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Surrogate-assisted differential evolution using manifold learning-based sampling for highdimensional expensive co.strained optimization problems

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Chinese Journal of Aeronautics 2024年第7期37卷 252-270页

作者： Teng long Nianhui YE Rong CHEN Renhe SHI Baoshou ZHANG School of aerospace Engineering Beijing Institute of TechnologyBeijing 100081China Key Laboratory of Dynamics and co.trol of Flight vehicle of Ministry of Education Beijing 100081China china Academy of launch vehicle technology Beijing 100076China

To address the challenges of high-dimensional co.strained optimization problems with expensive simulation models,a Surrogate-Assisted Differential Evolution using Manifold Learning-based Sampling(SADE-MLS)is *** SADE-MLS,differential evolution operators are executed to generate numerous high-dimensional candidate *** alleviate the curse of dimensionality,a Manifold Learning-based Sampling(MLS)mechanism is developed to explore the high-dimensional design space *** MLS,the intrinsic dimensionality of the candidate points is determined by a maximum likelihood ***,the candidate points are mapped into a low-dimensional space using the dimensionality reduction technique,which can avoid significant information loss during dimensionality ***,Kriging surrogates are co.structed in the low-dimensional space to predict the responses of the mapped candidate *** candidate points with high co.strained expected improvement values are selected for global ***,the local search process assisted by radial basis function and differential evolution is performed to exploit the design space *** numerical benchmarks are tested to co.pare SADE-MLS with other ***,SADE-MLS is successfully applied to a solid rocket motor multidisciplinary optimization problem and a re-entry vehicle aerodynamic optimization problem,with the total impulse and lift to drag ratio being increased by 32.7%and 35.5%,*** optimization results demonstrate the practicality and effectiveness of the proposed method in real engineering practices.

关键词： Surrogate-assisted differential evolution Dimensionality reduction Solid rocket motor Re-entry vehicle Expensive co.strained optimization

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自动变速器故障信息抽取方法研究

现代制造工程 2016年第11期 140-145页

作者：鬲玲李乘宇敬石开王宏君陈金梁北京神舟航天软件技术有限公司西安电子科技大学通信工程学院北京理工大学机械与车辆学院

针对自动变速器故障信息缺乏结构化描述,不能有效地指导故障排除的现状,提出了以语义标注为基础的'词典+本体+规则'信息抽取框架。根据故障领域信息抽取需求,建立自动变速器故障领域的词表和本体模型。结合自动变速器故障领域语句表达模... 详细信息

针对自动变速器故障信息缺乏结构化描述,不能有效地指导故障排除的现状,提出了以语义标注为基础的'词典+本体+规则'信息抽取框架。根据故障领域信息抽取需求,建立自动变速器故障领域的词表和本体模型。结合自动变速器故障领域语句表达模式,研究了自动变速器故障领域规则编制方法。研究了基于本体的语义标注和基于规则的信息抽取技术,实现从自由文本中抽取结构化显性故障信息并推理隐性故障知识。开发了自动变速器故障信息抽取系统,验证了信息抽取方法的可行性。

关键词：自动变速器信息抽取语义标注词典本体规则语言

重型柴油车实际道路NO_(x)排放分析方法研究

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汽车工程 2024年第1期46卷 151-160页

作者：吕立群徐龙尹航杨杨葛蕴珊北京理工大学机械与车辆学院北京100081 潍柴动力股份有限公司排放法规室潍坊261061 中国环境科学研究院机动车排污监控中心北京100021

利用PEMS对6辆典型国六重型柴油车开展实际道路排放测试,基于功基窗口法(中国和欧盟)、NTE法(美国EPA)和3B-MAW法(美国CARB)研究了重型柴油车实际道路NO_(x)排放特性,探讨了不同分析方法的特点及适用性。结果表明:基于功基窗口法的NO_(x... 详细信息

利用PEMS对6辆典型国六重型柴油车开展实际道路排放测试,基于功基窗口法(中国和欧盟)、NTE法(美国EPA)和3B-MAW法(美国CARB)研究了重型柴油车实际道路NO_(x)排放特性,探讨了不同分析方法的特点及适用性。结果表明:基于功基窗口法的NO_(x)排放结果符合中国和欧盟的监管要求,但基于NTE法和3B-MAW法的NO_(x)排放合规性具有不确定性。NO_(x)排放数据利用率低导致NTE法无法有效分析实际道路NO_(x)排放,3B-MAW法对NO_(x)排放分类管理值得借鉴。冷起动NO_(x)排放占PEMS试验的47.3%~80.7%,重型柴油车冷起动NO_(x)排放应被重视。然而目前中国、欧盟和美国的重型车实际道路NO_(x)排放分析方法均无法有效评估冷起动NO_(x)排放。因此,下阶段排放法规对冷起动NO_(x)排放的监管应当提出相应测试循环、分析方法和排放限值,切实降低重型柴油车NO_(x)实际排放。

关键词：重型柴油车实际道路NO_(x)排放 NTE法功基窗口法 3B-MAW法

基于双光栅和柱透镜的高分辨率近红外微型光谱仪

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光谱学与光谱分析 2024年第4期44卷 1144-1150页

作者：吴婧仪周哲海赵爽闵昆龙李慧宇北京信息科技大学光电测试技术及仪器教育部重点实验室北京100192 北京航天测控技术有限公司北京100041

因为便携、低成本、集成化等优势,微型光谱仪已经成为光谱仪技术发展的重要趋势,其中工作波段在近红外的微型光谱仪,在光纤传感和解调、光纤通信等领域有着非常广泛的应用。但目前的近红外微型光谱仪普遍存在分辨率低、成本高、体积大... 详细信息

因为便携、低成本、集成化等优势,微型光谱仪已经成为光谱仪技术发展的重要趋势,其中工作波段在近红外的微型光谱仪,在光纤传感和解调、光纤通信等领域有着非常广泛的应用。但目前的近红外微型光谱仪普遍存在分辨率低、成本高、体积大不便于携带等问题,为此,提出了一种独特的基于双光栅和柱透镜的微型光谱仪结构,开展了理论和实验研究。相对于传统的微型光谱仪结构,新的设计主要有三个特征:使用光纤代替入射狭缝,以减少光能损失;采用双光栅将光束进行二次衍射;使用柱透镜以改变线阵CCD阵列表面的成像尺寸。首先,利用Zemax软件进行了光学设计和仿真分析,光谱范围为1525~1570 nm,光学系统结构在66 mm×40 mm×24 mm的体积范围内,光谱分辨率理论上达到0.2 nm,比未加柱透镜的结构提升了2.5倍。然后,根据理论分析,选购了合适的光电器件进行了系统封装,与匹配的电路模块结合,实现了微型光谱仪的光谱检测功能。光谱仪的光学系统安装在66 mm×40 mm×30 mm的体积范围内,实际测量的光谱分辨率为0.215 nm,与理论结果较为吻合。进一步地,搭建了一套基于该微型光谱仪的光纤光栅温度传感测量系统,该微型光谱仪作为信号解调仪,选择了四个中心波长分别为1534、1538、1542和1545 nm的光纤光栅作为传感器,温度在0~50℃范围内以1℃为间隔连续变化,最终实现了温度实时测量和信号解调,系统温度灵敏度分别达到9.58、9.68、9.69和9.6 pm·℃^(-1),验证了该微型光谱仪的高分辨率和高可靠性。研制的微型光谱仪的子组件可以固定在外壳上,系统内部无可移动元器件,体积小、分辨率高、稳定性好,可应用于其他诸如物质浓度分析、传感信号测量等需要高分辨光谱分析的场合。

关键词：微型光谱仪双光栅柱透镜高分辨率近红外波段

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临近空间球载飞行器投放控制关键技术综述

控制理论与应用 2024年第2期41卷 210-220页

作者：户艳鹏郭金贾瑞龙冯慧蒙文跃刘萍北京科技大学自动化学院北京100083 中国科学院空天信息创新研究院北京100094 中国科学院工程热物理研究所北京100190 电子科技大学(深圳)高等研究院广东深圳518110 深圳路远智能装备有限公司广东深圳518105

临近空间作为地球新的认知领域和重要的国家安全空间逐渐受到世界主要大国的重视.临近空间飞行器球载投放起飞方式能够使飞行器快速达到期望的飞行高度,同时减少因穿越对流层稠密大气所需的能源消耗,因而受到广泛关注并迅速发展成为临... 详细信息

临近空间作为地球新的认知领域和重要的国家安全空间逐渐受到世界主要大国的重视.临近空间飞行器球载投放起飞方式能够使飞行器快速达到期望的飞行高度,同时减少因穿越对流层稠密大气所需的能源消耗,因而受到广泛关注并迅速发展成为临近空间飞行器起飞的一种重要方式.独特的球载投放起飞方式对高空气球及被投放飞行器的多项控制关键技术提出了较高的要求,高空低密度的飞行环境使得低速飞行具有明显的低雷诺数特性,随高度剧烈变化的风场增加了球载平台定点区域驻空的难度,载球系统上升过程的旋转运动给投放控制带来巨大的干扰,投放时刻的判断与拉起控制给大翼展柔性飞行器带来了新挑战.本文梳理了临近空间球载飞行器投放控制的关键技术及其研究现状,并对其未来的应用进行了展望.

关键词：投放飞行器低雷诺数特性动力学模型定点驻空控制反转控制拉起控制

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数字化转型背景下软件研制模式变革的研究

软件 2024年第2期45卷 126-128页

作者：王龙王巍韩悦北京神舟航天软件技术股份有限公司北京100094

当前,全面推动数字化转型已成为企业变革发展的战略高地。软件作为核心载体,通过将价值创造和价值传递全过程数字化、网络化、智能化,为企业创新和业务转型赋能。本文将从开发过程模型、开发协同管理和开发效能评价三个方面的转变,对如... 详细信息

当前,全面推动数字化转型已成为企业变革发展的战略高地。软件作为核心载体,通过将价值创造和价值传递全过程数字化、网络化、智能化,为企业创新和业务转型赋能。本文将从开发过程模型、开发协同管理和开发效能评价三个方面的转变,对如何通过软件研制模式变革满足数字化转型需求开展相关研究。

关键词：数字化转型精益软件低代码开发开发运维一体化软件研发效能

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重型柴油车实际道路氮氧化物和碳排放研究

中国环境科学 2024年第2期44卷 646-653页

作者：葛子豪尹航徐龙杨扬吉喆黄英北京理工大学北京100081 中国环境科学研究院北京100012 潍柴动力股份有限公司山东潍坊261062

通过对20辆国五及国六重型柴油车排放远程监控数据分析,分别使用3B-MAW方法、总行程平均法以及功基窗口法对数据进行分析,获取了重型柴油车在实际道路上的NO_(x)和co.(2)排放特征.数据分析结果表明国六重型柴油车实际道路NO_(x)排放显... 详细信息

通过对20辆国五及国六重型柴油车排放远程监控数据分析,分别使用3B-MAW方法、总行程平均法以及功基窗口法对数据进行分析,获取了重型柴油车在实际道路上的NO_(x)和co.(2)排放特征.数据分析结果表明国六重型柴油车实际道路NO_(x)排放显著低于国五重型柴油车,且二者在中/高负荷工况下的NO_(x)排放相比低负荷时亦有明显降低.但国六重型柴油车的co.(2)排放却比国五重型柴油车高出10%左右,应引起广泛重视.按窗口功率比大小进行NO_(x)排放分析的3B-MAW方法,既能考虑到重型柴油车道路排放特点,又能兼顾SCR催化剂对NO_(x)排放控制的技术特点,适合用于进行重型柴油车排放远程监控数据评价分析.

关键词：重型柴油车远程排放监控 NO_(x)排放 co.(2)

Adaptive event-triggered distributed optimal guidance design via adaptive dynamic programming

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Chinese Journal of Aeronautics 2022年第7期35卷 113-127页

作者： Teng long Yan CAO Jingliang SUN Guangtong XU School of aerospace Engineering Beijing Institute of TechnologyBeijing 100081China Key Laboratory of Dynamics and co.trol of Flight vehicle Ministry of Education ChinaBeijing 100081China Department of Precision Instrument Tsinghua UniversityBeijing 100084China

In this paper,the multi-missile co.perative guidance system is formulated as a general nonlinear multi-agent *** save the limited co.munication resources,an adaptive eventtriggered optimal guidance law is proposed by designing a synchronization-error-driven triggering co.dition,which brings together the co.sensus co.trol with Adaptive Dynamic Programming(ADP)***,the developed event-triggered distributed co.trol law can be employed by finding an approximate solution of event-triggered co.pled Hamilton-Jaco.i-Bellman(HJB)*** address this issue,the critic network architecture is co.structed,in which an adaptive weight updating law is designed for estimating the co.perative optimal co.t function ***,the event-triggered closed-loop system is deco.posed into two subsystems:the system with flow dynamics and the system with jump *** using Lyapunov method,the stability of this closed-loop system is guaranteed and all signals are ensured to be Uniformly Ultimately Bounded(UUB).Furthermore,the Zeno behavior is *** results are finally provided to demonstrate the effectiveness of the proposed method.

关键词： Adaptive dynamic programming Distributed co.trol Event-triggered Guidance and co.trol Multi-agent system

Multi-UAV reco.naissance task allocation for heterogeneous targets using an opposition-based genetic algorithm with double-chromosome enco.ing

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Chinese Journal of Aeronautics 2018年第2期31卷 339-350页

作者： Zhu WANG Li LIU Teng long Yonglu WENa School of aerospace Engineering Beijing Institute of Technology Key Laboratory of Dynamics and co.trol of Flight vehicle Ministry of Education

This paper presents a novel multiple Unmanned Aerial vehicles（UAVs） reco.naissance task allocation model for heterogeneous targets and an effective genetic algorithm to optimize UAVs＇ task sequence. Heterogeneous targets are classified into point targets, line targets and area targets acco.ding to features of target geometry and sensor＇s field of view. Each UAV is regarded as a Dubins vehicle to co.sider the kinematic co.straints. And the objective of task allocation is to minimize the task execution time and UAVs＇ total co.sumptions. Then, multi-UAV reco.naissance task allocation is formulated as an extended Multiple Dubins Travelling Salesmen Problem（MDTSP）, where visit paths to the heterogeneous targets must meet specific co.straints due to the targets＇ feature. As a co.plex co.binatorial optimization problem, the dimensions of MDTSP are further increased due to the heterogeneity of targets. To efficiently solve this co.putationally expensive problem, the Opposition-based Genetic Algorithm using Double-chromosomes Enco.ing and Multiple Mutation Operators（OGA-DEMMO） is developed to improve the population variety for enhancing the global exploration capability. The simulation results demonstrate that OGADEMMO outperforms the ordinary genetic algorithm, ant co.ony optimization and random search in terms of optimality of the allocation results, especially for large scale reco.naissance task allocation problems.

关键词： Unmanned aerial vehicles Task allocation Genetic algorithm Travelling salesman problems Dubins vehicles