抗凝治疗的研究进展

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中华外科杂志 2024年第5期62卷 461-466,392页

作者：贾俊航陈聪张魁董然首都医科大学附属北京安贞医院心脏外科北京100029

华法林是机械瓣膜置换术后患者不可替代的口服抗凝药物,近年来,基于遗传药理学构建的华法林稳定剂量预测模型一定程度上提高了华法林抗凝治疗的有效性和安全性。遗传因素是影响华法林稳定剂量的主要因素,VKORC1、CYP2C9等基因通过作用... 详细信息

华法林是机械瓣膜置换术后患者不可替代的口服抗凝药物,近年来,基于遗传药理学构建的华法林稳定剂量预测模型一定程度上提高了华法林抗凝治疗的有效性和安全性。遗传因素是影响华法林稳定剂量的主要因素,VKORC1、CYP2C9等基因通过作用于华法林药理或代谢途径影响华法林抗凝效果。此外,年龄、体表面积、合并用药等非遗传因素也对华法林稳定剂量有影响。既往发表的华法林剂量预测模型纳入人群以高加索人为主,模型构建方法多为传统多元线性回归。而国内研究根据中国汉族机械瓣膜置换术后人群,采用机器学习方法构建华法林剂量预测模型并取得了更好的预测效能。

关键词：心脏瓣膜疾病心脏瓣膜假体植入华法林遗传药理学机械瓣膜置换术

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问题驱动教学法在初中英语阅读教学中的运用研究

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问题驱动教学法在初中英语阅读教学中的运用研究

作者：张盛航重庆三峡学院

学位级别：硕士

《义务教育英语课程标准》(2022年版)(以下简称“2022年版新课标”)要求,“学生不仅能够用语言进行有意义的沟通,还能在语言的学习中发展思维,在发展思维中推进语言的学习,逐步发展学生的逻辑思维、辩证思维及创新思维。学生还要在英语... 详细信息

《义务教育英语课程标准》(2022年版)(以下简称“2022年版新课标”)要求,“学生不仅能够用语言进行有意义的沟通,还能在语言的学习中发展思维,在发展思维中推进语言的学习,逐步发展学生的逻辑思维、辩证思维及创新思维。学生还要在英语学习中保持学习兴趣,学会主动探究。”问题驱动教学法以“问题”为载体,让学生围绕问题进行探索,解决学习当中的问题,这在很大程度上符合了“2022年版新课标”的要求。按照问题驱动教学法,上课前教师应将教学内容按照学生现有的认知水平、知识能力预设生成驱动性问题,然后在课堂上引导学生围绕提出的问题思考解决方案,并进行主动或合作探究,实现师生或生生互动;课后,学生除了通过练习巩固所学之外,还要总结和反思课堂所学,增强自己的问题意识和思维品质。这种教学方法,以教师为主导,学生为主体,充分发挥了学生的主体能动性,激发学生的好奇心与求知欲,养成良好的学习习惯,并培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。本研究以马赫穆托夫的问题教学理论和建构主义理论为依托,将问题驱动教学法与初中英语阅读相结合,试图回答以下三个问题,旨在促进学生阅读水平和思维能力的提高。1.当前初中英语学习兴趣、问题意识和思维品质等的现状如何?2.问题驱动教学法在初中英语阅读教学中的运用对提升学生阅读水平有何影响?3.问题驱动教学法对初中生英语学习的兴趣、问题意识、及创新品质等有什么样的影响?本文研究采用文献法、问卷调查法、实验法、访谈法和观察法对问题驱动教学法在初中英语阅读教学中的应用情况进行了研究,研究时间三个月。本研究选取重庆市万州区某中学初二年级17班(51人)和18班(47人)共计98名学生为研究对象,其中17班作为本研究的实验班,采用问题驱动教学法进行授课;18班作为对照班,采用传统教学模式进行授课,授课教师为教龄八年的A老师。实验后我们采用SPSS26.0对数据结果进行分析。研究结果显示,实验班学生的英语阅读兴趣和成绩都有较大幅度的提升,学生的问题意识和思维品质明显增强。因此,我们认为,在初中英语阅读教学中应用问题驱动教学法能够有效地提高学生英语学习兴趣,有助于学生学会主动探究,帮助学生增强发现问题、分析问题和解决问题的能力,进而较好地满足“2020年版新课标”提出的要求。

关键词：问题驱动教学法初中英语阅读教学问题意识思维品质

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数字化人机界面复杂度对人因失误的影响研究

数字化人机界面复杂度对人因失误的影响研究

作者：陈驰航杭州电子科技大学

学位级别：硕士

引进先进的数字化制造设备是制造企业实现转型升级,取得进一步发展的重要环节。但由于数字化设备相较于传统制造设备的人机界面交互发生了改变,导致人在操作过程中极易产生人因失误问题,在一定程度上又制约着企业发展。为了有效的减少... 详细信息

引进先进的数字化制造设备是制造企业实现转型升级,取得进一步发展的重要环节。但由于数字化设备相较于传统制造设备的人机界面交互发生了改变,导致人在操作过程中极易产生人因失误问题,在一定程度上又制约着企业发展。为了有效的减少操作人员由人机界面的复杂性而产生的人因失误,本文针对制造企业一线操作员工作特点,从人机界面的角度,结合管理学、心理学的相关理论研究,运用实证的研究方法,探究数字化人机界面复杂度对人因失误的作用机理。以求能够对制造企业如何更有针对性减少人因失误提供理论依据。本文以人因失误理论、认知负荷理论以及事故致因理论等理论为基础,系统分析了数字化人机界面复杂度对人因失误的影响关系,构建了以工作负荷为中介变量的影响机制模型。将人机界面复杂度分为界面显示复杂度以及界面控制复杂度两个维度,将工作负荷分为认知负荷和生理负荷两个维度,将人因失误分为感知过程失误、判断过程失误以及操作过程失误三个维度,形成了变量之间的具体影响模型。根据现有研究文献以及成熟量表,结合制造企业操作员的特点,编制了包含人机界面复杂度10个题项、工作负荷11个题项以及人因失误8个题项的测量量表,并对国内多个城市的制造企业操作员发放问卷,收集数据。使用SPSS对数据的信效度、描述性统计以及相关性等结果进行分析,使用AMOS构建结构方程模型,对模型的拟合优度进行检验,并验证所提出的研究假设。通过上述分析,得出了本文的主要研究结论:(1)数字化人机界面复杂度对人因失误有着显著的正向影响。(2)认知负荷在数字化人机界面复杂度与人因失误之间起显著的中介作用。(3)生理负荷在界面控制复杂度与人因失误之间起到显著的中介作用,但在界面显示复杂度与人因失误之间并未起到显著的中介作用。最后根据上述分析,从设备人机界面的变化,操作员的工作时间、工作压力以及工作时的身心状态,操作员之间的交流合作等方面对企业提出见解与应对建议,从而对可能出现的人因失误及时做出反应并进行预防。

关键词：数字化人机界面复杂度人因失误工作负荷结构方程

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电梯按需维保系统建模与算法研究

电梯按需维保系统建模与算法研究

作者：代天航杭州电子科技大学

学位级别：硕士

随着社会经济的快速发展和人民生活水平的日益提高,电梯数量得到几何级增长,电梯的安全维保任务逐年加剧繁重,传统的固定时间维保方式开始力不从心,按需维保方式显得迫切需要。基于此,论文在深入分析当前电梯维保现状的基础上,探讨一种... 详细信息

随着社会经济的快速发展和人民生活水平的日益提高,电梯数量得到几何级增长,电梯的安全维保任务逐年加剧繁重,传统的固定时间维保方式开始力不从心,按需维保方式显得迫切需要。基于此,论文在深入分析当前电梯维保现状的基础上,探讨一种新的电梯风险与综合评价算法,构建一种电梯按需维保模型,并基于物联网技术,开发电梯维保物联网云平台,为推动电梯按需维保的落地实施和提升电梯维保效率,起到积极作用。论文针对5000多台电梯维保记录和样本,根据《电梯维护保养规则》等标准法规,以电梯状态评估为出发点,综合分析了现有电梯维保、电梯综合评价、电梯风险评估等算法研究现状,构建了一种新型电梯按需维保系统的算法模型。该算法模型主要由两部分构成,一是确定电梯初始维保时间间隔的算法模型,即引入层次分析理论,将区间估计理论与专家打分的方法结合,构建电梯运行时间、电梯运行里程、电梯年检报告评分等五个指标的算法因素集,然后通过AHP-模糊综合评价方法,对电梯运行状态做出评价,再依据评价结果,确定电梯初始维保的时间间隔;二是评价电梯风险函数的算法模型,由于电梯是一类复杂机电设备,自身状态受多种因素的影响,电梯风险函数模型主要用于对电梯初始维保时间间隔的修正,使按需维保更加准确可靠,有利于完善按需维保体系。电梯风险函数模型以国家规定的电梯31项维保内容与电梯故障,作为输入项,通过专家打分、层次分析法及离差最大化方法,确定风险函数的重要参数,实现对维保时间间隔的修正。论文还设计了电梯按需维保的云平台,开发了平台的物理架构模块、数据采集传输模块、数据分发模块、数据库逻辑设计模块等五个功能模块。通过云平台计算,给出维保日期,并通知维保人员电梯维保工作。电梯按需维保云平台,通过电梯物联网及远程通信技术,实现了电梯的按需维保与实时在线的监测。算法模型及按需维保系统经过梅轮电梯公司的测试,测试结果表明该算法模型具有较高的可靠性,能够实现电梯按需维保的要求。本文所构建的电梯按需维保模型,设计开发的电梯按需维保云平台,已应用于电梯维保行业,进一步促进了电梯的安全运行,与电梯维保行业的可持续发展。

关键词：电梯按需维保算法模型云平台设计开发

材料表面浸润性的改性及其对萃取塔水力学性能的影响

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材料表面浸润性的改性及其对萃取塔水力学性能的影响

作者：秦佳航浙江大学

学位级别：硕士

溶剂萃取是一种重要的化工分离技术,具有分离效率高、生产能力大等优点,在化学工业中有着广泛的应用。搅拌筛板萃取塔具有交替排布的搅拌段和澄清段,搅拌段与澄清段之间由筛板隔开,筛板的浸润性会影响分散相液滴的运动行为,从而对萃取... 详细信息

溶剂萃取是一种重要的化工分离技术,具有分离效率高、生产能力大等优点,在化学工业中有着广泛的应用。搅拌筛板萃取塔具有交替排布的搅拌段和澄清段,搅拌段与澄清段之间由筛板隔开,筛板的浸润性会影响分散相液滴的运动行为,从而对萃取塔的性能产生影响。常见的筛板材料覆盖的浸润性范围有限,难以系统地研究筛板浸润性与萃取塔性能之间的关系。本文提出了一种铝表面浸润性调控的方法,并制备了五种浸润性不同的筛板,研究了筛板浸润性与萃取塔水力学性能之间的关系。论文以5052铝合金为基底,先进行抛光处理,再经水热处理和“酸蚀处理+水热处理”的方法分别制备出了水热铝基底和粗糙铝基底。采用十二烷基三甲氧基硅烷(DTMS)对粗糙铝基底改性,获得了超疏水/水下超亲油表面;采用(甲氧基三乙二醇醚基丙基)三甲氧基硅烷(MOTEOTMS)对粗糙铝基底改性,获得了超亲水/水下超(强)疏油表面;将MOTEOTMS和DTMS按不同比例复配对水热铝基底改性,实现了铝表面浸润性的调控,其空气中水接触角与MOTEOTMS的比例成负相关,水下油滴接触角与MOTEOTMS的比例成正相关。通过X射线光电子能谱对改性表面进行表征,发现硅烷分子与铝基底表面发生化学键合,因此改性表面具有一定的化学稳定性,在水中和正丁醇中保存一个月,其接触角未发生明显改变。论文采用上述改性方法制备了五种浸润性不同的筛板,研究了筛板浸润性对搅拌筛板萃取塔水力学性能的影响。实验结果表明,随着筛板对分散相浸润性的增加,筛板促进分散相液滴聚并的作用增强,对液沫夹带和返混的抑制作用也增强,分散相液滴的停留时间增加,滞存率升高,萃取塔通量和允许的最大搅拌转速也增加;体系界面张力越大,筛板浸润性对分散相液滴聚并效果的影响越显著。为获取足够的相界传质面积,促进萃取过程“分散-聚并-再分散”的循环,需要针对体系的特点选择合适浸润性的筛板,对于低界面张力体系,需要较强的筛板浸润性,对于中等或中低界面张力体系,需要中等程度的筛板浸润性,对于高界面张力体系,则以选用浸润性稍差的筛板为宜。

关键词：萃取塔表面改性浸润性调控筛板水力学性能