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基于乌鸦搜索改进超螺旋滑模控制算法的防空火箭炮随动控制研究

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火炮发射与控制学报 2024年

作者：王海迪赵永娟张鹏飞米江勇程文铮中北大学机电工程学院中北大学智能武器研究院

针对由摩擦等非线性因素导致防空火箭炮随动系统控制精度降低的问题，提出一种基于乌鸦搜索改进超螺旋滑模控制方法。传统滑模控制器由于切换控制律中不连续符号函数的存在产生了较大抖振，通过设计超螺旋滑模控制方法将原有滑模控制律... 详细信息

针对由摩擦等非线性因素导致防空火箭炮随动系统控制精度降低的问题，提出一种基于乌鸦搜索改进超螺旋滑模控制方法。传统滑模控制器由于切换控制律中不连续符号函数的存在产生了较大抖振，通过设计超螺旋滑模控制方法将原有滑模控制律中符号函数改为连续函数，减少系统抖振，并设计乌鸦搜索算法优化超螺旋滑模控制器中切换增益，提高系统的控制精度和鲁棒性。仿真结果表明：基于乌鸦搜索改进超螺旋滑模控制器较传统滑模控制器减小了系统抖振，提高了系统位置跟踪精度，缩短了响应时间，对负载干扰具有较强的抑制能力。

关键词：防空火箭炮随动控制超螺旋滑模控制乌鸦搜索算法

基于单神经元自适应PID控制的高炮随动系统扰动补偿

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火力与指挥控制 2024年第8期49卷 60-67,79页

作者：张宸睿张鹏飞赵永娟程文铮米江勇中北大学智能武器研究院太原030051

为提升自行高炮随动系统的抗干扰能力以及自行高炮行进间射击精度,采用了一种基于单神经元自适应PID的控制方法,利用神经元的自学习及自校正能力对控制效果进行改善,以提升随动系统的扰动补偿能力。仿真结果表明:当高炮在B级、D级以及F... 详细信息

为提升自行高炮随动系统的抗干扰能力以及自行高炮行进间射击精度,采用了一种基于单神经元自适应PID的控制方法,利用神经元的自学习及自校正能力对控制效果进行改善,以提升随动系统的扰动补偿能力。仿真结果表明:当高炮在B级、D级以及F级路面下行驶时,采用该方法的随动系统输出曲线的波动范围分别减小了0.14%、0.65%和4.72%,在突加扰动的情况下,再次跟踪到目标信号的时间分别缩短了0.04 s、0.03 s和0.02 s,根据实验数据可知在单神经元自适应PID控制器的作用下,当系统受到干扰后能够更快地跟踪到目标信号,且稳态精度更高。

关键词：单神经元 PID控制随动系统扰动补偿

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基于可拦截因子和HGAPSO算法的火力分配模型研究

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火炮发射与控制学报 2024年第3期45卷 17-24,30页

作者：程文铮张鹏飞张润哲米江勇张宸睿中北大学机电工程学院山西太原030051 中北大学智能武器研究院山西太原030051 山西工程科技职业大学汽车工程学院山西晋中030606

火力分配作为集群目标来袭防御任务规划的关键环节,对提高防御效果具有重要意义。针对高炮反无人机的火力分配问题,将高炮性能指标约束和转火时间约束转化为可拦截因子,提出一种基于可拦截因子的高炮反无人机火力分配模型,减小非线性约... 详细信息

火力分配作为集群目标来袭防御任务规划的关键环节,对提高防御效果具有重要意义。针对高炮反无人机的火力分配问题,将高炮性能指标约束和转火时间约束转化为可拦截因子,提出一种基于可拦截因子的高炮反无人机火力分配模型,减小非线性约束转化为惩罚函数带来的计算量及误差,进而提升整体效能。基于此模型,针对来袭目标与火力节点之间的火力优化匹配问题,采用改进混合遗传粒子群算法(Hybrid GA and PSO,HGAPSO)优化算法对模型进行最优值求解。仿真试验结果表明该模型合理有效,HGAPSO算法有较高的收敛精度和较快的收敛速率。

关键词：反无人机火力分配模型可拦截因子混合遗传粒子群算法

基于天棚-PID算法的履带车体振动控制研究

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火炮发射与控制学报 2024年第3期45卷 98-106页

作者：米江勇赵永娟王智伟郭伟峰王力金中北大学机电工程学院山西太原030051 中北大学智能武器研究院山西太原030051 内蒙古动力机械研究所内蒙古呼和浩特010011

随着履带式高炮的快速发展,对行进间车体平稳性提出了更高的要求,因此研究在不同路面下如何减小履带车体振动具有重要意义。在对履带车体进行合理简化的基础,建立拉格朗日运动方程,并引入状态方程进行计算。其次,利用Simulink搭建了履... 详细信息

随着履带式高炮的快速发展,对行进间车体平稳性提出了更高的要求,因此研究在不同路面下如何减小履带车体振动具有重要意义。在对履带车体进行合理简化的基础,建立拉格朗日运动方程,并引入状态方程进行计算。其次,利用Simulink搭建了履带车体模型,分析了车体在B、D、F级路面下以25 km/h速度行驶时的车体振动情况。然后采用PID控制和天棚-PID控制对模型进行优化。仿真结果表明:从B级、D级到F级路面,传统、PID和天棚-PID控制方式下车体振动的平均增幅分别为5倍、4倍和2倍,天棚-PID控制算法的稳定性较好;在相同等级路面时,采用天棚-PID控制的减振效果明显,车体垂向位移和俯仰角的减缓程度比PID控制提升接近40%,车体横滚角的减缓程度比PID控制提升50%以上。因此,采用天棚-PID控制的履带车体在颠簸路面行驶更加平稳。

关键词：履带系统平稳性行进间车体 PID 天棚-PID

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反无人机蜂群关键技术研究现状及展望

火炮发射与控制学报 2024年第6期45卷 38-42,62页

作者：张鹏飞程文铮米江勇和烨龙李亚文王力金中北大学智能武器研究院山西太原030051 中北大学机电工程学院山西太原030051 内蒙古动力机械研究所内蒙古呼和浩特010011

随着无人机蜂群技术的不断发展,在军事需求的推动下,无人机蜂群从理论实验逐步走向实战。相比于日新月异的无人机蜂群技术,现有反蜂群相关技术的进展相对滞后,有效的蜂群反制手段成为世界军事强国的共同追求。在介绍无人机蜂群技术进展... 详细信息

随着无人机蜂群技术的不断发展,在军事需求的推动下,无人机蜂群从理论实验逐步走向实战。相比于日新月异的无人机蜂群技术,现有反蜂群相关技术的进展相对滞后,有效的蜂群反制手段成为世界军事强国的共同追求。在介绍无人机蜂群技术进展及特点的基础上,分析了现有反无人机蜂群技术的不足,结合无人机蜂群作战特点和反蜂群设备发展现状,对未来反无人机蜂群装备和技术的发展提出5点建议,为未来反无人机蜂群技术发展提供一些借鉴。

关键词：无人机无人机蜂群反无人机蜂群反蜂群技术

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采用地震波研究滑坡的动力学过程

地震 2025年

作者：江勇白玲黄兴辉谢军中国科学院青藏高原研究所青藏高原地球系统与资源环境国家重点实验室中国科学院大学中国地震台网中心中国科学院精密测量科学与技术创新研究院大地测量与地球动力学国家重点实验室

青藏高原及周边地区不仅地震活动频繁,同时也经常发生多种其他类型地质灾害,包括滑坡、冰崩、雪崩、泥石流、冰湖溃决等。这些灾害由岩石、冰川等碎屑物受到重力作用沿着斜坡向下快速滑动而形成,其发生过程受到构造运动和环境变化等多... 详细信息

青藏高原及周边地区不仅地震活动频繁,同时也经常发生多种其他类型地质灾害,包括滑坡、冰崩、雪崩、泥石流、冰湖溃决等。这些灾害由岩石、冰川等碎屑物受到重力作用沿着斜坡向下快速滑动而形成,其发生过程受到构造运动和环境变化等多种因素的共同影响。在地震学领域,这些地质灾害被认为是受到山体斜坡上的单力作用,地震波为认识这些地质灾害的震源参数和发生过程提供重要资料。本文通过收集前人的研究成果,对上述的滑坡类地质灾害前沿进展进行系统回顾,对采用地震波研究滑坡类震源的基本原理进行总结分析。在此基础上,选取2017年茂县滑坡作为研究实例,对地震波形记录进行时频分析、受力过程反演等计算,通过时间轴对比细化过程划分、优化台站数据选择、改善分析过程。结果表明,茂县滑坡过程包括滑前启动、主要滑动和滑后调整三个时期,总持续时间约123 s,其中主要滑动过程包括加速和减速两个阶段,最大速度约54 m/s,最大水平位移约2 km。加速阶段低频信号显著,减速滑动过程高频信号显著增强,揭示了滑床坡度变化、碎屑物成分及其滑动摩擦作用的综合影响。随着地震观测和数据处理技术的不断改进,地震波对滑坡的识别能力逐步增强,有助于提高对滑坡类地质灾害的监测能力。

关键词：滑坡地震波滑动过程青藏高原

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普通菜豆FWR1基因克隆及功能验证

植物遗传资源学报 2025年

作者：赵莉莉常玉洁王绪敏曲江勇武晶烟台大学生命科学学院中国农业科学院作物科学研究所/农业农村部粮食作物基因资源评价利用重点实验室

目前普通菜豆中克隆到的枯萎病抗性基因还较少，因此，从种质资源中鉴定挖掘枯萎病抗性基因对于普通菜豆的分子育种具有重要的意义。课题组前期通过全基因组关联分析定位到PvFWR1 (Fusarium Wilt Resistance 1)，并且通过单倍型分析推... 详细信息

目前普通菜豆中克隆到的枯萎病抗性基因还较少，因此，从种质资源中鉴定挖掘枯萎病抗性基因对于普通菜豆的分子育种具有重要的意义。课题组前期通过全基因组关联分析定位到PvFWR1 (Fusarium Wilt Resistance 1)，并且通过单倍型分析推断其可能与普通菜豆枯萎病抗性相关，在此基础上本研究对其进行深入研究。首先，在抗病材料土褐腰子豆、感病材料龙芸豆3号中克隆PvFWR1基因序列，经序列比对分析发现PvFWR1是一个无内含子基因，CDS全长1104 bp，编码367个氨基酸，属于LRR-RLKs家族蛋白；然后，RT-qPCR发现PvFWR1在抗性材料根组织中表达量为感病材料的2.1倍，且在接种枯萎病病原菌后，根组织中表达量明显上升；最后，利用VIGS技术在抗病材料对PvFWR1沉默，接种病原菌后，植株抗性减弱；同时，基于普通菜豆毛状根转化法在感病材料中对PvFWR1过表达，接种病原菌后，过表达植株抗性显著增强，综合以上分析，认为PvFWR1基因是枯萎病抗性基因。研究结果为普通菜豆枯萎病抗性机制解析及该基因的育种利用奠定了基础。

关键词：普通菜豆镰孢菌枯萎病 PvFWR1 LRR-RLKs家族

南海晚更新世以来火山玻璃分布特征与物源分析

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吉林大学学报(地球科学版) 2025年

作者：李学杰田成静钟和贤张江勇廖志良中国地质调查局广州海洋地质调查局/自然资源部海底矿产资源重点实验室

南海东缘吕宋岛弧和南缘巽他—爪哇岛弧是重要的地震火山活动带,其大量火山玻璃成为南海主要沉积物来源之一。本文利用南海大量的柱状样,鉴定并统计火山玻璃体积分数,结合14C测年和氧碳稳定同位素测定,分析其分布特征。结果表明:柱状样... 详细信息

南海东缘吕宋岛弧和南缘巽他—爪哇岛弧是重要的地震火山活动带,其大量火山玻璃成为南海主要沉积物来源之一。本文利用南海大量的柱状样,鉴定并统计火山玻璃体积分数,结合14C测年和氧碳稳定同位素测定,分析其分布特征。结果表明:柱状样火山玻璃分布特征与表层沉积物样品类似,最高体积分数出现南海东部,并呈现往外扩散的特征;南海柱状样火山玻璃来源以菲律宾群岛为主,但晚更新世以来南海南缘的苏门答腊—爪哇岛弧火山-地震带的影响比表层沉积大;南海东北部MIS1期火山玻璃体积分数比MIS2期高,可能表明吕宋岛弧北部MIS1期火山活动有所增强;南海北部陆架和陆坡区基本不含火山玻璃,表明北部的华南大陆近期缺乏强烈的火山活动,对南海近表层沉积基本没有影响。

关键词：南海火山玻璃沉积作用物源火山-地震带 C测年氧碳稳定同位素

客货混运下高铁运行图与货物配装方案协同优化

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控制与决策 2025年第1期40卷 308-316页

作者：米雷卢亚菡杨立兴戚建国北京交通大学系统科学学院

客货混运新模式为我国高速铁路运营管理带来了新的机遇和挑战.鉴于此,以最小化列车停站时间、货物滞留数量和运营成本为目标,以列车到发时刻、动车组编组和货物配装计划为决策变量,为客货混运下高铁运行图与货物配装方案协同优化问题构... 详细信息

客货混运新模式为我国高速铁路运营管理带来了新的机遇和挑战.鉴于此,以最小化列车停站时间、货物滞留数量和运营成本为目标,以列车到发时刻、动车组编组和货物配装计划为决策变量,为客货混运下高铁运行图与货物配装方案协同优化问题构建一类整数线性规划模型.为验证模型的有效性,以京沪高速铁路为背景进行数值实验,并调用CPLEX软件求解.结果表明:在尽可能减小对客运服务影响的前提下,所提出方法能够通过灵活决策列车时刻表及增加列车编组,提高列车运力;与采用固定列车时刻表的货物配装优化方案相比,协同优化方法能够在小幅增加列车停靠时间的情况下大幅提升货物运输量,可为相关运营部门制定客货混运计划提供一定的理论支撑.

关键词：铁路运输客货混运列车编组高铁快运列车运行图