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单球机器人动力学与控制研究

单球机器人动力学与控制研究

作者：周彭滔西南交通大学

学位级别：硕士

单球机器人是一种本征不稳定的动平衡机器人,它与地面单点接触,运动灵活,同时具有多变量、高度非线性、时变等特点,近年来成为轮式机器人领域研究的热点。相对于传统轮式机器人而言,单球机器人转弯半径几乎为零,可以在任何时候转向任意... 详细信息

单球机器人是一种本征不稳定的动平衡机器人,它与地面单点接触,运动灵活,同时具有多变量、高度非线性、时变等特点,近年来成为轮式机器人领域研究的热点。相对于传统轮式机器人而言,单球机器人转弯半径几乎为零,可以在任何时候转向任意方向,同时在机械结构上的纤细苗条的特点使得该机器人能够在狭窄的空间工作,因而具有广泛的应用前景。本文旨在研究单球机器人动力学与控制模型,为最终实现机器人的平稳的自主移动奠定基础。通过对单球机器人的运动规律进行研究,将该机器人的运动分解到惯性坐标系三个平面,并在这三个平面分别对机器人的动能和势能进行数学建模,再根据拉格朗日方程建立机器人的动力学模型。在平衡点附近对机器人的非线性数学模型进行线性化,得出对应的状态方程,在此基础上对系统进行能控性和能观性分析。对机器人的平衡控制的研究,本文提出LQR结合PID的控制算法模型,对机器人的XOZ和YOZ平面采用LQR最优控制算法,而将PID控制算法应用到机器人的XOY平面,在Matlab-Simulink软件平台上对机器人系统平面模型的状态方程进行控制算法效果研究。达到满意的控制效果后,采用Matlab-Simulink软件和Adams软件进行联合仿真实验,经过反复多次的参数调整,结果显示所设计的控制器对于高阶非线性单球机器人系统的控制能够达到理想的效果。

关键词：单球机器人动力学模型 LQR最优控制 Adams-Simulink联合仿真

小波包熵与多核学习在列车转向架轴承故障诊断中的应用

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燕山大学学报 2017年第5期41卷 401-406页

作者：周彭滔单奇叶运广西南交通大学机械工程学院四川成都610031

为提高列车转向架轴承故障诊断的准确性和效率,提出一种基于小波包熵和多核学习的列车轴承故障智能诊断方法。该方法通过对轴承振动信号进行小波包分解,提取小波包特征分量,通过广义信息熵的概念定义了小波包特征熵函数,最后基于多核学... 详细信息

为提高列车转向架轴承故障诊断的准确性和效率,提出一种基于小波包熵和多核学习的列车轴承故障智能诊断方法。该方法通过对轴承振动信号进行小波包分解,提取小波包特征分量,通过广义信息熵的概念定义了小波包特征熵函数,最后基于多核学习训练出的分类器对轴承故障类型进行分类,判断轴承的工作状态。实验结果表明,该方法可以准确、有效地实现列车轴承的故障判别,为列车转向架轴承早期故障诊断的研究提供一定的新的思路。

关键词：列车转向架轴承故障诊断小波包熵多核学习

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大件运输车-桥耦合动力学分析

中国测试 2017年第1期43卷 127-131页

作者：周彭滔单奇叶运广西南交通大学机械工程学院四川成都610031

特殊大件运输车货质量可达千吨,在判断大件运输车辆能否安全通过桥梁时,以桥梁跨中挠度作为评判标准关键指标。该文以四川德阳市石亭江大桥为例,采用Auto CAD软件对大桥进行建模,而车辆的模型以尼古拉斯全液压平板车组为模版进行建模,... 详细信息

特殊大件运输车货质量可达千吨,在判断大件运输车辆能否安全通过桥梁时,以桥梁跨中挠度作为评判标准关键指标。该文以四川德阳市石亭江大桥为例,采用Auto CAD软件对大桥进行建模,而车辆的模型以尼古拉斯全液压平板车组为模版进行建模,然后在ADAMS软件中对车辆与桥梁进行耦合动力学分析,研究不同轴数、轴距、轴线载荷的大件运输车辆通过桥梁时桥梁跨中挠度的变化情况。建立的模型和分析结果可以用于预估大件运输车辆通过桥梁时的跨中挠度,为大件运输车辆桥梁通过性提供定量分析方法。

关键词：公路运输车-桥耦合动力学分析大件运输挠度

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财务共享模式下企业财务信息安全研究

企业经济 2025年 153-160页

作者：周胤江西开放大学财务处

随着信息技术的飞速发展和企业管理现代化需求的增长，财务共享模式在企业中得到广泛应用。然而，这种模式在带来效率提升和成本降低等益处的同时，也给企业财务信息安全带来了严峻挑战。本研究聚焦财务共享模式下的企业财务信息安全问... 详细信息

随着信息技术的飞速发展和企业管理现代化需求的增长，财务共享模式在企业中得到广泛应用。然而，这种模式在带来效率提升和成本降低等益处的同时，也给企业财务信息安全带来了严峻挑战。本研究聚焦财务共享模式下的企业财务信息安全问题，梳理当前财务共享模式下财务信息安全现状，探讨在此模式下企业可能面临的诸如技术漏洞、管理缺陷、人员风险、法律合规问题等多方面的财务信息安全威胁，从技术防护、管理优化、法律遵循等多个维度提出构建全面有效的财务信息安全保障体系的建议，使企业在享受财务共享模式便利的同时，能够有效保障财务信息的安全性、完整性和可用性，降低企业经营风险，提升企业核心竞争力，促使企业实现可持续健康发展。

关键词：财务共享模式财务信息安全企业管理

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面向配电网弹性提升的应急发电车配置策略

华中科技大学学报(自然科学版) 2025年第1期 1-7页

作者：黄牧涛周胡钧卢明刘善峰华中科技大学电气与电子工程学院国网河南省电力公司电力科学研究院

提出一种应急发电车配置策略，以提升配电网在重大自然气象灾害下供电恢复能力，并将该问题转化为两阶段随机优化模型．第一阶段为投资规划阶段，考虑经济性约束确定应急发电车配置数量及功率容量．第二阶段为优化运行阶段，利用蒙特卡... 详细信息

提出一种应急发电车配置策略，以提升配电网在重大自然气象灾害下供电恢复能力，并将该问题转化为两阶段随机优化模型．第一阶段为投资规划阶段，考虑经济性约束确定应急发电车配置数量及功率容量．第二阶段为优化运行阶段，利用蒙特卡罗模拟生成多种配电网运行故障场景，以形成的孤岛负荷需求作为故障特征进行场景筛选得到典型故障场景，并以损失成本期望最小为目标进行配电网故障恢复．利用逐步对冲算法求解两阶段多场景随机规划模型．最后，利用IEEE33配电网节点算例进行仿真分析，验证所提出的应急发电车配置方法有效提升了配电网的弹性．

关键词：配电网弹性应急发电车多阶段随机规划逐步对冲算法

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数字经济助推高等教育高质量发展：理论机制与实证检验

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黑龙江高教研究 2025年第2期 44-53页

作者：蔡文伯周子晴石河子大学塔里木大学

基于2011—2021年中国31个省份的面板数据，采用双向固定效应模型、面板门槛模型和空间杜宾模型检验数字经济对高等教育高质量发展的影响。研究发现：数字经济对高等教育高质量发展具有正向促进作用，具体看对高等教育要素、能力和功能... 详细信息

基于2011—2021年中国31个省份的面板数据，采用双向固定效应模型、面板门槛模型和空间杜宾模型检验数字经济对高等教育高质量发展的影响。研究发现：数字经济对高等教育高质量发展具有正向促进作用，具体看对高等教育要素、能力和功能等三个维度的影响依次减弱；数字经济对东部地区高等教育高质量发展有积极影响，对中西部地区无显著影响；数字经济发展水平对高等教育高质量发展具有边际效应递增的非线性影响；数字经济对本地高等教育高质量发展有正向影响，但对邻近地区存在负向空间溢出效应。为此，应强化数字化战略布局，促进高等教育与数字经济产业深度合作；通过打造合作示范区、制定地区发展规划、加大数字基础设施建设投资、开发数字教育资源共享平台等方式发挥东部地区优势，增强数字经济发达地区的辐射带动作用。

关键词：高等教育数字经济高质量发展门槛模型空间计量模型

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海上救援无人方舱水动力性能分析

大连理工大学学报 2025年第1期65卷 56-66页

作者：李铁骊黄珍秋周燹大连理工大学船舶工程学院辽宁大连116024

空投方舱的方形系数过大,使得方舱在航行时艏摇、横摇、纵摇严重,水动力性能较差,需针对方舱的入水航行问题进行水动力性能分析,并为其设计优选附体,改善方舱的稳定性.根据确定的方舱主尺度、船型参数以及重心位置可行域,利用CFD方法研... 详细信息

空投方舱的方形系数过大,使得方舱在航行时艏摇、横摇、纵摇严重,水动力性能较差,需针对方舱的入水航行问题进行水动力性能分析,并为其设计优选附体,改善方舱的稳定性.根据确定的方舱主尺度、船型参数以及重心位置可行域,利用CFD方法研究方舱的水动力性能,包括快速性、耐波性、航向稳定性等,为方舱设计并优化附体.其中快速性方面,计算固定吃水、纵倾时的阻力以及空载、设计载况下放开纵摇和垂荡的静水阻力;耐波性主要计算空载、设计载况下的波浪增阻和自由横摇衰减时间,增加舭龙骨以改善横摇稳定性;航向稳定性主要计算方舱艏摇衰减时间,并加装艏艉鳍改善其航向稳定性;最后对加装优选附体的方舱进行分析对比,并完成实船阻力、功率预估.通过加装附体的方式对方舱进行优化,水动力性能分析证明了其动力和推进系统可行性,初步确定加装优选附体的方舱模型,为后续总体设计及其设备选取提供技术参考.

关键词：无人艇救援方舱水动力性能快速性耐波性航向稳定性附体优化设计

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虑及时变时滞的伺服电机传动系统稳定性分析

电子测量技术 2025年

作者：陈子欢周占民王鑫于齐李旭中国科学院长春光学精密机械与物理研究所大连理工大学机械工程学院

针对伺服电机传动系统建模过程对时滞的考虑不够充分、控制增益的整定缺乏以系统稳定为前提给出的分析、系统稳定判据保守性相对较高的问题，本文提出了一个具有更低保守性的时滞相关稳定判据。首先在惯量结构模型考虑时变时滞并通过设... 详细信息

针对伺服电机传动系统建模过程对时滞的考虑不够充分、控制增益的整定缺乏以系统稳定为前提给出的分析、系统稳定判据保守性相对较高的问题，本文提出了一个具有更低保守性的时滞相关稳定判据。首先在惯量结构模型考虑时变时滞并通过设计相应的控制器建立了时滞闭环系统状态空间方程，然后利用Lyapunov泛函分析法结合自由权矩阵、时滞分割、积分不等式等技术以降低稳定判据的保守性。通过运行MATLAB程序得出了由该稳定判据保证系统稳定的控制器增益适用时滞范围，并得出本文判据使系统稳定的最大时滞上界提高了46.33%，验证了本文判据具有更低的保守性。本文的稳定性分析研究为更复杂的伺服电机传动系统分析与控制提供理论参考。

关键词：稳定性分析 Lyapunov-Krasovskii泛函伺服电机传动系统时变时滞状态空间

柱中抬升式自复位摇摆钢框架结构滞回性能研究

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工程力学 2025年

作者：周玉浩连鸣苏明周吴伟豪戴柏豪西安建筑科技大学土木工程学院西安建筑科技大学结构工程与抗震教育部重点实验室

提出了一种新型的柱中抬升式自复位摇摆钢框架(SCRSF-CMU)，旨在提高柱脚抬升式自复位摇摆钢框架(SCRSF-CBU)的恢复能力和抗震性能。SCRSF-CMU的摇摆节点位于底层柱的中部，采用可更换的锥形钢棒阻尼器(WHPs)作为耗能元件。为研究SCRSF-... 详细信息

提出了一种新型的柱中抬升式自复位摇摆钢框架(SCRSF-CMU)，旨在提高柱脚抬升式自复位摇摆钢框架(SCRSF-CBU)的恢复能力和抗震性能。SCRSF-CMU的摇摆节点位于底层柱的中部，采用可更换的锥形钢棒阻尼器(WHPs)作为耗能元件。为研究SCRSF-CMU的滞回性能，对一榀三层单跨的SCRSF-CMU试件进行了拟静力试验。随后，利用有限元软件ABAQUS建立了试件的多尺度有限元模型并验证了其准确性。建立了19个有限元模型，分析了主要设计参数对自复位摇摆钢框架滞回性能的影响。结果表明：SCRSF-CMU通过摇摆节点的抬升和自复位机制，将结构损伤集中于可更换的WHPs，其余构件保持弹性状态，2.5%顶层侧移角下具有可忽略的残余变形；与SCRSF-CBU相比，SCRSF-CMU具有更高的初始刚度、屈服后刚度、承载能力、变形能力和耗能能力；摇摆节点位置的变化对自复位摇摆钢框架的变形模式无影响；钢绞线的初始预拉力显著影响SCRSF-CMU的初始刚度、承载力、复位能力和相对能量耗散比，但对单圈循环耗能和屈服后刚度无影响；WHPs钢棒的数量、长度和直径对SCRSF-CMU的初始刚度和摇摆框架抬升力无影响，但显著影响其屈服后刚度、极限承载力、单圈循环耗能和相对能量耗散比。为避免SCRSF-CBU出现整体抬升，并确保其在实际应用中具备良好的自复位能力和耗能性能，自复位率应在1.0～1.5。

关键词：自复位摇摆钢框架柱中抬升拟静力试验滞回性能自复位率数值分析