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基于高速飞行器火力控制模型的智能解算方法

北京航空航天大学学报 2024年第5期50卷 1693-1701页

作者：杨犇金飞腾刘燕斌陈柏屹彭寿勇南京航空航天大学航天学院南京211106 南京航空航天大学自动化学院南京211106 北京空天技术研究所北京100074

研究吸气式高速飞行器的火力控制解算问题,针对高速飞行器较传统的亚音速与超音速飞行器系统响应时间短,飞行环境复杂,对火力控制模型解算要求度高等难点,提出了一种高速飞行器火力控制模型的解算方法。构建了面向高速飞行器平台的火力... 详细信息

研究吸气式高速飞行器的火力控制解算问题,针对高速飞行器较传统的亚音速与超音速飞行器系统响应时间短,飞行环境复杂,对火力控制模型解算要求度高等难点,提出了一种高速飞行器火力控制模型的解算方法。构建了面向高速飞行器平台的火力控制模型,并根据高速飞行器的飞行特性,使用快速模拟法结合阿基米德优化算法求解攻击区域,并反解出载机初始的指令信号。仿真结果表明,该解算方法解算精度高,控制参数少,所实现的攻击区域广,且能发挥高速飞行器较强的飞行性能。

关键词：高速飞行器火力控制攻击区域阿基米德优化算法智能解算

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多节链式倾转旋翼飞行器重构控制与运动仿真

北京航空航天大学学报 2024年第5期50卷 1523-1531页

作者：王续乔来飞龙赵昌丽中国民航大学机器人研究所天津300300 天津中德应用技术大学航空航天学院天津300350

多节链式旋翼飞行器具有构形可变换的特点,是应对运动空间变化的一种有效构形设计方式。受限于构形变化下电机共轴带来的横向转动力矩的缺失,多节链式旋翼飞行器的动态重构飞行具有无法达成的临界构形区间。为此,设计了具备横向倾转的... 详细信息

多节链式旋翼飞行器具有构形可变换的特点,是应对运动空间变化的一种有效构形设计方式。受限于构形变化下电机共轴带来的横向转动力矩的缺失,多节链式旋翼飞行器的动态重构飞行具有无法达成的临界构形区间。为此,设计了具备横向倾转的链式旋翼机体结构,以单机臂为模块化结构基本单元,通过旋转关节实现水平向的构形变化,机臂中段配置倾转矢量关节,用以提供滚转力矩支撑。在机体运动学、动力学模型推导的基础上,引入虚拟控制量对控制分配进行线性化处理,利用Moore-Penrose伪逆求解控制效率矩阵,面向全构形变换设计了基于全驱动控制的飞行控制律。对飞行器典型构形位姿控制的稳定性、构形变换控制的可行性进行实验论证,仿真结果表明:在飞行器各典型构形飞行状态下,姿态各轴向角度跟踪最大误差不超过0.05°,构形变换过程中,姿态各轴向角度跟踪误差不超出0.1°,2种情况下,位置偏差均能控制在1 mm以内,飞行器具备各构形下稳定飞行及构形变换的能力,为进一步开展动态重构及稳健飞行提供了必要条件。

关键词：全驱动控制倾转旋翼变结构多节链式动态重构窄空间

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基于二维码的室内视觉定位系统研究

光学学报 2024年第9期44卷 149-155页

作者：张天意许一祎冯莉芳薛卓北京科技大学计算机与通信工程学院北京100083 内蒙古汇能煤电集团有限公司内蒙古鄂尔多斯017000

本文研究了一种基于二维码的室内视觉定位系统,首先分析了二维码信标的有效识别范围,推导了基于标志物尺寸、摄像头清晰度等参数的识别范围计算公式,并据此对定位场景的二维码信标布局进行设计,系统定位采用透视n点(PnP)标定算法实现,... 详细信息

本文研究了一种基于二维码的室内视觉定位系统,首先分析了二维码信标的有效识别范围,推导了基于标志物尺寸、摄像头清晰度等参数的识别范围计算公式,并据此对定位场景的二维码信标布局进行设计,系统定位采用透视n点(PnP)标定算法实现,最后通过实验验证二维码识别范围的有效性。实验结果证明,当接收端固定时,识别范围内平均定位误差为8.32 cm,当接收端以直线或环形运动时,二维码的成功识别率分别为92.31%或91.59%,90%的定位结果中误差小于9 cm。

关键词：室内定位视觉标签二维码识别范围误差分析

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衡重参数对超空泡航行器振荡特性的影响

兵工学报 2024年第8期45卷 2667-2677页

作者：郭开心黄闯颜凤古鉴霄李代金西北工业大学航海学院陕西西安710072 武汉第二船舶设计研究所湖北武汉430223

为研究衡重参数对超空泡航行器振荡特性的影响规律,结合流体体积多相流模型、Realizable k-ε湍流模型、Schnerr-Sauer空化模型和刚体运动方程组,建立超空化流场和刚体运动相耦合的仿真模型,并与试验结果对比,验证仿真模型的合理性。通... 详细信息

为研究衡重参数对超空泡航行器振荡特性的影响规律,结合流体体积多相流模型、Realizable k-ε湍流模型、Schnerr-Sauer空化模型和刚体运动方程组,建立超空化流场和刚体运动相耦合的仿真模型,并与试验结果对比,验证仿真模型的合理性。通过仿真计算研究超空泡航行器的自由运动特性,定量总结质量和质心位置的改变对超空泡航行器振荡特性的影响规律。研究结果表明:所建模型仿真结果与试验结果变化规律一致,俯仰角和偏航角相位差1/4个周期,振荡周期约为0.0795 s,偏差不超过3.38%,仿真模型可靠;超空泡航行器的自由运动表现出类圆锥动态振荡特性;随航行器质量的减小,姿态角的振荡幅度基本不变,弹道的振荡周期逐渐减小,质量减小33.33%,周期减小13.26%;随着航行器质心位置的前移,姿态角的振荡幅度逐渐增大,弹道的振荡周期逐渐减小,质心前移25%,周期减少14.29%。

关键词：超空泡航行器衡重参数振荡周期超空化流场

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基于运力共享的高铁快运货物搭载决策研究

系统工程理论与实践 2024年第6期44卷 2046-2058页

作者：杨京帅杨玉娥李嫚嫚张昊煜丁楠长安大学汽车学院西安710064

本文旨在为运力共享情境下的高铁快运提供货物搭载解决方案,实现高铁运力资源的充分利用.引入“路径”以刻画快运需求与快运服务车次的复杂关系,考虑车次载重、快运服务产品时限要求、站点工作能力等约束,构建运力共享模式下的高铁快运... 详细信息

本文旨在为运力共享情境下的高铁快运提供货物搭载解决方案,实现高铁运力资源的充分利用.引入“路径”以刻画快运需求与快运服务车次的复杂关系,考虑车次载重、快运服务产品时限要求、站点工作能力等约束,构建运力共享模式下的高铁快运货物搭载决策模型.为求解大规模案例,以遗传算法为框架,基于快运服务产品、需求起讫点和车次优先级对搭载方案的影响,设计多装载规则遗传算法.以西成高铁为案例,利用Gurobi求解器证实模型正确.通过对比不同算法的求解表现,发现设计的3条装载规则合理,多装载规则遗传算法性能优越.敏感度分析结果表明,适当增加站点工作能力能够提高总利润;快运需求规模较小时,基于运力共享的快运组织模式比货运专列模式的适用性好.

关键词：高铁快运运输组织模式货物搭载遗传算法

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生物质平台化合物催化转化制备芳香多元羧酸研究进展

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洁净煤技术 2024年第1期30卷 87-100页

作者：呼延成张文静曹景沛中国矿业大学化工学院徐州221116

芳香多元羧酸,如对苯二甲酸、邻苯二甲酸、偏苯三甲酸、均苯三甲酸、均苯四甲酸等是重要的大宗化学品,可以制备各种聚合物材料,在日常生活的各个领域应用广泛。工业上,这些芳香多元羧酸是以石油基衍生的芳香烃为原料进行高温高压催化氧... 详细信息

芳香多元羧酸,如对苯二甲酸、邻苯二甲酸、偏苯三甲酸、均苯三甲酸、均苯四甲酸等是重要的大宗化学品,可以制备各种聚合物材料,在日常生活的各个领域应用广泛。工业上,这些芳香多元羧酸是以石油基衍生的芳香烃为原料进行高温高压催化氧化获得。在双碳背景下,开发利用可再生生物质替代传统化石能源生产芳香多元羧酸具有重要的现实意义。生物质转化过程是首先在化学或生物催化下,将生物质降解到一系列C1~C6的平台化合物,然后再通过这些化合物之间的耦合转化制备工业化学品。详细总结了生物质平台化合物催化转化制备芳香多元羧酸的研究进展。这些工作的创新点是开拓新的生物质基合成工艺来生产芳香多元羧酸,关键挑战步骤是芳环的构建。针对该难点,成功开发了两种策略:①呋喃类分子与烯烃的Diels-Alder反应与后续脱水芳构化反应;②醇脱水生成共轭二烯烃,再与烯烃进行Diels-Alder反应以及后续的脱氢芳构化反应。按所生产芳香多元羧酸的种类进行分类,包括对苯二甲酸、苯酐/邻苯二甲酸、苯三甲酸以及均苯四甲酸。研究为生物质催化转化新体系的研发与工艺过程优化提供借鉴。

关键词：芳香多元羧酸生物质催化转化平台化合物 Diels-Alder反应脱氢反应

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高性能伺服电机泵关键技术及挑战

航空学报 2024年第15期45卷 1-25页

作者：吕定翀赵守军曾思付剑胡心童刘会祥苗克非付永领北京航空航天大学机械工程及自动化学院北京100191 北京精密机电控制设备研究所北京100076 控制执行机构技术创新中心北京100076

伺服电机泵是电静液作动器的核心动力和控制部组件,其制约了作动器的极限输出性能。国际知名液压技术研究机构,如穆格、派克等,已推出了用于航空航天和高端民用装备的系列产品。近年来,中国多个科研机构及高等院校对高性能伺服电机泵开... 详细信息

伺服电机泵是电静液作动器的核心动力和控制部组件,其制约了作动器的极限输出性能。国际知名液压技术研究机构,如穆格、派克等,已推出了用于航空航天和高端民用装备的系列产品。近年来,中国多个科研机构及高等院校对高性能伺服电机泵开展了多方面技术研究,取得了一些突破性的进展,但关键技术仍不成熟。从航空航天应用特点出发,结合机器人、航海以及工业设备等多个领域,对高性能伺服电机泵相关研究进行了综述,总结了其发展和应用情况,分析了其在高端应用场景下的高功密、高动态、长寿命、低噪音和智能化等关键性能需求,基于此讨论了其在机理研究、设计理论和组件强化等方面的技术难点,为高性能电静液作动和核心部组件技术的进步提供支撑。

关键词：功率电传电静液作动器伺服电机泵功率密度动态特性集成设计

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车用发动机润滑油减摩抗磨性能劣化试验

汽车工程 2024年第4期46卷 717-724,690页

作者：李猛彭朝林长安大学汽车学院西安710038

减摩抗磨性能是确定发动机润滑油换油周期的关键。本文在行车试验和发动机润滑油样品采集的基础上,采用试验方法开展发动机润滑油减摩抗磨性能变化规律和劣化机理的研究。首先,对所采集油样根据标准要求进行了换油指标测试,发现达到换... 详细信息

减摩抗磨性能是确定发动机润滑油换油周期的关键。本文在行车试验和发动机润滑油样品采集的基础上,采用试验方法开展发动机润滑油减摩抗磨性能变化规律和劣化机理的研究。首先,对所采集油样根据标准要求进行了换油指标测试,发现达到换油周期时,行车试验的发动机润滑油均未超过换油指标限值。然后,利用SRV微动摩擦磨损试验机和四球摩擦磨损试验机对油样的摩擦学性能进行了试验,结果表明发动机润滑油在推荐的服役寿命周期内,存在减摩、抗磨性能最佳的使用里程或时间,此时摩擦因数最小、磨损量最少。最后,使用扫描电子显微镜、EDAX能谱仪对磨痕表面进行表征,以及从发动机润滑油运动黏度变化的角度,分析车用发动机润滑油减摩抗磨性能劣化的内在机理,基础油分子热分解、剪切断裂和热聚合作用是发动机润滑油摩擦因数变化的关键,而抗磨性能变化主要原因是极压抗磨添加剂浓度和摩擦化学反应。该研究结论对于发动机润滑油开发和换油周期确定具有一定理论意义和工程应用价值。

关键词：摩擦磨损发动机润滑油行车试验劣化机理试验研究

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超临界二氧化碳破口喷放特性数值分析

哈尔滨工程大学学报 2024年

作者：赵富龙魏瑞轩刘凯方华伟易经纬谭思超田瑞峰哈尔滨工程大学核科学与技术学院中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室

超临界二氧化碳布雷顿循环系统在发生小破口事故时破口位置处因系统内外压差出现的复杂喷放现象尚未研究清楚。为探究不同上游滞止参数与管道长径比对喷放特性的影响，本文采用数值模拟方法开展三维压力容器小破口喷放现象研究。研究结... 详细信息

超临界二氧化碳布雷顿循环系统在发生小破口事故时破口位置处因系统内外压差出现的复杂喷放现象尚未研究清楚。为探究不同上游滞止参数与管道长径比对喷放特性的影响，本文采用数值模拟方法开展三维压力容器小破口喷放现象研究。研究结果表明：上游滞止压力升高或滞止温度降低引起质量流量增加，长径比增加时质量流量减少。上游滞止参数对流量的影响机理主要是参数变化引起密度发生较大改变从而影响喷放质量流量，管道长径比对流量的影响主要因为直径的变化。滞止压力升高时3组工况流量增加值相差5.3%，滞止温度降低时3组工况流量增加值相差90.7%，相比于压力对喷放流量的影响，温度对流量增加速率影响更为显著。

关键词：超临界流体二氧化碳压力容器泄漏滞止参数长径比质量流量计算流体力学核安全