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基于深度强化学习的四旋翼航迹跟踪控制方法

系统仿真学报 2024年

作者：伍国华曾家恒王得志郑龙邹伟中南大学交通运输工程学院国防科技大学军事职业教育技术服务中心国防科技大学气象海洋学院中南大学自动化学院中南大学计算机学院

受限于模型方程决定的固定结构，传统四旋翼控制器设计难以有效应对模型参数和环境扰动变化带来的控制误差。本文提出了基于深度强化学习的四旋翼航迹跟踪控制方法，构建了对应的马尔可夫决策模型，并基于PPO框架提出了PPO-SAG(PPO with... 详细信息

受限于模型方程决定的固定结构，传统四旋翼控制器设计难以有效应对模型参数和环境扰动变化带来的控制误差。本文提出了基于深度强化学习的四旋翼航迹跟踪控制方法，构建了对应的马尔可夫决策模型，并基于PPO框架提出了PPO-SAG(PPO with Self Adaptive Guide)算法。PPO-SAG在学习过程中加入自适应机制，利用PID专家知识进行引导和学习，提高了训练的收敛效果和稳定性。根据问题特点，设计了带有距离约束惩罚和熵策略的目标函数，提出扰动误差信息补充结构和航迹特征选择结构，补充控制误差信息、提取未来航迹关键要素，提高了收敛效果。并利用状态动态标准化、优势函数批标准化及奖励缩放策略，更合理地处理三维空间中的状态表征和奖励优势表达。单种航迹与混合航迹实验表明，所提出的PPO-SAG算法在收敛效果和稳定性上均取得了最好的效果，消融实验说明所提出的改进机制和结构均起到正向作用。本文所研究的未知扰动下基于深度强化学习的四旋翼航迹跟踪控制问题，为设计更加鲁棒高效的四旋翼控制器提供了解决方案。

关键词：深度强化学习四旋翼航迹跟踪控制近端策略优化(PPO) 自适应机制注意力机制

CrMoV钢近门槛值区疲劳裂纹扩展评价模型准确性分析

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压力容器 2024年第3期41卷 1-7,40页

作者：尧全恒朱明亮轩福贞华东理工大学机械与动力工程学院上海200237

近门槛值区的疲劳裂纹扩展行为及疲劳门槛值的确定对于工程材料与结构的疲劳性能和损伤容限设计具有重要意义。采用25Cr2Ni2MoV钢的疲劳裂纹扩展数据,运用Paris模型、NASGRO模型、Zhu-Xuan模型分别预测疲劳裂纹扩展门槛值,比较各模型的... 详细信息

近门槛值区的疲劳裂纹扩展行为及疲劳门槛值的确定对于工程材料与结构的疲劳性能和损伤容限设计具有重要意义。采用25Cr2Ni2MoV钢的疲劳裂纹扩展数据,运用Paris模型、NASGRO模型、Zhu-Xuan模型分别预测疲劳裂纹扩展门槛值,比较各模型的预测误差;进一步将Zhu-Xuan模型与转折点预测模型结合而建立的双线性评价模型,与ASME规范和BS 7910标准中的评价模型,开展相对误差和准确度的比较。结果表明,Zhu-Xuan模型误差在10%以内,准确度最高;双线性评价模型预测结果与试验数据具有较好的一致性、更高的准确度和稳定性,其精度提升程度最高可达28.6%。得出Zhu-Xuan模型及双线性评价模型对CrMoV钢材料的门槛值预测及寿命精准评定具有较好的适用性的结论。

关键词： CrMoV钢疲劳裂纹扩展 Zhu-Xuan模型双线性模型近门槛值区精度

高职工科类专业学生数学核心素养培养路径探究

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大视野 2024年第1期 66-70页

作者：曾大恒湖南安全技术职业学院湖南长沙410151

数学是高职工科类专业一门重要的公共基础课,也是一门重要的职业素养课,数学核心素养的培养对培养高素质技术技能型人才具有重要意义。本文在介绍数学核心素养中的六大显性技能素养的基础上重点分析了其蕴含的隐性职业素养,并从因材施... 详细信息

数学是高职工科类专业一门重要的公共基础课,也是一门重要的职业素养课,数学核心素养的培养对培养高素质技术技能型人才具有重要意义。本文在介绍数学核心素养中的六大显性技能素养的基础上重点分析了其蕴含的隐性职业素养,并从因材施教、精准施策、着力提高高职工科类专业学生数学显性技能素养;用心用情、匠心育人、潜移默化培育高职工科类专业学生隐性职业素养两方面探讨了提高高职工科类专业学生数学核心素养的路径。

关键词：高职数学核心素养培养路径

地铁小半径曲线钢轨焊缝三维廓形对轮轨冲击响应影响研究

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铁道标准设计 2024年

作者：曾梓恒赵炎南赵才友师多佳王平西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室西南交通大学土木工程学院

在地铁小半径曲线地段，钢轨焊缝容易出现裂纹伤损病害，严重影响行车安全，缩短钢轨寿命。目前，关于二维钢轨焊缝不平顺的相关研究已有很多，但针对钢轨焊缝三维廓形的研究尚未开展。为研究钢轨焊缝三维廓形对轮轨冲击的影响，首先结... 详细信息

在地铁小半径曲线地段，钢轨焊缝容易出现裂纹伤损病害，严重影响行车安全，缩短钢轨寿命。目前，关于二维钢轨焊缝不平顺的相关研究已有很多，但针对钢轨焊缝三维廓形的研究尚未开展。为研究钢轨焊缝三维廓形对轮轨冲击的影响，首先结合BBM钢轨粗糙度检测仪和MiniProf轨廓仪对某地铁线路小半径圆曲线上钢轨焊缝三维廓形进行实测，随后通过全轮对三维轮轨瞬态滚动接触模型研究实测焊缝接头处的轮轨滚动接触-冲击特性，并对比分析焊缝三维廓形和二维焊缝不平顺对轮轨冲击响应的影响差异。研究表明：（1）地铁圆曲线地段内轨各焊缝接头处不平顺波形基本相似，而越靠近圆曲线中心的焊缝接头，其不平顺波深越大，外轨具有相同规律，且相比外轨，内轨焊缝波深更大；（2）在内外轨焊缝光带区，焊缝中心处光带宽度最大，光带中心线位置上的焊缝不平顺波深最大，相比二维焊缝不平顺，焊缝三维廓形能更有效地反映钢轨焊接区顶面在纵向及横向上的不平顺特征；（3）在内外轨焊缝区，存在较大的轮轨冲击力，同时，接触斑面积、黏着区面积比例以及接触斑磨耗深度峰值均与垂向轮轨力呈正相关，且内轨接触斑磨耗深度峰值大于外轨；（4）对比二维焊缝不平顺发现施加焊缝三维廓形后，宏观上轮轨冲击力波形无显著变化，但内外轨垂向力峰值分别提高1.9%和2.4%，微观上焊缝区内接触斑滑动区与黏着区划分边界更为模糊，滑动点与黏着点存在交叉分布现象，同时接触斑磨耗分布更为复杂且磨耗深度峰值更大，内外轨最大磨耗深度峰值分别提高12.6%和21.1%。

关键词：地铁小半径曲线钢轨焊缝三维廓形轮轨冲击黏滑分布磨耗分布显式有限元法

基于程序约束的细粒度JVM测试程序约简方法

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软件学报 2024年第7期35卷 3204-3226页

作者：杜义恒王赞赵英全陈俊洁陈翔侯德俊郑开天津大学智能与计算学部天津300350 南通大学信息科学技术学院江苏南通226019 信息安全国家重点实验室(中国科学院信息工程研究所) 北京100093 天津大学信息与网络中心天津300072

为了对Java虚拟机(JVM)进行测试,开发人员通常需要手工设计或利用测试生成工具生成复杂的测试程序,从而检测JVM中潜在的缺陷.然而,复杂的测试程序给开发人员定位及修复缺陷带来了极高的成本.测试程序约简技术旨在保障测试程序缺陷检测... 详细信息

为了对Java虚拟机(JVM)进行测试,开发人员通常需要手工设计或利用测试生成工具生成复杂的测试程序,从而检测JVM中潜在的缺陷.然而,复杂的测试程序给开发人员定位及修复缺陷带来了极高的成本.测试程序约简技术旨在保障测试程序缺陷检测能力的同时,尽可能地删减测试程序中与缺陷检测无关的代码.现有研究工作基于Delta调试在C程序和XML输入上可以取得较好的约简效果,但是在JVM测试场景中,具有复杂语法和语义依赖关系的Java测试程序约简仍存在粒度较粗、约简效果较差的问题,导致约简后的程序理解成本依然很高.因此,针对具有复杂程序依赖关系的Java测试程序,提出一种基于程序约束的细粒度测试程序约简方法JavaPruner.首先,在语句块级别设计细粒度的代码度量方法;随后,在Delta调试技术上引入语句块之间的依赖约束关系来对测试程序进行约简.以Java字节码测试程序为实验对象,从现有的针对JVM测试的测试程序生成工具中筛选出具有复杂依赖关系的50个测试程序作为基准数据集,并在这些数据集上验证JavaPruner的有效性.实验结果表明,JavaPruner可以有效删减Java字节码测试程序中的冗余代码.与现有方法相比,在所有基准数据集上,约简能力平均可提升37.7%.同时,JavaPruner可以在保障程序有效性及缺陷检测能力的同时,将Java字节码测试程序最大约简至其原有大小的1.09%,有效降低了测试程序的分析和理解成本.

关键词： Java虚拟机 JVM测试测试程序约简 Delta调试

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基于二维磁性材料的自旋轨道力矩研究进展

物理学报 2024年第1期73卷 46-56页

作者：熊宜浓吴闯文任传童孟德全陈是位梁世恒湖北大学物理与电子科学学院武汉430062 智能感知系统与安全教育部重点实验室武汉430062

信息技术的高速发展对信息处理与存储器件的性能提出了更高的要求.同时,随着器件尺寸不断减小,传统基于电子电荷属性的半导体器件面临热耗散和量子尺寸效应的难题与挑战,半导体技术也由此进入后摩尔时代.区别于传统基于电荷的电子器件,... 详细信息

信息技术的高速发展对信息处理与存储器件的性能提出了更高的要求.同时,随着器件尺寸不断减小,传统基于电子电荷属性的半导体器件面临热耗散和量子尺寸效应的难题与挑战,半导体技术也由此进入后摩尔时代.区别于传统基于电荷的电子器件,基于自旋属性的非易失性自旋电子器件不但具有较高的集成度、读写速度及读写次数,而且可有效避免热耗散,为信息存储、处理和通信等领域的发展构建了新的技术平台.近年来,二维材料凭借其独特的能带结构和丰富的物理性质而备受关注,特别是二维磁性材料体系在自旋电子学领域展现出极大的研究潜力和应用价值.本文首先介绍了二维材料常见制备方法,聚焦概述了二维磁性材料在自旋轨道电子学领域中的研究进展,最后对本领域研究进行了展望.

关键词：自旋电子学二维磁性材料自旋轨道力矩

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国有企业年轻管理人才的培养图鉴

中国商人 2024年第4期 176-177页

作者：全恒祺中国铀业股份有限公司

在当今社会,人才成为支撑发展的重要因素,尤其是“90”后甚至是“00”后的优秀年轻人才,对社会发展起着至关重要的作用。国有企业是促进多种所有制经济共同发展的中流砥柱,如何吸引和培养优秀的年轻管理人才,成为了国有企业函待解决的... 详细信息

在当今社会,人才成为支撑发展的重要因素,尤其是“90”后甚至是“00”后的优秀年轻人才,对社会发展起着至关重要的作用。国有企业是促进多种所有制经济共同发展的中流砥柱,如何吸引和培养优秀的年轻管理人才,成为了国有企业函待解决的问题。强化年轻管理人才培养、构建合理的人才发展梯队,是企业顺应时代发展要求的必要途径。年轻管理人才正处于事业起步期,需要接受必要的培训学习和实践锻炼,以此为实现国有企业长远发展提供坚实保障。

关键词：国有企业管理人才培养多种所有制经济起步期企业长远发展顺应时代发展管理人才的培养学习和实践

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单磨头瓷砖抛光工艺参数对磨削均匀性的影响

陶瓷学报 2024年第04期 805-811页

作者：韩文杨振恒隋旭东徐磊曾时金于盛睿徐晗景德镇陶瓷大学科达制造股份有限公司

针对瓷砖抛光生产中出现的过抛、漏抛等严重影响产品质量的问题，基于Preston方程和磨头外轮廓轨迹方程，建立了抛光工艺参数和运动参数与过抛、漏抛相关变量间的数学模型。仿真分析结果表明：过抛区域主要集中在抛光轨迹重叠区域，少... 详细信息

针对瓷砖抛光生产中出现的过抛、漏抛等严重影响产品质量的问题，基于Preston方程和磨头外轮廓轨迹方程，建立了抛光工艺参数和运动参数与过抛、漏抛相关变量间的数学模型。仿真分析结果表明：过抛区域主要集中在抛光轨迹重叠区域，少部分分布在轨迹的上下弧形区域；当改变抛光工艺参数时，随着无漏抛区域宽度变大，重叠区域的面积也随之变大。通过调整抛光工艺参数不仅可在无漏抛区域宽度减少17.91%，还能使得重叠面积减少53.06%，极大改善了过抛情况，有效地提升了磨削均匀性，为后续实际生产中抛光轨迹的优化提供理论基础。

关键词：均匀性抛光工艺参数磨削 Preston方程仿真分析

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含孔纤维增强层合板抗拉强度和失效行为研究

兵器材料科学与工程 2024年

作者：俞红全盛冬发虎积元李子恒陈泰聪西南林业大学土木工程学院云南省森林灾害预警与控制实验室

为了探讨不同圆孔直径下玄武岩纤维/环氧树脂（Basalt fiber/Epoxy resin，BF/EP）增强镁合金层合板的抗拉强度和失效行为。制备相关试件，用数字图像相关技术（Digital image correlation， DIC）对其进行准静态拉伸试验，采用Abaqus... 详细信息

为了探讨不同圆孔直径下玄武岩纤维/环氧树脂（Basalt fiber/Epoxy resin，BF/EP）增强镁合金层合板的抗拉强度和失效行为。制备相关试件，用数字图像相关技术（Digital image correlation， DIC）对其进行准静态拉伸试验，采用Abaqus对层合板进行建模，Vumat子程序集成出渐进损伤模型。通过数值模拟和试验分析了层合板损伤失效，用扫描电镜（SEM）观察层合板断口特征和微观失效模式。结果表明：抗拉强度与圆孔直径呈反比，最小孔径（2 mm）与最大孔径（10 mm）层合板抗拉强度分别为255.16 MPa和135.24 MPa，与数值模拟误差小于9%，具有参考意义。DIC监测及有限元模拟下，试件在渐进损伤演化直至失效过程中，裂纹由孔周应力集中最大区域向自由边缘延伸，垂直于加载方向，层合板初始损伤由镁合金层承担，最终失效行为由BF/EP层占主导作用。

关键词： BF/EP增强镁合金层合板数值仿真模拟孔径抗拉强度损伤失效