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基于自适应反正切非奇异终端滑模的水下机械臂轨迹跟踪控制

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控制与决策 2025年第01期 205-213页

作者：范亚洲孙林祥白雪剑赵艺楠惠晓龙王宇广东电网有限责任公司电力科学研究院哈尔滨理工大学自动化学院辽宁工业大学电气工程学院中国科学院自动化研究所

针对水下机械臂的末端轨迹跟踪控制问题,提出一种自适应快速反正切非奇异终端滑模控制器.首先,基于莫里森方程建立考虑水作用效应的水下机械臂动力学模型;其次,结合非奇异终端滑模控制和反正切函数特性,设计一种快速反正切非奇异终端滑... 详细信息

针对水下机械臂的末端轨迹跟踪控制问题,提出一种自适应快速反正切非奇异终端滑模控制器.首先,基于莫里森方程建立考虑水作用效应的水下机械臂动力学模型;其次,结合非奇异终端滑模控制和反正切函数特性,设计一种快速反正切非奇异终端滑模控制器,并基于径向基神经网络预测系统的未知扰动;然后,通过李雅普诺夫理论验证所提控制方法可在有限时间内收敛到期望位置;最后,通过仿真实验验证所提控制方法的有效性.

关键词：水下机器人水下机械臂滑模控制自适应控制轨迹跟踪

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高速列车设备舱支架疲劳裂纹机理研究

机械工程学报 2015年第6期51卷 142-147页

作者：王文静惠晓龙马纪军北京交通大学机械与电子控制工程学院北京100044 中国北车唐山轨道客车有限责任公司唐山064000

设备舱裙板支架作为连接设备舱底板和裙板的承载部件,在运用中承受来自裙板和底板的气动压力以及振动载荷,出现疲劳裂纹。开展支架裂纹断口的宏观分析,统计开裂支架的运用里程;基于高铁客运专线线路测试,得到明线运行、会车以及隧道运... 详细信息

设备舱裙板支架作为连接设备舱底板和裙板的承载部件,在运用中承受来自裙板和底板的气动压力以及振动载荷,出现疲劳裂纹。开展支架裂纹断口的宏观分析,统计开裂支架的运用里程;基于高铁客运专线线路测试,得到明线运行、会车以及隧道运行、会车工况下设备舱裙板和底板的内、外侧气动压力以及压差值;对支架进行线路动应力测试,得到开裂部位的等效应力和一阶主频;采用脉冲激励法进行设备舱支架模块的模态试验,得到支架的垂向和横向一阶模态频率。研究结果表明,支架发生裂纹的主要成因是裙板、底板内外气动压力差产生的激励与支架自振频率具有交集,支架产生共振,共振现象使支架结构产生较高的应力幅值。该研究对确保高速列车运用安全以及为支架的新结构设计提供了参考。

关键词：设备舱支架振动疲劳气动压力动应力模态

机载相控阵雷达工作模式识别与行为意图预测技术研究

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机载相控阵雷达工作模式识别与行为意图预测技术研究

作者：惠晓龙西安电子科技大学

学位级别：硕士

对机载相控阵雷达的工作模式进行识别和行为意图的预测,是实现威胁等级判别和对抗策略选取的直接依据,更是认知电子战的重要研究内容。但是随着相控阵技术的发展,机载相控阵雷达已发展成为一种具有多种工作模式并行执行能力且高度智能... 详细信息

对机载相控阵雷达的工作模式进行识别和行为意图的预测,是实现威胁等级判别和对抗策略选取的直接依据,更是认知电子战的重要研究内容。但是随着相控阵技术的发展,机载相控阵雷达已发展成为一种具有多种工作模式并行执行能力且高度智能化的感知系统,其极强的灵活性和自适应能力给雷达对抗技术带来了前所未有的挑战。为此,如何对机载相控阵雷达进行工作模式的识别和行为意图的推理,已成为电子战领域亟待突破的研究课题。本文面向机载相控阵雷达的工作模式识别和行为意图预测,在深入分析相控阵雷达不同工作模式的基础上,分别提出了对机载相控阵雷达进行工作模式识别和行为意图预测的算法。全文主要包含以下三个方面的研究:首先,从相控阵雷达扫描原理入手,介绍了相控阵雷达的系统组成以及资源管理和任务调度;在对空-地典型作战场景进行任务剖视后,深入分析了相控阵雷达处于搜索、跟踪等不同工作模式在时域、空域、频域表现出的特点规律,基于此对侦收信号进行特征参数提取,进而应用于工作模式的识别。其次,研究了机载相控阵雷达工作模式识别技术。一方面,创新性地将提取到的雷达信号特征进行图结构表示,通过构建基于半监督的GCN网络模型用于工作模式的识别,表明该模型在不同信噪比条件下具有较好的鲁棒性;另一方面,通过特征工程对不同工作模式下的雷达信号特征参数做以处理,降噪的同时减小网络规模,随后构建基于PCA-MLP的工作模式识别模型,该模型在相比传统多层神经网络减少0.05%训练时间的情况下,将识别率提高了0.23%。最后,研究了机载相控阵雷达行为意图预测技术。针对相控阵雷达工作模式变化形式极为丰富的这一难题,考虑用人工神经网络的方法来挖掘不同模式的切换规律,在介绍了循环神经网络及其变种LSTM和GRU并分析对比不同网络的优势后,搭建基于GRU网络模型的行为意图预测模型;在对网络模型进行参数优化后,可以在比LSTM网络减少25.00%训练参数的情况下,有着更为稳定的预测精度,具有性能优势。

关键词：工作模式识别行为意图预测认知电子战 GCN PCA-MLP混合网络 GRU网络

京广线CRH380AL载荷与动应力跟踪试验研究

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京广线CRH380AL载荷与动应力跟踪试验研究

作者：惠晓龙北京交通大学

学位级别：硕士

本文以京广线CRH380AL动车组载荷、动应力跟踪试验为背景。利用测力弹簧,测力转臂方法长期记录了动车转向架垂向、横向载荷数据。其中对京石段—涿州东到保定东的镟轮前后动载荷数据进行了重点分析。内容包括对高速直线工况,低速曲线工... 详细信息

本文以京广线CRH380AL动车组载荷、动应力跟踪试验为背景。利用测力弹簧,测力转臂方法长期记录了动车转向架垂向、横向载荷数据。其中对京石段—涿州东到保定东的镟轮前后动载荷数据进行了重点分析。内容包括对高速直线工况,低速曲线工况下动载荷进行了时域、频域和统计特性的分析,并给出了这些特性在镟轮前后的变化情况。本文对时域数据进行了细致的分析,利用改进的互相关算法准确提取出不同日期下的同一路段数据。在统计方面对随机载荷和应力进行雨流计数,其中在随机载荷统计过程中利用不等组距和滑动平均直方图方法快速找到了符合一定置信水平的卡方,进而快速确定总体的对数正态分布参数。在频域方面研究了列车停车期间的频谱特点,确定了由电信号造成的干扰频率位置并给出了机械振动的识别依据。这些预处理都间接的提高了分析结论的可靠性与准确性。分析结果表明： (1)随着列车运行速度的提高,垂向大幅值载荷出现的概率明显提升。这一规律与速度关系显著与加速、减速关系不显著。当速度超过200km/h,大幅值载荷出现的概率仍然较高但其统计特性会受到速度、区间、加速、减速等多种条件的综合影响。横向载荷在100-200km/h的加速过程中振动剧烈,其载荷幅值不符合对数正态分布。在超过200km/h后载荷统计特性逐渐稳定,振动幅度较100-200km/h加速运行时有明显改善。 (2)镟轮后垂向受力和横向受力状态在高速直线和低速曲线工况下均有所改善。其中低速曲线工况下的垂向和横向载荷幅值下降相对明显。 (3)在速度300km/h时,由轨道板造成的周期振动能量最大,其次是轮对周期转动。其中92.89Hz镟轮前稳定存在,镟轮后消失。综合判断此周期激扰与车轮不圆顺有关,是车轮周期转动激扰的第三次谐波。对于横向载荷,由轨道板造成的周期振动依然最显著,其次是轮对周期横移,再次是轮对周期转动。相对于300km/h时的轨道板周期作用和轮对周期转动作用在130km/h运行时已不再明显,其谱峰消失在第一包络中,且第一包络已明显随着速度的降低向频率更低的方向移动。 (4)对于高速直线工况,镟轮后垂向大幅值载荷出现的概率有所改善,横向大幅值载荷出现概率有所增加。但横向大幅值载荷概率增加趋势不明显,需要继续跟踪试验,以对比更多的镟轮前后载荷数据。对于低速曲线工况,镟轮后的垂向受力状态和横向受力状态均有所改善。 (5)随着运营里程的增加,构架各焊缝处的疲劳薄弱点等效应力几乎没有变化,其幅值均小于疲劳许用应力值70MPa,符合安全运营1200万公里的设计要求。

关键词：动车转向架镟轮重叠平均周期图滑动平均直方图

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动车组构架垂向载荷统计特性研究

动车组构架垂向载荷统计特性研究

中国铁道学会牵引动力委员会2015年动力学及强度学组学术年会

作者：惠晓龙王文静北京交通大学机械与电子控制工程学院

构架载荷谱分析是对构架进行疲劳可靠性评估的基础,现以某一车型的跟踪实验为背景,运用测力弹簧方法记录动力转向架轴箱弹簧的垂向载荷时间历程。选取某一运行区间的载荷数据作为样本,并将样本按速度等级划分,再次选取若干天相同线路相... 详细信息

构架载荷谱分析是对构架进行疲劳可靠性评估的基础,现以某一车型的跟踪实验为背景,运用测力弹簧方法记录动力转向架轴箱弹簧的垂向载荷时间历程。选取某一运行区间的载荷数据作为样本,并将样本按速度等级划分,再次选取若干天相同线路相同区段的数据对样本进行扩充。联合不等组距及随机平均滑动直方图法,利用雨流计数得出载荷谱。根据载荷谱用极大似然法估计随机载荷在对数正态分布下的参数。最后根据累积分布函数曲线从统计学的角度给出一个运行区间内载荷幅值分布的变化情况。研究结果表明,根据载荷谱特点重新调整组距并对直方图进行平均处理有助于快速获得满足卡方校验的参数估计值;在一个运行区间内,速度200 km/h以下时,随着速度的提高载荷谱中大载荷出现的概率明显提升,此时这一规律与速度关系显著与加速,减速关系不显著。当速度超过200 km/h时大载荷出现的概率仍然较高,但其统计特性会受到速度,区间,加速,减速多种条件的综合影响。

关键词：构架载荷谱随机平均滑动直方图对数正态分布

来源： cnki会议评论

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动车组构架垂向载荷统计特性研究

铁道机车车辆 2015年第B05期35卷 91-95页

作者：惠晓龙王文静北京交通大学机械与电子控制工程学院北京100044

构架载荷谱分析是对构架进行疲劳可靠性评估的基础,现以某一车型的跟踪实验为背景,运用测力弹簧方法记录动力转向架轴箱弹簧的垂向载荷时间历程。选取某一运行区间的载荷数据作为样本,并将样本按速度等级划分,再次选取若干天相同线路相同区段的数据对样本进行扩充。联合不等组距及随机平均滑动直方图法,利用雨流计数得出载荷谱。根据载荷谱用极大似然法估计随机载荷在对数正态分布下的参数。最后根据累积分布函数曲线从统计学的角度给出一个运行区间内载荷幅值分布的变化情况。研究结果表明,根据载荷谱特点重新调整组距并对直方图进行平均处理有助于快速获得满足卡方校验的参数估计值;在一个运行区间内,速度200km/h以下时,随着速度的提高载荷谱中大载荷出现的概率明显提升,此时这一规律与速度关系显著与加速,减速关系不显著。当速度超过200km/h时大载荷出现的概率仍然较高,但其统计特性会受到速度,区间,加速,减速多种条件的综合影响。

关键词：构架载荷谱随机平均滑动直方图对数正态分布

一种基于Petri网的多目标无死锁蚁群调度算法

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电子科技 2014年第5期27卷 179-181页

作者：惠晓龙郜振鑫中国电子科技集团公司第20研究所通信部陕西西安701168 西安交通大学系统工程研究所陕西西安710068

蚁群算法已被广泛应用于解决调度问题,针对资源受限的项目调度问题,死锁和多目标问题是重要的课题研究。文中针对具有死锁资源受限的多目标调度问题,采用Petri网模型,研究其蚁群调度算法,以紧急项目的完成时间和所有项目的完成时间最短... 详细信息

蚁群算法已被广泛应用于解决调度问题,针对资源受限的项目调度问题,死锁和多目标问题是重要的课题研究。文中针对具有死锁资源受限的多目标调度问题,采用Petri网模型,研究其蚁群调度算法,以紧急项目的完成时间和所有项目的完成时间最短为优化目标,并通过仿真实验验证了文中算法的有效性和实用性。

关键词： Petri网蚁群算法调度

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电动拖拉机底盘轻量化设计

农机化研究 2025年第2期47卷 222-227页

作者：赵南南楚晓杏河南机电职业学院汽车工程学院郑州451191

探讨了电动拖拉机底盘轻量化设计的方法和技术,并基于底盘轻量化的重要性论述了底盘轻量化的具体方法,包括选材、结构优化、工艺改进等方面。针对电动拖拉机的工作特点,提出了适合其底盘轻量化的具体措施,包括采用高强度轻质材料、减少... 详细信息

探讨了电动拖拉机底盘轻量化设计的方法和技术,并基于底盘轻量化的重要性论述了底盘轻量化的具体方法,包括选材、结构优化、工艺改进等方面。针对电动拖拉机的工作特点,提出了适合其底盘轻量化的具体措施,包括采用高强度轻质材料、减少焊接点及优化桥座结构等。最后,通过数值模拟和试验验证了轻量化设计的效果,证明了方法的可行性和有效性。研究成果对于提高电动拖拉机的性能和节能减排具有重要意义。

关键词：电动拖拉机底盘轻量化结构优化

CBL结合OSCE教学法在中医心血管内科临床教学的应用

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中国中医药现代远程教育 2025年第2期23卷 206-206,I0001,F0004页

作者：吕惠惠滨州医学院烟台附属医院心内科山东烟台264199

目的评价案例式教学法(CBL)结合客观结构化临床考试(OSCE)教学法应用于中医心血管内科临床教学的价值。方法选取2022年3月—2023年1月于中医心血管内科实习的中医学专业实习生76名,以抽签法分为参照组、试验组,各38名。参照组应用常规... 详细信息

目的评价案例式教学法(CBL)结合客观结构化临床考试(OSCE)教学法应用于中医心血管内科临床教学的价值。方法选取2022年3月—2023年1月于中医心血管内科实习的中医学专业实习生76名,以抽签法分为参照组、试验组,各38名。参照组应用常规带教模式,试验组应用CBL结合OSCE教学法,评析两组考核成绩及教学满意度。结果考核成绩比较,试验组采集病史、体格检查、资料判读、病历书写及临床技能得分均高于参照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。试验组教学总满意率为94.74%(36/38),高于参照组的76.32%(29/38),差异有统计学意义(P<0.05)。结论CBL结合OSCE教学法的应用,有助于提升中医心血管内科的临床教学质量,并且能够提高学生的学习成绩、综合能力。

关键词：中医教学心血管内科临床带教案例式教学法 OSCE教学法带教质量