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Active learning-based metamodeling for hybrid uncertainty quantification of hydro-mechatronic-control systems:A case study of EHA systems

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Chinese Journal of Aeronautics 2024年第12期37卷 12-30页

作者： Muchen WU Hao CHEN minghao tai Tangfan XIAHOU Zehua GE Zhenyu LIU Bing CHU Zhongrui ZHAO Yu LIU AVIC Shenyang Aircraft Design and Research Institute Shenyang 110035China School of Mechanical and Electrical Engineering University of Electronic Science and Technology of ChinaChengdu 611731China Center for System Reliability and Safety University of Electronic Science and Technology of ChinaChengdu 611731China

The Electro-Hydrostatic Actuator(EHA)is a typical hydro-mechatronic control *** to the limited accuracy of measurement,inadequate knowledge,and vague judgments,hybrid uncertainties,including aleatory and epistemic uncertainties,inevitably exist in the performance assessment of EHA *** methods ignored the hybrid uncertainties which can hardly obtain a satisfactory result while wasting a lot of time on the experimental *** overcome this drawback,a metamodeling method for hybrid uncertainty propagation of EHA systems is developed via an active learning Gaussian Process(GP)*** proposed method is bifurcated into three pillars:(A)Initializing the GP model and generating the optimum candidate sampling set by an Optimized Max-Minimize Distance(OMMD)algorithm,which aims to maximize the minimum distance between the added samples and original samples,(B)maximizing the learning function and generating new samples by a developed farthest or nearest judgment strategy,while updating the original GP model,and(C)judging the convergence by three uncertainty metrics,i.e.,the area metric,maximum variance metric,and the mean value metric.A numerical example is exemplified to evaluate the effectiveness and efficiency of the proposed ***,the EHA system of aircrafts is examined to show the application of the proposed method for high-dimensional *** effects of the uncertainties in the Proportional-Integral-Differential(PID)of the EHA system are also examined.

关键词： Electro-Hydrostatic Actuator(EHA) Hybrid uncertainty Metamodeling Optimized Max-Minimize Distance(OMMD) Hydro-mechatronic-control systems

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双压电二维叠堆执行器控制实验研究

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压电与声光 2021年第2期43卷 254-259页

作者：邰明皓朱玉川江裕雷郑述峰刘昶南京航空航天大学机电学院江苏南京210016

针对双压电二维叠堆执行器的输出迟滞性问题,该文设计了一种双压电复合控制方法。先建立执行器数学模型并完成参数辨识,再结合非对称Bouc-Wen模型与增量微分、积分及比例(PID)模型,完成复合控制模型的建立,最后基于数字信号处理(DSP)控... 详细信息

针对双压电二维叠堆执行器的输出迟滞性问题,该文设计了一种双压电复合控制方法。先建立执行器数学模型并完成参数辨识,再结合非对称Bouc-Wen模型与增量微分、积分及比例(PID)模型,完成复合控制模型的建立,最后基于数字信号处理(DSP)控制器完成前馈控制、增量PID控制与复合控制的实验对比。结果表明,该复合控制方法能有效抑制执行器的输出迟滞性,当驱动电压峰-峰值为96 V,频率为500 Hz时,执行器滞环率仅为未控制时滞环率的31.6%,远低于前馈控制时滞环率(74.2%)及增量PID控制时滞环率(167.8%)。

关键词：执行器压电叠堆参数辨识复合控制嵌入式控制

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径向双压电叠堆执行器建模与实验研究

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压电与声光 2021年第1期43卷 45-50页

作者：江裕雷朱玉川陈龙邰明皓郑述峰南京航空航天大学机电学院江苏南京210016

该文设计了一种径向双压电叠堆执行器,可以实现单压电或双压电叠堆驱动,在不增加轴向长度的基础上实现输出位移的放大。针对该执行器,建立了基于Bouc-Wen的压电动态迟滞力模型作为执行器整体动力学模型力的输入;在MATLAB/Simulink中,基... 详细信息

该文设计了一种径向双压电叠堆执行器,可以实现单压电或双压电叠堆驱动,在不增加轴向长度的基础上实现输出位移的放大。针对该执行器,建立了基于Bouc-Wen的压电动态迟滞力模型作为执行器整体动力学模型力的输入;在MATLAB/Simulink中,基于最小二乘法对迟滞力模型中的参数进行辨识。仿真与实验结果表明,在峰-峰值140 V、直流偏置70 V的激励信号下,两根长为18 mm的压电叠堆在复合驱动下能输出约55μm的位移,实现了执行器的位移放大输出且在高频下无明显衰减;所建立的执行器动态迟滞模型很好地描述了单压电或双压电叠堆在1~600 Hz驱动频率下的电压-位移滞环曲线。在驱动频率为600 Hz时,双压电复合驱动的模型最大均方根误差为1.13μm,最大相对误差为6.1%,为大位移、高精度的执行器控制提供了基础。

关键词：双压电叠堆执行器频率相关迟滞参数辨识

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New layered organic-inorganic superlattice with bilayer linear molecules for superhigh heat insulation

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Science China Materials 2024年第12期67卷 4065-4073页

作者： Chun Wang Yang Liu Renlong Zhu Tianpei Zhou minghao Wang Han Cheng Wenjie Wang Xiaolin tai Lin Wang Long Chen Yue Lin Shuji Ye Yi Xie Changzheng Wu Key Laboratory of Precision and Intelligent Chemistry University of Science and Technology of ChinaHefei 230026China National Synchrotron Radiation Laboratory University of Science and Technology of ChinaHefei 230029China Hefei National Laboratory University of Science and Technology of ChinaHefei 230088China Institute of Energy Hefei Comprehensive National Science Center Hefei 230031China

Layered inorganic materials provide an essential platform for constructing new structural configurations of materials with exceptional ***,precise control over the interlayer molecular arrangement remains a significant challenge,impeding in-depth exploration in physics and chemistry ***,we demonstrated a new layered organic-inorganic superlattice composed of a S-Ta-S inorganic lattice and bilayer linear molecules,providing superhigh heat insulation.A series of interlayer-confined intercalations of alkylamines with increasing chain length in the layered inorganic materials were achieved through precisely ordered molecule design(TaS_(2)-Cn,n=3,6,8,12).Systematic spectral analysis reveals that as the length of the intercalated alkyl chain increases,the alkyl chain between layers becomes more ordered and linear,and the gauche conformation ***,the more linear and ordered alkyl chain conformation results in lower thermal *** thermal conductivity of TaS_(2)-C12 is 0.426 W m^(−1) K^(−1),which is only one-third that of the pristine TaS_(2) *** anticipate that this layered organic-inorganic superlattice design will pave a new avenue for developing new organic-inorganic functional materials and probing the limits of ultralow thermal conductivity materials.

关键词： layered organic-inorganic superlattice intercalation thermal conductivity molecular chain conformation sum frequency generation

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胆管扩张症的腹腔镜治疗现状

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外科理论与实践 2019年第2期24卷 108-111页

作者：李明皓杨志琦李泰宁夏回族自治区人民医院肝胆外科宁夏银川750001

国际上对以胆管异常扩张为表现的原发性胆管病变,起初称为胆总管囊肿。基于认识差异,其命名尚未统一。国内指南以'胆管扩张症(biliary dilatation,BD)'命名,其可由婴幼儿时期先天性胆管扩张延续而来,也可在成年期发病,主要表现为肝内、... 详细信息

国际上对以胆管异常扩张为表现的原发性胆管病变,起初称为胆总管囊肿。基于认识差异,其命名尚未统一。国内指南以'胆管扩张症(biliary dilatation,BD)'命名,其可由婴幼儿时期先天性胆管扩张延续而来,也可在成年期发病,主要表现为肝内、外胆管单发或多发性局部扩张[1]。近年来,由于影像学检查技术的快速发展以及微创外科理念的不断深入,BD诊断率显著上升[2-3],腹腔镜手术愈发普及。本文主要结合发病机制及临床分型,总结腹腔镜BD治疗的现状与进展。

关键词：胆管扩张腹腔镜治疗现状

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富Fe^(2+)层状材料FeOCl的低热导率

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Science China Materials 2024年第7期67卷 2217-2224页

作者：汪琳周天培台晓琳王铭浩王文杰王纯林岳郭宇桥谢毅吴长征 Key Laboratory of Precision and Intelligent Chemistry University of Science and Technology of ChinaHefei 230026China Hefei National Research Center for Physical Sciences at the Microscale University of Science and Technology of ChinaHefei 230026China National Synchrotron Radiation Laboratory University of Science and Technology of ChinaHefei 230029China Institute of Energy Hefei Comprehensive National Science Center Hefei 230031China

层状无机材料的弱层间耦合和大面积表面为构建低导热性无机固体材料提供了基本框架.合成具有足够散射和非谐波性的稳定层状材料,从而降低热导率,仍是一项挑战.本文在层状无机FeOCl材料体系中,通过一步氧化还原反应成功获得了一种结构稳... 详细信息

层状无机材料的弱层间耦合和大面积表面为构建低导热性无机固体材料提供了基本框架.合成具有足够散射和非谐波性的稳定层状材料,从而降低热导率,仍是一项挑战.本文在层状无机FeOCl材料体系中,通过一步氧化还原反应成功获得了一种结构稳定的富含Fe^(2+)的层状材料,实现了表面和界面的同步改性,并实现了超低的热导率.具体而言,系统的X射线吸收精细结构(XAFS)分析和电子能量损失光谱(EELS)分析表明,碱金属原子的层间插层和表面缺陷的引入诱导了大量Fe^(2+)的存在,从而增强了其非谐波性和声子散射.此外,声子态密度(PDOS)分布也提供了确凿的证据,证明了散射概率的提高和声子模式整体的软化.所制得的层状无机材料Fe(III)_(1−n)Fe(II)_(n)O_(1−x)Cl[K^(+)]_(m)不仅结构稳定,而且在298 K时的热导率比原始FeOCl降低了近60%,低至0.29 W m^(−1) K^(−1),这在层状无机材料中是极低的.这项研究为低导热层状材料的设计提供了新的视角.

关键词： layered materials Fe2+-rich intercalation defects thermal conductivity

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基于智慧教室的职业教育教学模式创新与实践

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山东电力高等专科学校学报 2021年第1期24卷 53-56,60页

作者：鹿优徐明昊张斌国家电网有限公司技术学院分公司山东泰安271000 新南威尔士大学澳大利悉尼NSW2052

分析了智慧教室的技术优势,阐明了其对职业教育教学模式创新的支撑与保障作用,提出了职业教育教学模式的创新思路,从知识内化和技能进阶两方面阐述了教学模式创新的主要做法。实践证明,创新后的教学模式可促进专业建设,提升教学质量。

关键词：智慧教室职业教育教学模式

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GNSS PWV典型季风气候特征奇异谱分析

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导航定位学报 2024年第5期12卷 19-26页

作者：姚欢欢党亚民杨强闫明豪陈洪凯李惠玲山东省地震局泰安地震监测中心站山东泰安271000 中国测绘科学研究院北京100036

为了进一步研究利用全球卫星导航系统(GNSS)大气可降水量(PWV)分析不同气候类型特征,进行GNSS PWV典型季风气候特征奇异谱分析:选取中国中东部地区2016—2021年部分连续运行参考站(CORS)数据,提出将全球气压和温度(GPT(GPT3_1、GPT3_5)... 详细信息

为了进一步研究利用全球卫星导航系统(GNSS)大气可降水量(PWV)分析不同气候类型特征,进行GNSS PWV典型季风气候特征奇异谱分析:选取中国中东部地区2016—2021年部分连续运行参考站(CORS)数据,提出将全球气压和温度(GPT(GPT3_1、GPT3_5))模型、欧洲中期天气预报中心第五代大气再分析数据集(ERA5)模型3种大气模型分别与GNSS解算的对流层总延迟(ZTD)数据融合获取的PWV值进行对比分析,得出中国3种典型季风气候类型GNSS PWV最优大气模型;然后提出利用奇异谱分析(SSA)法分解重构出GNSS PWV时间序列,从而基于GNSS PWV分析不同季风气候类型特征。结果表明,中国3种典型季风气候类型条件下ERA5模型精度较优,选择ERA5模型为最优大气模型,重构后的GNSS PWV变化趋势能够很好地反映出3种典型季风气候类型的特征;因此GNSS PWV可应用于气候特征分析。

关键词：全球卫星导航系统(GNSS) 大气可降水量(PWV) 全球气压和温度(GPT)模型欧洲中期天气预报中心第五代大气再分析数据集(ERA5) 奇异谱分析(SSA) 气候特征

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双效温拌剂对沥青混合料的拌合及路用性能影响研究

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聊城大学学报（自然科学版） 2021年第6期34卷 50-56,69页

作者：邹泰董光彬郝晓君穆明浩王峥孙并臻张哲郑君李明杰李朝旭山东省高速路桥养护有限公司济南250032 山东高速集团有限公司创新研究院济南250098 中国科学院青岛生物能源与过程研究所山东青岛266101 青岛科凯达橡塑有限公司山东青岛266109

将自制的两款表面活性类型的温拌改性双效剂106T、GL-16-7分别对混合料的拌合降温效果及路用性能进行研究,以70#基质沥青及SBS改性沥青为对照组,分别比较了在AC-20型级配下不同106T掺量对沥青黏度、混合料的温拌效果及路用性能影响,再... 详细信息

将自制的两款表面活性类型的温拌改性双效剂106T、GL-16-7分别对混合料的拌合降温效果及路用性能进行研究,以70#基质沥青及SBS改性沥青为对照组,分别比较了在AC-20型级配下不同106T掺量对沥青黏度、混合料的温拌效果及路用性能影响,再将国外Sasobit温拌剂作为对照组,比较了在SMA-8型级配下,分别以最佳掺量加入106T、GL-16-7、Sasobit三种温拌剂时,对沥青黏度、混合料的温拌效果及路用性能影响。结果表明:随着温拌剂掺量增加,沥青黏度有一定下降,混合料的拌合温度下降30℃,高温动稳定度增大且均远高于对照组和规范要求,低温最大弯拉应变、水稳定性逐渐增大,稳定度及流值变化程度不大且处于规范要求值内;在AC-20级配中添加适量106T,混合料性能能够达到改性沥青的路用性能,而在SMA-8型级配中添加适量GL-16-7,混合料的高低温性能均佳,综合性能好于添加Sasobit的混合料,说明自制双效温拌剂在所述条件下能够兼顾降温效果和路用性能。

关键词：双效温拌剂表面活性温拌剂温拌沥青混合料沥青拌和温度路用性能

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不同种衣剂对大豆种子萌发期及出苗期的影响

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中国种业 2024年第3期 103-107页

作者：赵星棋郭泰王志新郑伟李灿东张振宇徐杰飞王象然郭美玲王雪洁岳明昊张权黑龙江省农业科学院佳木斯分院/三江平原主要作物育种栽培重点实验室/国家大豆产业技术体系佳木斯综合试验站佳木斯154007 黑龙江省农业科学院哈尔滨150086 黑龙江省佳木斯市郊区农业农村局执法大队佳木斯154007

选择4种市面上适用于大豆且成分类别不同的种衣剂,按照不同剂量配比对大豆种子进行包衣处理,探究不同种衣剂的适宜种子包衣浓度。试验期间记录各组别在不同时段的发芽数、出苗数,以此计算出相应的评价指标。根据评价指标结果,发现包衣... 详细信息

选择4种市面上适用于大豆且成分类别不同的种衣剂,按照不同剂量配比对大豆种子进行包衣处理,探究不同种衣剂的适宜种子包衣浓度。试验期间记录各组别在不同时段的发芽数、出苗数,以此计算出相应的评价指标。根据评价指标结果,发现包衣对种子发芽和出苗前期均会产生抑制作用,而且对指标的影响程度会随种衣剂浓度的加大呈现梯度上升趋势,但在适宜浓度下,4种种衣剂均不影响种子发芽及出苗最终结果。

关键词：大豆种衣剂发芽指标出苗指标

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