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微波离子推力器中磁场发散区电子加热模式研究

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物理学报 2024年第9期73卷 199-203页

作者：付瑜亮张思远杨谨远孙安邦王亚楠西安交通大学电工材料电气绝缘全国重点实验室西安710049

在微波离子推力器的磁场结构设计中,一般认为增大磁镜区的面积能够约束更多电子,有利于提高能量利用率;减小发散区面积能够减少电子在壁面的损失,有利于降低放电损耗.随着一体化仿真研究深入,发现利用Child-Langmuir鞘层的特性可约束电... 详细信息

在微波离子推力器的磁场结构设计中,一般认为增大磁镜区的面积能够约束更多电子,有利于提高能量利用率;减小发散区面积能够减少电子在壁面的损失,有利于降低放电损耗.随着一体化仿真研究深入,发现利用Child-Langmuir鞘层的特性可约束电子,使其在鞘层与磁镜间往复运动获能.对此,本文设计了适用于1 cm磁阵列微波离子推力器的磁场结构,并对其初始放电和束流引出过程进行了一体化仿真,对比阐明了电子在磁场发散区受Child-Langmuir鞘层、天线表面鞘层和磁镜共同约束下的获能模式.该获能模式可提升磁场发散区的电子温度,促进电离,提升栅极前等离子体密度,进而提升束流密度.仿真结果表明,在氙气流量0.3 sccm(1 sccm=1 mL/min),微波功率为1 W,栅极电压φ_(sc)/φ_(ac)=300 V/–50 V条件下,磁阵列微波离子推力器的电流密度较2 cm微波离子推力器提升57.9%.本文从理论上对磁场发散区电子加热模式进行了验证,研究结果将为微波离子推力器优化设计提供理论依据,促进微波离子推力器性能提升.

关键词：电子回旋共振离子推力器电子约束电子加热

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铸态TiZrNbV难熔高熵合金的层裂行为

含能材料 2024年第4期32卷 387-396页

作者：陈荣马荣王峥任柯融张思源田占东国防科技大学理学院湖南长沙410073

为研究高应变率下铸态TiZrNbV难熔高熵合金的层裂行为,获取准确的动态本构参数。采用20 mm一级轻气炮平板撞击实验研究了铸态TiZrNbV难熔高熵合金的层裂特性,对回收试样进行扫描电镜分析,从微观角度获得了铸态TiZrNbV高熵合金在不同应... 详细信息

为研究高应变率下铸态TiZrNbV难熔高熵合金的层裂行为,获取准确的动态本构参数。采用20 mm一级轻气炮平板撞击实验研究了铸态TiZrNbV难熔高熵合金的层裂特性,对回收试样进行扫描电镜分析,从微观角度获得了铸态TiZrNbV高熵合金在不同应变率下的层裂特性,并基于层裂实验自由面速度历史曲线标定得到了铸态TiZrNbV高熵合金的GTN‑JC本构模型参数。结果表明,TiZrNbV难熔高熵合金的层裂强度随着加载应变率和平台应力的增加而增加,其值为0.93~2.23 GPa;回收试样的几何必要位错密度随着加载速度的提高显著增加。所得参数在模拟铸态TiZrNbV高熵合金层裂行为方面表现良好,模拟结果中自由面速度曲线在第一次拉伸阶段前均较为吻合,可以满足对试样层裂破坏的动态分析,能为铸态TiZrNbV高熵合金的工程应用提供参考。

关键词：难熔高熵合金层裂参数反演 GTN‑JC 平板撞击

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基于环境反馈机制的四足机器人运动技能学习

控制与决策 2024年第5期39卷 1461-1468页

作者：张思远朱晓庆阮晓钢李春阳刘鑫源北京工业大学信息学部北京100124 北京计算智能与智能系统重点实验室北京100124

哺乳动物的运动学习机制已得到广泛研究,犬科动物可以根据环境反馈的引导性信息自主地学习运动技能,对其提供更为特定的训练引导可以加快其对相关任务的学习速度.受上述启发,在软演员-评论家算法(SAC)的基础上提出一种基于期望状态奖励... 详细信息

哺乳动物的运动学习机制已得到广泛研究,犬科动物可以根据环境反馈的引导性信息自主地学习运动技能,对其提供更为特定的训练引导可以加快其对相关任务的学习速度.受上述启发,在软演员-评论家算法(SAC)的基础上提出一种基于期望状态奖励引导的强化学习算法(DSG-SAC),利用环境中的状态反馈机制来引导四足机器人进行有效探索,可以提高四足机器人仿生步态学习效果,并提高训练效率.在该算法中,策略网络与评价网络先近似拟合期望状态观测与当前状态的误差,再经过当前状态的正反馈后输出评价函数与动作,使四足机器人朝着期望的方向动作.将所提出算法在四足机器人上进行验证,通过实验结果可知,所提出的算法能够完成四足机器人的仿生步态学习.进一步,设计消融实验来探讨超参数温度系数和折扣因子对算法的影响,实验结果表明,改进后的算法具有比单纯的SAC算法更加优越的性能.

关键词：强化学习四足机器人仿生步态学习环境探索状态反馈引导

融合元学习和PPO算法的四足机器人运动技能学习方法

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控制理论与应用 2024年第1期41卷 155-162页

作者：朱晓庆刘鑫源阮晓钢张思远李春阳李鹏北京工业大学信息学部北京100020 计算智能与智能系统北京市重点实验室北京100020

具备学习能力是高等动物智能的典型表现特征,为探明四足动物运动技能学习机理,本文对四足机器人步态学习任务进行研究,复现了四足动物的节律步态学习过程.近年来,近端策略优化(PPO)算法作为深度强化学习的典型代表,普遍被用于四足机器... 详细信息

具备学习能力是高等动物智能的典型表现特征,为探明四足动物运动技能学习机理,本文对四足机器人步态学习任务进行研究,复现了四足动物的节律步态学习过程.近年来,近端策略优化(PPO)算法作为深度强化学习的典型代表,普遍被用于四足机器人步态学习任务,实验效果较好且仅需较少的超参数.然而,在多维输入输出场景下,其容易收敛到局部最优点,表现为四足机器人学习到步态节律信号杂乱且重心震荡严重.为解决上述问题,在元学习启发下,基于元学习具有刻画学习过程高维抽象表征优势,本文提出了一种融合元学习和PPO思想的元近端策略优化(MPPO)算法,该算法可以让四足机器人进化学习到更优步态.在PyBullet仿真平台上的仿真实验结果表明,本文提出的算法可以使四足机器人学会行走运动技能,且与柔性行动者评价器(SAC)和PPO算法的对比实验显示,本文提出的MPPO算法具有步态节律信号更规律、行走速度更快等优势.

关键词：四足机器人步态学习强化学习元学习

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磁阵列微波放电中和器的电子引出机制

物理学报 2024年第11期73卷 231-236页

作者：付瑜亮张思远孙安邦马祖福王亚楠西安交通大学电工材料电气绝缘全国重点实验室西安710049

微波放电中和器作为微波离子推力器系统的重要组成部分,在维持航天器电位平衡、中和羽流方面发挥着重要作用,其电子引出性能直接关系到电推力器系统的工作状态.在磁阵列微波放电中和器的磁场结构定型实验中,发现调转磁阵列朝向后引出电... 详细信息

微波放电中和器作为微波离子推力器系统的重要组成部分,在维持航天器电位平衡、中和羽流方面发挥着重要作用,其电子引出性能直接关系到电推力器系统的工作状态.在磁阵列微波放电中和器的磁场结构定型实验中,发现调转磁阵列朝向后引出电流的伏安特性曲线差异极大.由于磁阵列微波放电中和器的放电室直径仅10 mm,介入式探针诊断对等离子体干扰大,本文采用了一体化粒子模拟方法对中和器的工作过程进行仿真,仿真结果与实验现象相符合.通过对比不同磁场结构、工作电压下的等离子体参数分布,发现引出孔附近的电势分布决定着中和器的电子引出能力;并进一步揭示了离子在中和器电子引出过程中发挥的关键作用,阐明了磁场结构对中和器电子引出能力的影响机制.最后,本文总结了微波放电中和器有效引出电子的两个必要条件:1)磁场梯度指向引出孔,引导等离子体迁移;2)引出孔附近有足够的离子抬升电势,降低或打破电势阱.

关键词：电子回旋共振中和器电子引出

加强和改进高职院校学生党支部学生党员教育管理研究

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湖北开放职业学院学报 2024年第8期37卷 131-133页

作者：王玉军张思源北京财贸职业学院北京101101

高职院校学生党员是实现伟大中国梦的重要力量之一,是一支重要的党的储备力量,它的发展壮大为党输入新鲜血液。新时代赋予学生党员新的历史使命。高质量党员教育管理是时代的要求,更是高校实现立德树人目标的重要抓手。目前,高职院校学... 详细信息

高职院校学生党员是实现伟大中国梦的重要力量之一,是一支重要的党的储备力量,它的发展壮大为党输入新鲜血液。新时代赋予学生党员新的历史使命。高质量党员教育管理是时代的要求,更是高校实现立德树人目标的重要抓手。目前,高职院校学生党支部在学生党员教育管理中存在两个方面的问题:学生党员自身存在的问题和学生党支部存在的问题,结合高职院校基层党建工作要求与学生工作实践提出了加强和改进学生党员教育管理的五条有效新路径。

关键词：加强和改进高职院校学生党支部学生教育管理

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复合材料无人艇碰撞动力学数值仿真

舰船科学技术 2024年第6期46卷 81-85页

作者：李永正张思远李清张剑孔志宏崔凯江苏科技大学江苏镇江212100 上海外高桥造船海洋工程有限公司上海200120 华润燃气(上海)有限公司上海200120 陕西柴油机重工有限公司陕西兴平713105

针对复合材料无人艇碰撞损伤特性及耐撞性能优化问题,首先开展无人艇用复合材料力学性能试验研究,得到复合材料各项基本力学性能参数;在确保材料参数合理性的基础上,开展不同复合材料铺层角度下复合材料无人艇的耐撞性能数值仿真研究,... 详细信息

针对复合材料无人艇碰撞损伤特性及耐撞性能优化问题,首先开展无人艇用复合材料力学性能试验研究,得到复合材料各项基本力学性能参数;在确保材料参数合理性的基础上,开展不同复合材料铺层角度下复合材料无人艇的耐撞性能数值仿真研究,获得复合材料无人艇的碰撞力、位移、加速度以及主要构件的吸能,从而确定耐撞性能较优的复合材料无人艇材料铺层方案,为分析复合材料无人艇碰撞及优化无人艇耐撞性能提供了研究基础。

关键词：无人艇复合材料耐撞性能复合材料铺层角度

基于速度障碍-近端策略优化的无人机避障方法

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航空计算技术 2024年第3期54卷 16-19,24页

作者：焦卫东刘爽张思远中国民航大学天津300000

针对无人机在复杂障碍物环境下避障的问题,提出了一种基于速度障碍-近端策略优化的避障策略。根据无人机自身信息和速度障碍法描述的障碍物信息构建状态空间,设计基于速度障碍区域同时包括速度和距离的奖惩函数。在Actor-Critic网络结... 详细信息

针对无人机在复杂障碍物环境下避障的问题,提出了一种基于速度障碍-近端策略优化的避障策略。根据无人机自身信息和速度障碍法描述的障碍物信息构建状态空间,设计基于速度障碍区域同时包括速度和距离的奖惩函数。在Actor-Critic网络结构下设计近端策略优化的算法框架,通过智能体与环境交互,训练出奖励最大化下的网络参数,实现了无人机在复杂环境中的避障。通过在仿真实验中与其他算法进行各项指标参数的对比分析,证明了所提算法具有良好的泛化性和有效性。

关键词：深度强化学习无人机避障复杂环境

基于空间插值技术的深圳市PM_(2.5)时空分布特征分析

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深圳职业技术大学学报 2024年第3期23卷 66-73页

作者：宛杨喻博徐淳张思远深圳职业技术大学建筑工程学院广东深圳518055 广州科技职业技术大学建筑工程学院广东广州510550

为研究深圳市PM_(2.5)的时空分布特征,获取了全市11个空气质量国控监测站点2015—2019年的PM_(2.5)逐时数据,利用计算机语言Python对数据进行预处理,在此基础上综合采用时序数据统计分析、空间插值技术和相关性分析揭示PM_(2.5)的时、... 详细信息

为研究深圳市PM_(2.5)的时空分布特征,获取了全市11个空气质量国控监测站点2015—2019年的PM_(2.5)逐时数据,利用计算机语言Python对数据进行预处理,在此基础上综合采用时序数据统计分析、空间插值技术和相关性分析揭示PM_(2.5)的时、空间变化规律。结果显示:深圳市2015—2019年PM_(2.5)浓度总体呈现出“西高东低,北高南低”的空间分布格局,PM_(2.5)高浓度天数和高浓度区域面积逐年减少,空气质量呈现出明显的好转趋势;各监测站点的PM_(2.5)年浓度均值在18-38μg/m^(3)之间波动,主要表现为先下降后小幅回升然后又下降;季浓度均值在10-54μg/m^(3)之间波动,呈现出明显的“冬季>秋季>春季>夏季”的季节性变化规律;月浓度均值多以6月份为中心,呈现出“V”字型分布规律;日浓度均值超标天数占比最多不超过8%,且超标天数占比逐年下降;各监测站点的PM_(2.5)日浓度均值变化的一致性与各站点之间的空间距离关系不强。

关键词： PM_(2.5) 时空分布空间插值深圳市