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Targets capture by distributed active swarms via bio-inspired reinforcement learning

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Science China(Physics,Mechanics & Astronomy) 2025年第1期Mechanics & Astronomy) .卷 210-221页

作者： Kun xu yue Li Jun Sun Shuyuan Du Xinpeng Di Yuguang Yang Bo Li Institute of Biomechanics and Medical Engineering Applied Mechanics Laboratory Department of Engineering MechanicsTsinghua University Institute of Nuclear and New Energy Technology Tsinghua University Shanghai Aerospace Control Technology Institute Shanghai Key Laboratory of Aerospace Intelligent Control Technology College of Automation Engineering Nanjing University of Aeronautics and Astronautics

Natural swarms arranged from cells to herds are usually decentralized but display intriguing collective intelligence in coordinating individuals across large scales to efficiently achieve their common goals. Learning from nature may provide new strategies for controlling collective dynamics of synthetic swarms to accomplish specific functions. Here, we present a bioinspired computational framework that steers distributed active swarms to collectively capture and merge targets via reinforcement learning. We exploit collective milling structures of natural herds to cage the targets, and adopt a switching control policy inspired by sperms' chiral dynamics to optimize the trajectories of individuals, through which the active swarms can selforganize to enclose single or multiple distant targets in a dynamical, adaptive and scalable manner. There exists a critical swarm size, beyond which the excessive competition between agents would generate large mechanical forces, leading to capture instability but enabling the transition from short-distance to long-distance merging capture of multiple targets. This work provides physical insights into distributed active swarms and could offer a multilevel, decentralized strategy toward controlling swarm robotics in wide applications such as bio-medical devices, machine immunity, and target clearance.

关键词： swarm intelligence robotics multi-tasks artificial intelligence bionics

永磁直线同步电机进给系统H_∞控制策略的研究

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浙江大学学报（工学版） 2005年第6期39卷 789-794页

作者：徐月同傅建中陈子辰浙江大学现代制造工程研究所浙江杭州310027

针对永磁直线同步电机(PMLSM)永磁体磁链为常数的特点,对PMLSMdq轴模型进行分析,提出了永磁直线同步电机进给系统的动力学方程及推力控制策略.根据进给系统参数变动范围和扰动力的特性,选择了较优的权重函数,设计了稳定性与品质的混合H... 详细信息

针对永磁直线同步电机(PMLSM)永磁体磁链为常数的特点,对PMLSMdq轴模型进行分析,提出了永磁直线同步电机进给系统的动力学方程及推力控制策略.根据进给系统参数变动范围和扰动力的特性,选择了较优的权重函数,设计了稳定性与品质的混合H∞鲁棒速度控制器.并采用系统灵敏度函数及开环传递函数的Bode图分别检验H∞控制器的抗扰动能力及稳定性.仿真和实验结果表明,设计的H∞速度控制器对模型摄动具有鲁棒稳定性及优良抗扰动能力,进给系统运行稳定可靠,响应速度快和指令跟踪能力强.说明设计的H∞鲁棒速度控制器适合磨床PMLSM进给系统.

关键词：高速磨床永磁直线同步电动机电磁推力 H∞鲁棒控制

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数控机床旋转轴转角定位误差测量方法

浙江大学学报（工学版） 2015年第5期49卷 835-840页

作者：何振亚傅建中徐月同浙江大学机械工程学院浙江杭州310027 华南理工大学机械与汽车工程学院广东广州510640

为实现多轴数控机床空间误差的补偿,提出一种基于球杆仪组合路径的数控机床旋转轴转角定位误差的测量方法.根据转角定位误差敏感方向,通过组合切线测量和平动轴圆轨迹测量方法,无需机床空间误差模型和繁琐的误差解耦计算,便可直接辨识... 详细信息

为实现多轴数控机床空间误差的补偿,提出一种基于球杆仪组合路径的数控机床旋转轴转角定位误差的测量方法.根据转角定位误差敏感方向,通过组合切线测量和平动轴圆轨迹测量方法,无需机床空间误差模型和繁琐的误差解耦计算,便可直接辨识转角定位误差.采用模型仿真验证该方法的可行性和对照实验验证可靠性.实验结果表明组合路径测量方法的辨识结果与激光测量结果吻合较好,两者的测量结果差异δ≤0.007 8°.该方法测量过程操作简单、辨识原理直观易懂,可用于机床旋转轴定位精度的评估以及为误差补偿提供依据,从而提高机床加工精度.

关键词：旋转轴转角定位误差组合路径球杆仪数控机床

磨床PMLSM进给单元鲁棒非线性控制器研究

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浙江大学学报（工学版） 2005年第11期39卷 1765-1768页

作者：徐月同傅建中陈子辰浙江大学现代制造工程研究所浙江杭州310027

为了解决永磁直线同步电机(PMLSM)进给单元模型摄动大、扰动力复杂的问题,设计了一种全局稳定的非线性控制器.为了增加系统的稳定性及跟踪性能,该非线性控制器充分利用了位置偏差及其积分、速度及其偏差以及参考输入的二次导数等信息,... 详细信息

为了解决永磁直线同步电机(PMLSM)进给单元模型摄动大、扰动力复杂的问题,设计了一种全局稳定的非线性控制器.为了增加系统的稳定性及跟踪性能,该非线性控制器充分利用了位置偏差及其积分、速度及其偏差以及参考输入的二次导数等信息,构建了Lyapunov函数来检验非线性控制器的稳定性.仿真和实验结果表明,该非线性控制器的误差跟踪、速度响应等性能远远优于传统的内嵌式PI控制器,该控制器对系统的模型摄动具有鲁棒稳定性,抗扰动能力强,并减小了不同切削深度引起的速度波动.

关键词：进给单元永磁直线同步电机非线性控制器 Lyapunov函数

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零件质量在机测量系统综合评价体系

浙江大学学报（工学版） 2016年第6期50卷 1088-1094页

作者：王连生徐月同蒋钧海徐冠华浙江大学浙江省先进制造技术重点实验室浙江杭州310027 苏州紫金港智能制造装备有限公司江苏昆山215300 浙江大学昆山创新中心江苏昆山215300

通过分析制造标准差和测量系统标准差及其比值这3个指标在不同情况的接受准则,构建综合评价体系区间分布图.根据测量数据在区间分布图的区域分布,分析制造系统过程能力、测量系统测量能力和测量精度,判定在机测量系统是否可行,并提出改... 详细信息

通过分析制造标准差和测量系统标准差及其比值这3个指标在不同情况的接受准则,构建综合评价体系区间分布图.根据测量数据在区间分布图的区域分布,分析制造系统过程能力、测量系统测量能力和测量精度,判定在机测量系统是否可行,并提出改进意见.将提出的零件质量在机测量系统综合评价体系,应用于自主研发的电机端盖自动化生产线的在机内径检测与评价.改进后的过程能力指数提高到1.18,测量能力为11.29%,测量精度为9.64%,自动化生产线具有较高的生产效率和经济性,满足产品批量生产的要求.结果表明:在机测量系统综合评价体系在对零件自动化生产线测量系统的评价方面具有很好的可行性和实用性.

关键词：测量误差在机测量接受准则综合评价体系

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永磁直线同步电机推力波动优化及实验研究

中国电机工程学报 2005年第12期25卷 122-126页

作者：徐月同傅建中陈子辰浙江大学现代制造工程研究所浙江省杭州市310027

由边端力、齿槽力及法向吸力引起的推力波动是影响永磁直线同步电机(PMLSM)运动性能的主要因素。通过优化电机动子长度方法降低边端力,采用分数槽结构方法降低齿槽效应引起的齿槽力,利用有限元方法计算PMLSM法向吸力,并采用傅立叶级数... 详细信息

由边端力、齿槽力及法向吸力引起的推力波动是影响永磁直线同步电机(PMLSM)运动性能的主要因素。通过优化电机动子长度方法降低边端力,采用分数槽结构方法降低齿槽效应引起的齿槽力,利用有限元方法计算PMLSM法向吸力,并采用傅立叶级数进行非线性回归分析,得到PMLSM推力波动统一公式。实验表明PMLSM进给单元推力波动实验值与理论值基本一致。证明了优化理论及分析方法的正确性。因此,在实际应用中,可利用得到的公式对推力波动进行补偿,提高永磁直线同步电机的运动性能。

关键词：永磁直线同步电机推力波动实验研究 PMLSM 非线性回归分析运动性能有限元方法傅立叶级数齿槽效应结构方法统一公式进给单元优化理论分数槽理论值实验值正确性吸力法向补偿

Inhibition of the cGAS–STING pathway:contributing to the treatment of cerebral ischemia-reperfusion injury

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Neural Regeneration Research 2025年第7期20卷 1900-1918页

作者： Hang Yang Yulei Xia yue Ma Mingtong Gao Shuai Hou Shanshan xu Yanqiang Wang School of Clinical Medicine Shandong Second Medical UniversityWeifangShandong ProvinceChina Department of Emergency The Affiliated Hospital of Weifang Medical UniversityWeifangShandong ProvinceChina Department of Neurology Ⅱ The Affiliated Hospital of Weifang Medical UniversityWeifangShandong ProvinceChina

The cGAS–STING pathway plays an important role in ischemia-reperfusion injury in the heart,liver,brain,and kidney,but its role and mechanisms in cerebral ischemia-reperfusion injury have not been systematically ***,we outline the components of the cGAS–STING pathway and then analyze its role in autophagy,ferroptosis,cellular pyroptosis,disequilibrium of calcium homeostasis,inflammatory responses,disruption of the blood–brain barrier,microglia transformation,and complement system activation following cerebral ischemia-reperfusion *** further analyze the value of cGAS–STING pathway inhibitors in the treatment of cerebral ischemia-reperfusion injury and conclude that the pathway can regulate cerebral ischemia-reperfusion injury through multiple *** of the cGAS–STING pathway may be helpful in the treatment of cerebral ischemia-reperfusion injury.

关键词： calcium homeostasis cellular autophagy cerebral ischemia-reperfusion injury cGAS–STING pathway ferroptosis gut–brain–microbiota axis inflammatory light chain 3 microglial cells Syntaxin-17 protein

Effects of mesoscale gravity waves on sporadic E simulated by a one-dimensional dynamic model

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Earth and Planetary Physics 2025年第1期9卷 1-9页

作者： xu Zhou ZeZhong Li XinAn yue LiBo Liu Key Laboratory of Earth and Planetary Physics/Heilongjiang Mohe National Geophysical Observatory/Beijing National Observatory of Space Environment Institute of Geology and GeophysicsChinese Academy of Sciences(CAS)Beijing 100029China College of Earth and Planetary Sciences University of Chinese Academy of SciencesBeijing 100049China CAS Center for Excellence in Comparative Planetology/CAS Key Laboratory of Geospace Environment/Mengcheng National Geophysical Observatory University of Science and Technology of ChinaHefei 230026China

In addition to being driven by tidal winds,the sporadic E(Es)layers are modulated by gravity waves(GWs),although the effects are not yet comprehensively *** this article,we discuss the effects of mesoscale GWs on the Es layers determined by using a newly developed model,MISE-1D(one-dimensional Model of Ionospheric Sporadic E),with low numerical dissipation and high *** by the wind fields resolved by the high-resolution version of the Whole Atmosphere Community Climate Model with thermosphere and ionosphere extension(WACCM-X),the MISE-1D simulation revealed that GWs significantly influence the evolution of the Es layer above 100 km but have a very limited effect at lower *** effects of GWs are diverse and complex,generally including the generation of fluctuating wavelike structures on the Es layer with frequencies similar to those of the *** mesoscale GWs can also cause increases in the density of Es layers,or they can disperse or diffuse the Es layers and increase their *** addition,the presence of GWs is a key factor in sustaining the Es layers in some cases.

关键词： sporadic E ion tidal layer gravity waves numerical simulation

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扁平型永磁直线同步电机热学模型及实验研究

组合机床与自动化加工技术 2015年第11期 37-40页

作者：顾平灿徐月同浙江海洋学院船舶与海洋工程学院浙江舟山316100 浙江大学机械工程系杭州310027

永磁直线同步电机的发热严重影响电机的正常运行,准确计算温度场将为设计和控制电机提供必要的理论依据。建立了扁平型直线电机温度场的三维有限元模型。在直线电机变速往复运行时,先计算出电机的平均有效电流,在此基础上,计算出了直线... 详细信息

永磁直线同步电机的发热严重影响电机的正常运行,准确计算温度场将为设计和控制电机提供必要的理论依据。建立了扁平型直线电机温度场的三维有限元模型。在直线电机变速往复运行时,先计算出电机的平均有效电流,在此基础上,计算出了直线电机的发热量。确定了直线电机各个表面的换热系数,利用ANSYS软件模拟出了直线电机的热态特性。最后,对空载工况下直线电机的热态特性进行了实验研究,并对实验结果进行了分析处理。实验表明,仿真结果和实验结果具有比较好的一致性,建立的直线电机温度场模型可以准确地计算电机的温度分布。

关键词：扁平型永磁直线电机热学模型