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二氧化硅纳米片的合成与应用研究进展

化学工业与工程 2024年第04期41卷 1-12页

作者：吴才军王军政天津大学化工学院

二氧化硅纳米片作为一种二维材料，兼备介孔特性，在生物医药、催化吸附和分离纯化等领域有着广泛的应用。由于二氧化硅缺乏层状前驱体，同时二维结构本身具有较高的表面能，导致合成出的纳米片有形状不规则、步骤繁琐和介孔孔径较小等... 详细信息

二氧化硅纳米片作为一种二维材料，兼备介孔特性，在生物医药、催化吸附和分离纯化等领域有着广泛的应用。由于二氧化硅缺乏层状前驱体，同时二维结构本身具有较高的表面能，导致合成出的纳米片有形状不规则、步骤繁琐和介孔孔径较小等系列问题。针对上述问题，从国内外二氧化硅合成的相关研究出发，阐述了不同合成方法的原理、总结出各自的优势及不足。此外，还介绍了二氧化硅纳米片在环境、生物和能源领域的应用，并对未来的应用研究方向进行了展望，可以为二氧化硅纳米片的进一步研究提供参考。

关键词：二氧化硅纳米片介孔二维材料

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基于地形特征时频变换的无人特种车辆速度自适应控制方法

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兵工学报 2024年

作者：王亮汪首坤牛天伟王军政北京理工大学自动化学院

为提高复杂环境下无人特种车辆安全性、自主性及作业能力，面向在崎岖地形下无人特种车辆应用需求，提出一种基于地形特征时频变换的速度自适应控制方法。通过度量地形特征崎岖度、建立崎岖度和车速数学模型，实现无人特种车辆在崎岖地... 详细信息

为提高复杂环境下无人特种车辆安全性、自主性及作业能力，面向在崎岖地形下无人特种车辆应用需求，提出一种基于地形特征时频变换的速度自适应控制方法。通过度量地形特征崎岖度、建立崎岖度和车速数学模型，实现无人特种车辆在崎岖地形的自主、自适应车速规划。针对崎岖地形和坡度引起的点云数据失真问题，融合惯性测量单元传感器数据对点云进行补偿，获得了车辆前方地形的精准点云数据；针对可视距离与跟踪精度冲突问题，不同于传统横向曲率计算方式，采用以线到面的方式，将激光雷达纵向剖面点云数据进行时频变换后，在频域内选取次频区域的积分面积作为崎岖度量化值，实现对不同地形下的崎岖度量化；此外，基于上述获得的崎岖度，采用迭代搜索的方式建立速度与崎岖度数学模型，并采用滑动窗口的方式更新崎岖度，实现车速到崎岖度之间的连续映射。以可控震源野外勘探特种车为研究对象，采用上述方法在实际野外地形环境中进行多次实验。实验结果表明，所提出的方法在崎岖地形具有良好的安全性、自主性，可以识别地形和自适应控制车速。

关键词：地形识别纵向剖面频域法崎岖度量化速度自适应控制

基于快速终端滑模的并联式节能平台复合前馈稳定控制策略

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机械工程学报 2024年

作者：杨少坤王军政沈伟刘冬琛林乾烨北京理工大学伺服运动系统驱动与控制工信部重点实验室北京理工大学自动化学院

针对并联式三自由度稳定平台姿态稳定控制的系统非线性、外部姿态扰动及系统滞后等问题，提出一种结合快速终端滑模控制(Fast terminal sliding mode control, FTSMC)与复合前馈控制的平台稳定控制策略。快速终端滑模控制方法提高电动... 详细信息

针对并联式三自由度稳定平台姿态稳定控制的系统非线性、外部姿态扰动及系统滞后等问题，提出一种结合快速终端滑模控制(Fast terminal sliding mode control, FTSMC)与复合前馈控制的平台稳定控制策略。快速终端滑模控制方法提高电动缸位置跟踪时的抗扰动能力及跟踪精度，复合前馈控制策略在平台运动学模型反馈控制基础上引入了前馈控制策略，可有效提高系统的响应速度，补偿平台检测环境扰动及稳定控制等环节引起的滞后。针对高负载工作时高能耗的问题引入了气平衡结构，提高平台负载能力，节约能源，并在滑模控制策略中对气缸扰动进行相应补偿。提出的控制策略进行了仿真及实物平台验证，结果表明提出的控制策略最高环境扰动衰减量可达92.1%，且具有更高的响应速度及稳定控制精度，气平衡结构节能效率最高达到38.8%。

关键词：并联式稳定平台滑模控制前馈控制姿态稳定节能

泵控电液伺服系统基于未知死区补偿的自适应鲁棒控制

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机械工程学报 2024年

作者：牛善帅王军政赵江波沈伟伺服运动系统驱动与控制工业和信息化部重点实验室北京理工大学自动化学院

针对泵控电液伺服系统中存在的未知死区特性、参数不确定性以及未知干扰，提出一种基于未知死区补偿的自适应鲁棒控制方法。建立泵控系统模型，分析系统中存在的死区非线性，并构造连续可微的近似死区逆函数对死区进行补偿。利用反步法... 详细信息

针对泵控电液伺服系统中存在的未知死区特性、参数不确定性以及未知干扰，提出一种基于未知死区补偿的自适应鲁棒控制方法。建立泵控系统模型，分析系统中存在的死区非线性，并构造连续可微的近似死区逆函数对死区进行补偿。利用反步法设计自适应鲁棒控制器，合成自适应律进行参数估计，处理包括死区参数、系统参数以及干扰上界在内的参数不确定性；利用非线性鲁棒反馈进行未知干扰抑制。通过Lyapunov稳定性分析表明，在未知死区特性、参数不确定性以及未知干扰同时存在的情况下，所设计的控制器可以实现渐近跟踪。对比试验结果验证了所提出控制方法的可行性和优越性。

关键词：自适应控制鲁棒控制死区补偿泵控系统电液伺服系统

基于命令滤波和神经网络的电液伺服系统有限时间反步控制

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控制理论与应用 2024年

作者：牛善帅王军政赵江波沈伟北京理工大学自动化学院自主智能无人系统全国重点实验室(北京) 伺服运动系统驱动与控制工业和信息化部重点实验室

为提升电液伺服系统的跟踪控制性能,本文考虑系统中包括参数不确定性、未建模动态以及外部扰动在内的集总不确定性,提出一种基于命令滤波和神经网络的有限时间反步控制方法.该方法利用Levant微分器作为命令滤波器,获取虚拟输入变量与虚... 详细信息

为提升电液伺服系统的跟踪控制性能,本文考虑系统中包括参数不确定性、未建模动态以及外部扰动在内的集总不确定性,提出一种基于命令滤波和神经网络的有限时间反步控制方法.该方法利用Levant微分器作为命令滤波器,获取虚拟输入变量与虚拟控制律差分信号的导数,不仅避免了标准反步控制中的”复杂性爆炸”问题,还通过重构实现了对非匹配不确定性的估计;同时与传统基于神经网络的反步控制需要多个神经网络相比,该方法仅利用1个神经网络来逼近匹配不确定性,避免了多个神经网络所导致的控制器的复杂性和脆弱性.另外,通过引入由分数指数幂函数和多项式函数构成的分段函数反馈以加速收敛,系统实现有限时间稳定的同时避免了奇点问题.最后,搭建实验平台开展对比实验验证新方法的有效性和优越性.

关键词：命令滤波神经网络有限时间稳定反步控制电液伺服系统