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基于事件触发的多智能体系统的避障及优化控制研究

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基于事件触发的多智能体系统的避障及优化控制研究

作者：吝晓楠燕山大学

学位级别：硕士

多智能体系统具有协调性、自主性、易于管理等特点,越来越受到众多学者的关注。而一致性控制是多智能体系统的一个基本问题,智能体在达到一致性过程中需要频繁的进行信息交互。同时,多智能体系统在运作过程中会受到障碍物及拓扑结构变... 详细信息

多智能体系统具有协调性、自主性、易于管理等特点,越来越受到众多学者的关注。而一致性控制是多智能体系统的一个基本问题,智能体在达到一致性过程中需要频繁的进行信息交互。同时,多智能体系统在运作过程中会受到障碍物及拓扑结构变化的影响,因此,为了节约成本并保障多智能体系统能够稳定运行,本文考虑环境中存在障碍物和拓扑结构发生变化等因素,研究多智能体系统的事件触发一致性及优化控制问题。主要研究内容如下:首先,针对二阶多智能体系统的一致性控制问题,考虑环境中存在障碍物,基于人工势场法,引入智能体的速度信息设计新的势场函数;随后基于事件触发机制,设计了切换控制器;通过Lyapunov稳定性理论证明系统可以达到稳定,利用仿真验证设计的事件触发切换控制器可以进行有效避障,并实现一致性。其次,考虑实际应用中多智能体系统拓扑结构的可变性,针对马尔科夫切换拓扑下的多智能体系统,结合指数函数与反余切函数,设计动态事件触发控制器,以减少智能体状态信息释放次数的基础上,且减少控制器的更新次数;随后基于构建的动态事件触发机制,设计新的Lyapunov函数证明系统达到均方一致,并通过数值和多飞行器系统仿真验证所设计控制器的有效性。最后,针对细节平衡有向图下多智能体系统的一致性控制问题,设计自适应动态事件触发机制;为了使系统具有更好的性能,融入优化控制,且在控制器中引入双曲正切函数;基于Lyapunov稳定性理论证明系统收敛到全局最优解,并达到实际固定时间稳定;通过数值对比仿真与电力系统仿真验证自适应动态事件触发机制的优势与控制器的有效性。

关键词：多智能体系统一致性控制避障事件触发机制优化控制

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煤矿采煤技术发展与采煤自动化技术的探讨

中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 2023年第1期 175-178页

作者：吝楠冀中能源峰峰集团有限公司辛安矿河北邯郸056200

现阶段,随着我国经济实力和综合国力的不断提升,社会的各项基础设施得到了有效建设与完善,各行业与领域对于能源的需求量不断扩大,为了保证正常的电力能源供应。人们需要加强对资源的开发与利用,煤炭作为重要的资源之一,在实际开采过程... 详细信息

现阶段,随着我国经济实力和综合国力的不断提升,社会的各项基础设施得到了有效建设与完善,各行业与领域对于能源的需求量不断扩大,为了保证正常的电力能源供应。人们需要加强对资源的开发与利用,煤炭作为重要的资源之一,在实际开采过程中受到多方面因素的限制和影响,采煤效率和安全性都存在着不足。通过运用采煤自动化技术来创新和优化采煤流程,提高煤炭资源的开采效率和质量,同时保证开采环境的安全性,对于煤矿的长久发展也能起到良好的推动作用。本文主要对煤矿采煤技术的发展和采煤自动化技术进行了分析和研究,同时提出了具体的发展措施,从而为相关人员提供有用参考和帮助。

关键词：煤矿采煤技术发展采煤自动化技术探讨

绿色化学试验案例与教学设计 ——以普通高中人教版选修4电化学基础知识

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绿色化学试验案例与教学设计 ——以普...

作者：吝彦楠石河子大学

学位级别：硕士

为了认识和解决现代社会不断增长的能源和生态问题,引导师生将课堂教学与绿色化学相结合,不仅要在课堂教学中渗透绿色化学,更要致力于探讨适合高中学生的绿色化学实验案例。本文针对高中生的认知能力和理解能力,以及《基础教育课程改革... 详细信息

为了认识和解决现代社会不断增长的能源和生态问题,引导师生将课堂教学与绿色化学相结合,不仅要在课堂教学中渗透绿色化学,更要致力于探讨适合高中学生的绿色化学实验案例。本文针对高中生的认知能力和理解能力,以及《基础教育课程改革纲要（试行）》的要求,以培养学生的核心素养和绿色化学素养为宗旨,聚焦于人教版选修4第四章的电化学基础知识,将前沿的科学研究引入教学,开发了四个适合高中生的绿色化学研究型实验案例。实验案例的设计以绿色化学思想、核心素养五维目标和STEM教育理念为指导,通过创设真实情境,培养学生的绿色化学素养和化学学科核心素养。基于研究的实验案例开发分为四个阶段,分别是:确定并熟悉研究项目、准备实验、试点实验和反馈评价、大规模实施。实验案例的教学设计及实施情况如下所示:（1）锂离子电池的前世今生。首先,学生首先学习锂离子电池的发展史、结构、组成、特点、工作原理。其次,学习了锂硫电池和锂-空气电池的工作原理,充分锻炼了学生的理解能力、知识迁移能力。最后,学生组装锂离子电池,点亮发光二极管,并总结出电解质浓度与电压的关系:电解质浓度与电压成正比。（2）学生学习双电层电容器和法拉第准电容器的工作原理、组装及性能测试方法（循环伏安法和恒流充放电法）,通过分析循环伏安曲线、比电容和能量密度,得出结论:双电层电容器具有良好的循环稳定性,法拉第准电容器却拥有较高的比电容和能量密度。（3）在案例二的基础上,学生探究了不同电解质对双电层电容器电化学性能的影响。有机电解质能提供3V的电压,但是其循环稳定性和比电容不高;水系电解质提供的电压较低（1-1.4V）,却具有较好的循环稳定性和比电容。（4）固体电解质导电水凝胶的制作。在整个项目过程中,通过对生活中水凝胶制品的调查和文献的阅读,学生们得出了水凝胶的定义和特点,绘制了分类思维导图,设计并执行导电水凝胶的实验方案。最终,构建了自主学习体系,建立了化学和物理学科相关知识网络。通过课堂观察、课后小测和学生对实验案例认可度的调查分析,得出结论:学生的反应是积极的,他们对项目有很大的兴趣,并表现出强烈的自主性和创造性;电化学基础和科学研究的成功联通,让学生对电化学概念和原理有了更深刻的理解,并获得关于清洁能源储存器件的实践经验,同时也锻炼了学生的分析能力、信息整合能力、实践动手能力等,最重要的是增强了学生的绿色化学素养和核心素养。

关键词：绿色化学实验锂离子电池超级电容器导电水凝胶核心素养

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超低导通电阻沟槽栅LDMOS器件研究

电子学报 2023年第8期51卷 1995-2002页

作者：吝晓楠吴团庄许超奇李仁伟张仪薛璐洁陈淑娴林峰刘斯扬孙伟锋东南大学电子科学与工程学院江苏南京210096 东南大学微电子学院江苏无锡214000 无锡华润上华科技有限公司江苏无锡214000

本文提出了一种具有超低特征导通电阻的沟槽栅横向双扩散场效应晶体管(Trench Gate Lateral Double-diffused MOSFET,TG-LDMOS).本结构源极和漏极都在表面,与BCD(Bipolar CMOS DMOS)工艺相兼容.通过引入介质沟槽、垂直栅极、栅极下方的... 详细信息

本文提出了一种具有超低特征导通电阻的沟槽栅横向双扩散场效应晶体管(Trench Gate Lateral Double-diffused MOSFET,TG-LDMOS).本结构源极和漏极都在表面,与BCD(Bipolar CMOS DMOS)工艺相兼容.通过引入介质沟槽、垂直栅极、栅极下方的源极多晶硅以及栅极右侧的厚氧化层,将传统集成型功率器件的一维耐压拓宽为二维耐压,包括横向耐压与纵向耐压两个方向.其中,纵向耐压不占用横向元胞尺寸,进而在相同耐压水平上,使TG-LDMOS具有分立功率器件耐压效率高、导通电阻低的特点.本结构通过仿真优化做到了击穿电压(VB)为52 V,特征导通电阻(Ron,sp)为10 mΩ·mm^(2).结果表明,TG-LDMOS突破了硅器件的极限关系,与硅极限相比特征导通电阻降低了48%.

关键词：横向双扩散场效应晶体管沟槽横向元胞尺寸击穿电压特征导通电阻

基于化学核心素养的科教融合型全水解综合实验

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实验室科学 2023年第5期26卷 14-21页

作者：郁洁吝彦楠杨金凤于锋石河子大学化学化学化工学院、新疆兵团绿色化工过程重点实验室新疆石河子832003 乌鲁木齐市第127中学新疆乌鲁木齐830000 石河子大学兵团工业技术研究院新疆石河子832003

以提升化学核心素养为目标,设计了二维镍铁类水滑石电催化剂用于全解水反应的综合实验。通过共沉淀法制备了镍铁水滑石,表征了XRD、FT-IR、SEM、BET、XPS,并进一步探究其全水解性能。该实验案例旨在让学生了解电催化剂的制备过程,理解... 详细信息

以提升化学核心素养为目标,设计了二维镍铁类水滑石电催化剂用于全解水反应的综合实验。通过共沉淀法制备了镍铁水滑石,表征了XRD、FT-IR、SEM、BET、XPS,并进一步探究其全水解性能。该实验案例旨在让学生了解电催化剂的制备过程,理解全解水产氢、产氧的反应机理,掌握三电极与两电极体系中电化学性能的测试方法。该综合实验将化学核心素养贯穿于实验预习、电催化剂制备、物化性能表征、电化学性能测试、结果与讨论的整个实验设计与实践过程中。该综合实验有助于提高学生对能源与环境的保护意识,增强绿色化学理念,适用于中学与大学化学实验教学。

关键词：水分解氢能源化学核心素养

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生物大分子相分离领域的研究进展回顾与展望

科学通报 2024年

作者：何世明王实吝易清华大学生命科学学院清华-北大生命科学联合中心清华大学IDG/麦戈文脑研究所清华大学膜生物学国家重点实验室

蛋白质和核酸等生物大分子通过相分离在细胞特定区域富集,形成无生物膜包被的生物分子凝聚体,也称无膜细胞器,为细胞实现了精细区室化.生物大分子相分离由分子间复杂而又特异的多价相互作用驱动,所形成的无膜细胞器具有独特的物理特性,... 详细信息

蛋白质和核酸等生物大分子通过相分离在细胞特定区域富集,形成无生物膜包被的生物分子凝聚体,也称无膜细胞器,为细胞实现了精细区室化.生物大分子相分离由分子间复杂而又特异的多价相互作用驱动,所形成的无膜细胞器具有独特的物理特性,如流动性、融合与分裂能力、表面张力等.将相分离理论引入生物学研究,为深入理解生命活动的分子机制提供了新颖的视角.近年来的研究揭示了生物大分子相分离在众多基本生物过程中的作用,包括稳定染色质结构、调节基因表达、调控RNA加工、成熟及蛋白质翻译等.此外,相分离动态灵活的特征也使其成为细胞响应内外信号刺激,以及不同细胞类型维持特异亚细胞结构的一种重要方式.本综述回顾了从生物大分子相分离发现至今的研究进展:首先概述了无膜细胞器的早期研究历史,旨在梳理相分离理论引入前无膜细胞器的研究脉络;其次探讨了相分离的分子机制及生物分子凝聚体的理化性质,阐释了串联重复结构域和内在无序区域介导的两种相分离发生机制,并引申出其理化性质与生物功能的相关性;后续重点讨论了无膜细胞器的众多生物学功能,突出了无膜细胞器在不同细胞不同环境中功能的多样性和特异性;最后总结了相分离领域内亟需回答的问题,并展望了未来领域在成分分析、基础理论、细胞功能、疾病关系、药物开发以及新技术应用等方面的研究前景.

关键词：生物大分子相分离生物分子凝聚体多价相互作用无膜细胞器

La含量对钼制品制备过程中组织和性能的影响

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粉末冶金材料科学与工程 2015年第6期20卷 829-836页

作者：谭划贺跃辉杨晓青吝楠中南大学粉末冶金国家重点实验室长沙410083 自贡硬质合金有限责任公司自贡643011

利用金相显微镜(OM),扫描电子显微镜(SEM)及透射电镜(TEM)对钼制品制备过程中组织演变进行研究,并分析La含量对制备过程中组织和性能的影响。结果表明:随La含量升高,粉末的粒度变细,比表面积增加;添加微量La,可提高钼制品旋锻态的抗拉... 详细信息

利用金相显微镜(OM),扫描电子显微镜(SEM)及透射电镜(TEM)对钼制品制备过程中组织演变进行研究,并分析La含量对制备过程中组织和性能的影响。结果表明:随La含量升高,粉末的粒度变细,比表面积增加;添加微量La,可提高钼制品旋锻态的抗拉强度和伸长率,随La含量升高,钼制品旋锻态的抗拉强度升高,当添加1.0%La(质量分数)时达到最大值647.9 MPa,而伸长率先升高后降低,在0.1%La时达到最大值44.7%;透射电镜的分析显示,钼制品旋锻态中的第二相颗粒为分布在晶粒内部的La_2O_3颗粒,可阻碍和储存位错以提高材料的强度和韧性。钼制品拉拔态的抗拉强度则随退火温度的升高而降低,在各个温度退火后,添加0.03%La时的抗拉强度均为最高;并且纯钼制品拉拔态的再结晶温度为1 300℃,掺La钼制品拉拔态的再结晶温度高于1 700℃。

关键词： La含量钼制品显微组织力学性能再结晶温度

添加粗晶WC对WC-Co硬质合金组织与力学性能的影响

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粉末冶金材料科学与工程 2014年第1期19卷 123-129页

作者：刘超吝楠贺跃辉王宇川张翔中南大学粉末冶金国家重点实验室长沙410083

以不同粒径WC粉、超细Co粉作为原料,通过低压烧结,制备添加粗晶WC的WC-Co硬质合金。采用XRD,SEM研究WC-Co硬质合金的物相组成及微观形貌,利用维氏硬度仪测试,计算合金的维氏硬度及断裂韧性。结果表明,由于粗晶WC的添加,裂纹在扩展过程... 详细信息

以不同粒径WC粉、超细Co粉作为原料,通过低压烧结,制备添加粗晶WC的WC-Co硬质合金。采用XRD,SEM研究WC-Co硬质合金的物相组成及微观形貌,利用维氏硬度仪测试,计算合金的维氏硬度及断裂韧性。结果表明,由于粗晶WC的添加,裂纹在扩展过程中出现了明显的偏转,且穿晶断裂现象明显增多,对裂纹的扩展产生一定的阻力,使硬质合金的韧性提高。当添加的粗晶WC粒径为1μm时,合金的硬度由未添加粗晶WC时的1 930 HV降低至1 800 HV,断裂韧性由12.85 MPa·m1/2提高至15.05 MPa·m1/2,综合力学性能达到最佳平衡。

关键词： WC-Co硬质合金粒径匹配显微组织力学性能

“双碳”背景下城市更新规划编制路径研究——以黄石市中心城区为例

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城市发展研究 2024年第8期 13-18页

作者：张玉婧王曾吝含伟广州市城市规划勘测设计研究院有限公司广州市资源规划和海洋科技协同创新中心广东省城市感知与监测预警企业重点实验室

学界普遍认为碳排放是引发全球气候变化的重要因素，实现碳中和成为当前发展的重要目标。城市更新行动作为推动城市绿色发展的重要手段，也是推动城市减碳增汇最有效的政策工具。文章结合城市更新专项规划的编制技术路径与核心内容，系... 详细信息

学界普遍认为碳排放是引发全球气候变化的重要因素，实现碳中和成为当前发展的重要目标。城市更新行动作为推动城市绿色发展的重要手段，也是推动城市减碳增汇最有效的政策工具。文章结合城市更新专项规划的编制技术路径与核心内容，系统梳理了更新专项规划与“双碳”目标耦合机制，以黄石市为例，构建“碳巡航—碳底图—碳引航—碳维度”的减碳增汇技术框架，探索协同推进“双碳”目标与城市更新规划编制实施路径，促进城市低碳发展，以期为后国土空间规划时代存量地区的规划建设提供经验参考。

关键词：碳中和碳达峰城市更新减碳路径