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自由面碎冰浮冰环境高速入水动力学特性

空气动力学学报 2024年第1期42卷 100-112,I0002页

作者：张润东段金雄孙铁志张桂勇大连理工大学船舶工程学院大连116024 工业装备结构分析优化与CAE软件全国重点实验室大连116024

为了研究碎冰环境下航行体高速入水过程中的空泡流场演化、航行体动力学响应以及碎冰载荷特性等规律,基于任意拉格朗日-欧拉方法建立了碎冰环境下的航行体高速入水流固耦合计算模型,并与高速入水试验、冰材料三点弯矩试验对比验证了方... 详细信息

为了研究碎冰环境下航行体高速入水过程中的空泡流场演化、航行体动力学响应以及碎冰载荷特性等规律,基于任意拉格朗日-欧拉方法建立了碎冰环境下的航行体高速入水流固耦合计算模型,并与高速入水试验、冰材料三点弯矩试验对比验证了方法的有效性和冰材料模型的可靠性。利用构建完成的高速入水流固耦合计算模型重点研究了碎冰以及碎冰间隙对航行体入水过程流场、动力学参数以及载荷的影响。研究结果表明:碎冰的存在对航行体入水后的水面抬升以及产生的飞溅演化存在抑制作用;碎冰环境下航行体的入水冲击载荷显著增加,其过程相较于无冰环境具有更大的动能损耗,但其砰击载荷持续时间与无冰环境入水过程一致;入水形成的飞溅冠连续性随着碎冰间隙的增加而增加,一定碎冰间隙范围内,航行体瞬时砰击载荷与间隙大小呈负相关关系,间隙足够大时,砰击载荷变化相对较小。

关键词：流固耦合任意拉格朗日-欧拉方法碎冰环境高速入水数值模拟

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基于增量支配MPC的高速高精轨迹跟踪控制

华中科技大学学报(自然科学版) 2024年

作者：邵柏岩叶伯生金雄程罗智辉华中科技大学机械科学与工程学院

针对传统MPC难以满足高采样率快速系统实时性要求的问题，提出增量支配MPC方法。首先，引入二进制变量定义相邻控制量之间的支配关系，构建支配关系矩阵，并利用该矩阵使待求解的控制量受限，降低在线求解自由度。然后，为使控制器专注... 详细信息

针对传统MPC难以满足高采样率快速系统实时性要求的问题，提出增量支配MPC方法。首先，引入二进制变量定义相邻控制量之间的支配关系，构建支配关系矩阵，并利用该矩阵使待求解的控制量受限，降低在线求解自由度。然后，为使控制器专注于当前控制量的计算，利用状态量的平均误差和平均求解时间构建损失函数，并基于BiEO算法对支配关系矩阵中的受限部分进行优化，建立增量支配MPC。最后，利用MATLAB进行实验验证，证明本文方法在不影响控制平稳性的基础上，控制精度上小幅提升，实时性有大幅提升，控制域为50和70时，求解时间可分别降低43.06%和31.99%，优于现有方法。

关键词：轨迹跟踪模型预测控制 BiEO算法支配关系矩阵实时性

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基于速度控制的机器人轨迹摩擦补偿控制算法

华南理工大学学报（自然科学版） 2024年第4期52卷 51-58页

作者：叶伯生李思澳谭帅李晓昆金雄程邵柏岩华中科技大学机械科学与工程学院湖北武汉430074

目前机器人已在工业生产制造中得到广泛的应用,但由于机器人系统中关节摩擦等因素的影响,机器人的轨迹跟踪精度难以满足高精度生产的需求。为减少机械结构中非线性摩擦因素和系统中未建模干扰等因素对机器人运行稳定性和加工精度的影响... 详细信息

目前机器人已在工业生产制造中得到广泛的应用,但由于机器人系统中关节摩擦等因素的影响,机器人的轨迹跟踪精度难以满足高精度生产的需求。为减少机械结构中非线性摩擦因素和系统中未建模干扰等因素对机器人运行稳定性和加工精度的影响,文中提出了一种速度模式下的摩擦补偿控制算法。首先,基于傅里叶级数和5次多项式混合的方式设计最优激励轨迹,通过最小二乘法完成动力学参数的预辨识,并利用Levenberg-Marquardt法对预辨识结果进行迭代寻优,从而建立更为精确的机器人动力学模型;然后,基于李雅普诺夫方法设计机器人轨迹跟踪控制算法,将最速离散跟踪微分器中采集的关节角度输入所设计的轨迹跟踪控制算法中,得到实时的关节速度补偿值,将补偿值实时输入机器人中实现摩擦补偿控制;最后,以六自由度串联机器人为实验对象,对所设计的摩擦补偿控制算法进行实验验证。结果表明,相对于摩擦补偿前,机器人的末端轨迹跟踪精度提升约35%,从而验证了文中所提算法在机器人摩擦补偿领域的有效性。

关键词：摩擦补偿参数辨识轨迹跟踪微分器

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伪目标迭代生成的机器人误差补偿算法

中国机械工程 2024年第1期35卷 136-143页

作者：叶伯生金雄程黎晗邵柏岩李晓昆李思澳华中科技大学机械科学与工程学院武汉430074

针对机器人误差模型建立后的误差补偿问题,提出一种改进的伪目标迭代算法。该算法用每次迭代中生成新的伪目标来修正关节角,从而不断减小机器人实际误差。完善了伪目标迭代算法流程,提出了5种新的不同的伪目标生成方法,分析了各种方法... 详细信息

针对机器人误差模型建立后的误差补偿问题,提出一种改进的伪目标迭代算法。该算法用每次迭代中生成新的伪目标来修正关节角,从而不断减小机器人实际误差。完善了伪目标迭代算法流程,提出了5种新的不同的伪目标生成方法,分析了各种方法的特点和适用场景。结合多种伪目标生成方法提出了一种集成算法,进一步提高误差补偿精度。使用HSR-JR612机器人进行仿真实验,仿真结果表明,算法耗时在毫秒级别,补偿效果好,集成算法能进一步提高位姿补偿效果。最后使用UR10机器人与激光跟踪仪进行实验,实验结果表明,补偿后机器人末端位置误差可以减小到0.06 mm以内,姿态误差可以减小到0.025°以内。

关键词：机器人误差补偿定位精度伪目标

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空基平台量子通信现状与展望

仪器仪表学报 2024年

作者：郑德智郑金雄李中翔王国俨胡纯北京理工大学复杂环境智能感测技术工信部重点实验室北京理工大学机电学院北京理工大学长三角研究院北京理工大学前沿交叉科学研究院北京理工大学信息与电子学院

随着信息技术的不断发展,信息安全问题日益凸显。在军事、金融、政府、企业等领域,信息的安全和可靠性至关重要。传统通信技术已被广泛应用,包括互联网、光纤通信和无线电等。同时量子计算相关技术的进展与应用,让传统通信的安全性面临... 详细信息

随着信息技术的不断发展,信息安全问题日益凸显。在军事、金融、政府、企业等领域,信息的安全和可靠性至关重要。传统通信技术已被广泛应用,包括互联网、光纤通信和无线电等。同时量子计算相关技术的进展与应用,让传统通信的安全性面临严峻挑战。基于量子的不可克隆定理与海森堡测不准原理,量子通信理论上可以达到信息论可证安全。因此,超远距离量子通信及空基平台已成研究的重点。综述了近十几年空基平台量子通信的研究进展,介绍了其出现、重要发展节点以及取得的主要成果,总结了基于自由空间量子通信以及空基平台量子中继的远距离量子通信研究现状,并基于目前量子中继存在的高度空白问题,提出了临空飞艇作为量子中继的设想。

关键词：空基平台量子通信光纤通信自由空间卫星通信

基于图像边缘检测技术的入水空泡形态及特征计量方法研究

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中国计量大学学报 2023年第2期34卷 163-171,223页

作者：郑葳段金雄孙铁志中国计量科学研究院北京100029 大连理工大学船舶工程学院辽宁大连116024

目的:对高速摄像得到的入水空泡影像图片进行空泡轮廓提取,定量分析入水空泡形态和特征。方法:前期利用图像增强技术对入水空泡图像进行预处理,利用Canny边缘检测算子对预处理得到的图像进行空泡边缘坐标提取,最终完成对入水空泡的形态... 详细信息

目的:对高速摄像得到的入水空泡影像图片进行空泡轮廓提取,定量分析入水空泡形态和特征。方法:前期利用图像增强技术对入水空泡图像进行预处理,利用Canny边缘检测算子对预处理得到的图像进行空泡边缘坐标提取,最终完成对入水空泡的形态特征计量。结果:通过对小球入水实验入水空泡图像进行边缘轮廓处理,算法计算结果与实验数据误差保持在2.5%以下,验证了空泡边缘检测技术的可行性。利用空泡边缘检测技术对小球入水空泡以及圆柱入水空泡边缘坐标进行了提取并进一步定量分析了入水空泡的形态特征。结论:入水空泡边缘检测技术在应用中效果良好,可以定量提取入水空泡边缘轮廓坐标。

关键词：计量学入水空泡图像边缘检测空泡形态坐标提取

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核电厂反应堆冷却剂系统抗震阻尼比研究

科技创新与应用 2024年第9期14卷 105-108页

作者：孙金雄西安交通大学航天航空学院西安710000 中广核工程有限公司广东深圳518000

基于2023年国内新建核电厂安全审评中核安全监管部门对抗震物项阻尼比取值提出关注的背景。介绍核电工程中抗震分析阻尼比取值依据,指出标准与工程实践之间存在的差异,以及由此产生的困惑;阐述阻尼比在动态分析中的作用原理;对比核电领... 详细信息

基于2023年国内新建核电厂安全审评中核安全监管部门对抗震物项阻尼比取值提出关注的背景。介绍核电工程中抗震分析阻尼比取值依据,指出标准与工程实践之间存在的差异,以及由此产生的困惑;阐述阻尼比在动态分析中的作用原理;对比核电领域不同标准与导则文件对于机械设备阻尼比的要求,指出当前标准的相关要求对于由多种部件组成的组合设备或系统过于保守;重点对压水堆核电厂反应堆冷却剂系统与设备阻尼比进行研究,给出国内外核电工程实践中该系统与设备的阻尼比取值依据,并针对核电工程实践中组合设备或系统阻尼比取值依据不足的问题提出建议。

关键词：核电厂阻尼抗震反应堆冷却剂系统核安全

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工程建设造价投资管理控制方法研究

居业 2024年第6期 163-165页

作者：卢金雄建瓯市政府投资项目评审中心福建建瓯353100

工程建设项目是国民经济发展的重要组成部分,其投资规模庞大,涉及范围广泛。因此,建设单位必须对工程建设项目的造价投资进行有效管理和控制,以确保项目的顺利实施和投资效益的最大化。本文旨在研究工程建设项目的造价投资管理控制方法... 详细信息

工程建设项目是国民经济发展的重要组成部分,其投资规模庞大,涉及范围广泛。因此,建设单位必须对工程建设项目的造价投资进行有效管理和控制,以确保项目的顺利实施和投资效益的最大化。本文旨在研究工程建设项目的造价投资管理控制方法,探讨如何从项目立项、设计、施工、竣工等各个环节入手,运用科学合理的管理控制手段,提高项目的投资效益,为我国工程建设事业的健康发展提供有益的参考和借鉴。

关键词：工程建设造价投资管理控制方法研究

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首钢成功实现50%大废钢比整浇次连续生产废钢铁行业将迎来重大发展机遇

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中国废钢铁 2024年第1期 36-38页

作者：金雄林上海钢联

2024年2月5日首钢要闻,近日,首钢京唐顺利完成50%大废钢比7炉连浇生产,在低碳炼钢技术上取得新突破。大废钢比炼钢可有效降低长流程钢铁生产中的碳排放,为钢铁产品向低碳领域拓展提供有效支撑。2023年以来,在保证产品质量的前提下,首钢... 详细信息

2024年2月5日首钢要闻,近日,首钢京唐顺利完成50%大废钢比7炉连浇生产,在低碳炼钢技术上取得新突破。大废钢比炼钢可有效降低长流程钢铁生产中的碳排放,为钢铁产品向低碳领域拓展提供有效支撑。2023年以来,在保证产品质量的前提下,首钢京唐持续推进炼钢工艺降碳减排工作,瞄准大废钢比连续生产持续攻关,先后组织8次转炉大废钢比试验,在保证转炉终点成分稳定的基础上,多措并举、攻坚克难,转炉大废钢比炉次综合金属收得率达到正常水平,转炉冶炼周期稳定可控,建立了首钢京唐转炉炼钢大废钢比降碳特色工艺路线,先后成功实现转炉单工序40%和50%大废钢比整浇次连续生产。

关键词：钢铁产品废钢铁金属收得率单工序整浇工艺路线产品质量碳减排