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基于IPSO的舰载机出动离场规划研究

系统工程与电子技术 2024年第4期46卷 1337-1345页

作者：刘玉杰崔凯凯韩维李樾海军航空大学航空基础学院山东烟台264001 海军招收飞行学员工作办公室北京100071 中国人民解放军92942部队北京100161 中国人民解放军92728部队上海200436

针对舰载机机群出动离场效率问题,提出了一种改进的粒子群优化(improved particle swarm optimization, IPSO)算法。首先,基于舰载机的出动离场流程及约束建立了舰载机出动离场数学模型,并根据出动离场问题特点设计了一种连续编码形式... 详细信息

针对舰载机机群出动离场效率问题,提出了一种改进的粒子群优化(improved particle swarm optimization, IPSO)算法。首先,基于舰载机的出动离场流程及约束建立了舰载机出动离场数学模型,并根据出动离场问题特点设计了一种连续编码形式以表示出动规划方案。然后,通过在参数自适应粒子群优化算法的基础上引入基于莱维飞行扰动的模拟退火机制,提出了将IPSO用于对出动离场规划问题进行求解。最后,分别针对8、10、12机的出动离场规划场景进行了仿真验证。仿真结果表明,所提算法较已有的优化算法而言具有更好的寻优能力。

关键词：舰载机出动离场粒子群优化莱维飞行模拟退火

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基于模型预测控制算法的精确着舰控制方法

北京航空航天大学学报 2024年第4期50卷 1197-1207页

作者：万兵苏析超汪节韩维李常久海军航空大学烟台264001

针对舰载机着舰过程中的航母运动、舰尾流扰动等影响,提出一种基于模型预测控制-线性二次型高斯(MPC-LQG)算法的精确着舰控制方法,开展飞机纵向通道的精确着舰控制研究。对飞机纵向动力学、舰尾流、航母运动、轨迹跟踪等,进行建模和分... 详细信息

针对舰载机着舰过程中的航母运动、舰尾流扰动等影响,提出一种基于模型预测控制-线性二次型高斯(MPC-LQG)算法的精确着舰控制方法,开展飞机纵向通道的精确着舰控制研究。对飞机纵向动力学、舰尾流、航母运动、轨迹跟踪等,进行建模和分析。对MPC-LQG算法进行融合,以实现轨迹跟踪控制,核心思想是:模型预测控制进行航母运动补偿;设计全维状态观测,实现全状态反馈,以实现最优着舰控制。对不同的着舰情况和初始条件进行算法仿真,并与其他算法进行仿真比较。仿真结果表明,所提方法的轨迹跟踪效果很好,高度偏差0.1~0.2 m;相比传统着舰控制,所提方法动态响应快、着舰精度高。

关键词：模型预测控制-线性二次型高斯甲板运动引导指令着舰控制轨迹跟踪

两栖攻击舰舰载直升机群出动作业一体化调度研究

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北京航空航天大学学报 2024年

作者：韩维韩啸华苏析超王刘松吴浩南海军航空大学航空基础学院海军航空大学航空作战勤务学院中国人民解放军91860部队

甲板作业调度是提升舰载机出动率的关键技术。针对两栖攻击舰舰载直升机群出动作业多阶段、高耦合特性，提出一种包含出库及甲板调运、机务勤务保障、出动离场在内的调度模型和优化算法。首先，深入分析了舰载直升机出动作业流程，基于... 详细信息

甲板作业调度是提升舰载机出动率的关键技术。针对两栖攻击舰舰载直升机群出动作业多阶段、高耦合特性，提出一种包含出库及甲板调运、机务勤务保障、出动离场在内的调度模型和优化算法。首先，深入分析了舰载直升机出动作业流程，基于各阶段的逻辑约束和资源约束，以最小化机群出动时间为优化目标，建立了舰载直升机群出动作业一体化调度模型；随后，将该问题转化为具有转移时间特征的资源受限项目调度问题，基于串行调度生成机制，设计了一种两段编码的遗传-邻域搜索算法求解。通过对12架舰载直升机集中出动案例进行的仿真实验，验证了调度模型和算法在优化出动流程方面的有效性，显著降低了机群出动准备时间，进一步发现机务勤务保障阶段的决策在全局调度中更为关键。

关键词：两栖攻击舰舰载直升机出动作业一体化调度资源受限项目调度

18β-甘草次酸通过PGK1糖酵解途径抑制oxLDL诱导的血管内皮细胞凋亡研究

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天然产物研究与开发 2024年第3期36卷 478-484页

作者：韩维维王博钟晴张蓉徐驰黑龙江中医药大学临床医学院黑龙江中医药大学基础医学院哈尔滨150040

基于磷酸甘油酸激酶1(phosphoglycerate kinase 1,PGK1)介导糖酵解途径研究18β-甘草次酸(18β-glycyrrhetinic acid,GA)抑制氧化低密度脂蛋白(oxidized low density lipoprotein,oxLDL)诱导的血管内皮细胞凋亡的分子机制。采用oxLDL(100 mg/L)损伤建立体外人主动脉内皮细胞损伤模型,并给予不同浓度的GA(10、20和40μmol/L)及PGK1激动剂进行干预,Western blot法检测糖酵解关键酶PGK1、葡萄糖转运蛋白1(glucose transporter 1,GLUT1)、己糖激酶(hexokinase 2,HK2)和丙酮酸激酶M2(pyruvate kinase M2,PKM2)表达水平以及凋亡相关Bax、Bcl2、Caspase-3和Caspase-9蛋白表达水平,比色法检测细胞内乳酸和葡萄糖含量。结果表明,与对照组相比,oxLDL组内皮细胞葡萄糖消耗减少、乳酸分泌量增加,PGK1、GLUT1、HK2、PKM2、Bax、cleaved Caspase-3及cleaved Caspase-9蛋白表达水平增加(P<0.05);与oxLDL组相比,GA治疗组(10、20和40μmol/L)内皮细胞葡萄糖消耗增加、乳酸分泌量减少,PGK1、GLUT1、HK2、PKM2、Bax、Caspase-3及Caspase-9蛋白表达水平降低(P<0.05);加入PGK1激动剂后可以逆转GA对oxLDL诱导的血管内皮细胞凋亡的作用。以上结果表明,GA通过抑制PGK1介导的糖酵解途径进而抑制oxLDL诱导的血管内皮细胞凋亡。

关键词： 18β-甘草次酸 PGK1 人主动脉内皮细胞 Bax Bcl2

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综合直接侧力控制着舰

电光与控制 2024年第2期31卷 77-82页

作者：汪节韩维尹大伟苏析超海军航空大学山东烟台264000 中国人民解放军91475部队辽宁葫芦岛125000 中国人民解放军92728部队上海200000

提出了一种新的着舰控制方法,即综合直接侧力控制着舰。首次将直接侧力应用到着舰研究上,并将美军MAGIC CARPET着舰控制的纵向控制理念拓展到侧向控制上,对侧向直接力舵面和侧向常规舵面进行综合控制设计,实现侧向三通道解耦。在直接侧... 详细信息

提出了一种新的着舰控制方法,即综合直接侧力控制着舰。首次将直接侧力应用到着舰研究上,并将美军MAGIC CARPET着舰控制的纵向控制理念拓展到侧向控制上,对侧向直接力舵面和侧向常规舵面进行综合控制设计,实现侧向三通道解耦。在直接侧力通道上设计了横向轨迹增量控制,让横向杆位移直接正比于横向对中漂移速率。对HUD显示符号进行改进,使飞行员更直观地观察着舰态势。设计着舰飞行模拟环境,实时模拟飞行员操纵。模拟结果显示:飞行员能如MAGIC CARPET纵向控制一样,以“一杆操纵”策略很简便地完成对中修正,同时能很好地跟踪侧向甲板运动和抵抗侧风干扰,且整个过程航向角和滚转角基本不变。相对于常规着舰,该方法大大降低了飞行员操纵负担,且提高了着舰性能。

关键词：直接侧力魔毯着舰横向轨迹增量控制解耦控制

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MAGIC CARPET着舰的舰尾流抑制

电光与控制 2024年

作者：汪节韩维尹大伟潘子双李常久海军研究院海军航空大学教练机模拟训练中心海军航空大学航空基础学院

MAGIC CARPET（魔毯）是美国最近几年非常成功的舰载机着舰控制技术，也是未来主要的着舰方式。舰尾流和甲板运动是影响着舰的两大主要因素，研究了MAGIC CARPET的舰尾流抑制能力。首先分析MAGIC CARPET着舰的两个控制模态（FPAH控制模... 详细信息

MAGIC CARPET（魔毯）是美国最近几年非常成功的舰载机着舰控制技术，也是未来主要的着舰方式。舰尾流和甲板运动是影响着舰的两大主要因素，研究了MAGIC CARPET的舰尾流抑制能力。首先分析MAGIC CARPET着舰的两个控制模态（FPAH控制模态和DP控制模态），以及常规着舰的两个控制模态（姿态控制模态和Hdot控制模态）。然后参照MAGIC CARPET 试飞情况，进行下滑着舰仿真实验，在松杆（无杆指令）状态下，输入舰尾流，考察以上四种控制模态的舰尾流抑制情况。最后，从信号流图和时域上，分析了实验现象结论的内在机理。舰尾流抑制能力从高到低的排序是：DP控制模态＞FPAH控制模态＞Hdot控制模态＞姿态控制模态。DP控制模态能完全抑制舰尾流，各项指标都非常优秀，轨迹、高度、迎角和速度等几乎不受影响。DP控制模态的舰尾流抑制能力源于五点：①综合直接升力控制（直接升力舵面与尾流干扰信号同相）；②轨迹角速率反馈控制包围干扰信号（轨迹角速率与尾流干扰信号同相）；③轨迹角反馈控制包围干扰信号；④平尾辅助保持迎角；⑤自动油门保持速度提高系统稳定性。这五点因素中，前三个因素尤为重要。

关键词：舰载机着舰 MAGIC CARPET(魔毯) 舰尾流飞行控制综合直接升力控制 DP控制模态 Hdot

工程教育专业认证背景下材料类专业实验考核评价指标体系的研究与实践

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中国科技经济新闻数据库教育 2024年第8期 0060-0063页

作者：韩维坊聊城大学材料科学与工程学院山东聊城252059

在工程教育专业认证的背景下,构建和优化实验考核评价指标体系显得尤为重要。这不仅关乎到学生实验技能与综合能力的培养,更是确保工程教育质量、提升专业国际竞争力的关键所在。材料类专业作为工程教育的重要领域之一,其实验教学在培... 详细信息

在工程教育专业认证的背景下,构建和优化实验考核评价指标体系显得尤为重要。这不仅关乎到学生实验技能与综合能力的培养,更是确保工程教育质量、提升专业国际竞争力的关键所在。材料类专业作为工程教育的重要领域之一,其实验教学在培养学生实践能力、创新能力等方面发挥着举足轻重的作用。然而,当前材料类专业实验教学存在考核指标单一、评价标准模糊等问题,难以全面、准确地评价学生的实验能力。因此,构建一套科学、合理的实验考核评价指标体系,对于提高材料类专业实验教学质量具有重要意义。

关键词：工程教育专业认证专业实验考核评价指标体系实践

孔隙和α-Al(Fe/Mn)Si相对高压压铸Al-7Si-0.2Mg合金塑性的影响

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2024年第2期34卷 378-391页

作者：杨雨童黄诗尧郑江杨莉程晓农陈睿凯韩维建西交利物浦大学化学系苏州215000 长三角先进材料研究院苏州215000 南京工业大学先进轻质高性能材料研究中心南京210009 重庆大学材料科学与工程学院重庆400044 江苏大学材料科学与工程学院镇江212013 智己汽车科技有限公司上海200020

采用高压压铸工艺制备两批次不同尺寸的Al-7Si-0.2Mg(质量分数,%)合金,获得显微组织和孔隙非均匀分布的薄壁铸件,并对比研究孔隙和显微组织对铸态合金塑性的影响。结果表明:不同铸件和不同位置样品的伸长率有较大波动(9.7%~17.9%)。当... 详细信息

采用高压压铸工艺制备两批次不同尺寸的Al-7Si-0.2Mg(质量分数,%)合金,获得显微组织和孔隙非均匀分布的薄壁铸件,并对比研究孔隙和显微组织对铸态合金塑性的影响。结果表明:不同铸件和不同位置样品的伸长率有较大波动(9.7%~17.9%)。当合金存在大面积孔隙时,有效承载面积减小导致由孔隙产生的应力集中使合金伸长率显著降低。当合金只存在小面积孔隙时,塑性变形过程中合金中的α-Al(Fe/Mn)Si相先于共晶硅相发生脆性断裂,α-Al(Fe/Mn)Si相的数量密度对伸长率的波动起主导作用,具有高数量密度α-Al(Fe/Mn)Si相试样的伸长率显著降低。此外,局部较高的冷却速率导致铸件α-Al(Fe/Mn)Si相数量密度的增加。

关键词：高压压铸 Al-7Si-0.2Mg合金孔隙 α-Al(Fe/Mn)Si相塑性

基于代理模型和NSGA-Ⅱ的超高强钢电阻点焊工艺参数多目标优化

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焊接学报 2024年第4期45卷 20-25,I0004页

作者：卓文波谭国笔陈秋任侯泽宏王显会韩维建黄理南京理工大学机械工程学院南京210009 长三角先进材料研究院苏州215000 南京工业大学先进轻质高性能材料研究中心南京210009

为寻求超高强钢电阻点焊时最佳的焊接工艺参数,开展正交试验法设计三因素五水平的平板搭接点焊试验,以焊接时间、焊接电流和电极压力为可调的工艺参数,将熔核直径、压痕深度、拉剪强度及飞溅情况作为焊接接头质量评价指标.基于高斯过程... 详细信息

为寻求超高强钢电阻点焊时最佳的焊接工艺参数,开展正交试验法设计三因素五水平的平板搭接点焊试验,以焊接时间、焊接电流和电极压力为可调的工艺参数,将熔核直径、压痕深度、拉剪强度及飞溅情况作为焊接接头质量评价指标.基于高斯过程回归和BP神经网络建立起焊接工艺参数与焊接接头质量评价指标之间关系的代理模型,训练的结果显示模型精度很高.最后利用带精英策略的非支配排序的遗传算法NSGA-Ⅱ实现多目标优化,得到各评价指标之间的最优pareto解集.经验证,各评价模型的相对误差值都很小.结果表明,该优化方法有较好的预测效果和稳定性.通过使用较少的试验数据,建立优化模型的方法对电阻点焊及其它焊接领域最佳焊接工艺参数的选取具有重要的指导价值.

关键词：多目标优化电阻点焊工艺参数代理模型非支配排序遗传算法