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无人驾驶履带车辆电子机械制动器的电流预测控制策略

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北京理工大学学报 2024年第8期44卷 792-800页

作者：汪银风胡铮李雨清张鑫彬崔业兵中国北方车辆研究所北京100071 上海伺服系统工程技术研究中心上海201109

面向制动负荷大的无人驾驶履带车辆,设计了一种基于永磁同步电机的电子机械制动系统,提出了一种针对制动执行全过程的控制策略.在制动空行程段,采用常规的位移、转速、电流三环PID控制,使其快速到达接触位置,快速消除制动器摩擦副间隙;... 详细信息

面向制动负荷大的无人驾驶履带车辆,设计了一种基于永磁同步电机的电子机械制动系统,提出了一种针对制动执行全过程的控制策略.在制动空行程段,采用常规的位移、转速、电流三环PID控制,使其快速到达接触位置,快速消除制动器摩擦副间隙;在制动作动力增长段,为保证作动力跟随的精确性、快速性和稳定性,基于接触位置和压紧位置对应的作动力标定结果,内环采用永磁同步电机q轴电流的预测控制策略,保证电子机械制动作动器比例施加行车制动作动力.通过对电子机械制动作动器及作动过程的建模,分析了永磁同步电机q轴电流与制动作动全过程的对应关系,仿真验证了制动作动全过程控制策略中位移控制和扭矩控制动态切换的可行性,提高作动力控制精度和鲁棒性.结果表明该策略既能有效提高制动响应时间,保证制动作动系统能够在50 ms内实现制动间隙快速消除,又能解决电子机械制动作动器作动力控制的不均匀性问题,保证制动作动系统在受到扰动时仍具有较好的跟踪性能,预测误差不超过10%.

关键词：无人驾驶履带车辆电子机械制动永磁同步电机电流预测控制

模拟月面高温环境下120 N发动机点火特性和排气试验

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航空学报 2024年第11期45卷 227-238页

作者：陈锐达陈夏超陈泓宇徐辉洪鑫上海空间推进研究所上海201112 上海空间发动机工程技术研究中心上海201112

为了考察月面高温环境下液体火箭发动机的工作能力,开展了双组元120 N自燃推进剂发动机高空模拟热试车,通过包覆热控组件和添加比例积分微分控制装置实现了对推进剂供应管路和电磁阀壳体的加热和保温,研究了常温和80~135℃保温对发动机... 详细信息

为了考察月面高温环境下液体火箭发动机的工作能力,开展了双组元120 N自燃推进剂发动机高空模拟热试车,通过包覆热控组件和添加比例积分微分控制装置实现了对推进剂供应管路和电磁阀壳体的加热和保温,研究了常温和80~135℃保温对发动机点火时的稳态工作性能、脉冲工作性能的影响,验证了保温后进行长脉宽脉冲程序点火排出汽化推进剂的可行性。试验结果表明:各个高温条件下,发动机均可实现稳态和脉冲模式工作,稳定后稳态工作性能相当,基于推力测量的启动响应时间较常温条件下明显延长,关机时恢复至正常水平。受推进剂密度和四氧化二氮气液流动状态的综合影响,在保温80、90、105、120、135℃时,30 ms脉宽下首个脉冲推力冲量相对常温条件下的占比分别为80%、66%、31%、16%、17%。当脉宽小于或者大于启动响应时间时,推力冲量相较常温下的偏差值随脉宽增大均逐渐缩小。7组128 ms脉宽的脉冲程序可以基本排净推进剂供应管路内汽化的推进剂,排气程序结束后发动机脉冲工作性能恢复至正常水平。

关键词：液体火箭发动机高温环境热控组件推进剂汽化工作性能脉冲冲量

多元特征驱动的超高层建筑变形状态智能学习与预测

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建筑结构学报 2024年第3期45卷 101-112页

作者：单伽锃张茜吕西林张其林同济大学土木工程学院上海200092 上海韧性城市与智能防灾工程技术研究中心上海200092

为实现基于监测数据的结构未来状态可预测,提出了一种多元特征驱动的超高层建筑变形状态智能学习与预测方法。通过信号自适应分解、响应多维特征分析与子信号相关性分析,实现结构响应数据重构与组合,并基于长短时记忆网络(LSTM)进行多... 详细信息

为实现基于监测数据的结构未来状态可预测,提出了一种多元特征驱动的超高层建筑变形状态智能学习与预测方法。通过信号自适应分解、响应多维特征分析与子信号相关性分析,实现结构响应数据重构与组合,并基于长短时记忆网络(LSTM)进行多通道学习与多步预测。利用上海中心大厦在台风“梅花”作用下的结构顶部水平位移响应实测数据,揭示位移响应数据具有超低频准静态变形与一阶模态控制振动响应的叠加特征以及时域非平稳特性。通过响应数据重构,形成三组具有不同时间尺度、振动幅值和平稳特性的子信号组合。通过3个独立LSTM模型,实现基于300个时间步数据预测未来1~60个时间步的位移响应。结果表明,在控制未来预测时间步长(60个时间步内)的条件下,所提出的数据驱动的学习预测模型能充分学习与预测已知的位移响应数据特征与物理状态,具备较高的预测精度,归一化误差可控制在10%以内,能实现对超高层建筑变形状态的准确实时预测。

关键词：超高层建筑结构健康监测变形状态 LSTM模型时序数据

咸潮影响下长江口水源地优化布局及白茆沙水库建设可行性分析

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水资源保护 2024年第1期40卷 25-32,43页

作者：季永兴李路高晨晨上海市水利工程设计研究院有限公司上海200232 上海滩涂海岸工程技术研究中心上海200232 上海市水务局防汛减灾工程技术研究中心上海200232

为提升远期上海原水水量、水质供应能力和应对突发咸潮入侵和水污染风险,在分析长江口水源现状和咸水入侵形势基础上,论证了长江口水源地优化布局的必要性,结合咸水入侵监测数据及反演成果提出在白茆沙新建水库方案及原水系统优化调度方... 详细信息

为提升远期上海原水水量、水质供应能力和应对突发咸潮入侵和水污染风险,在分析长江口水源现状和咸水入侵形势基础上,论证了长江口水源地优化布局的必要性,结合咸水入侵监测数据及反演成果提出在白茆沙新建水库方案及原水系统优化调度方案,并分析了白茆沙水库建设对河势变化、行洪、通航、渔业资源及生态环境等方面的影响。结果表明:在白茆沙新建水库是较可行的方案,可对上海境内的长江口水源地进行优化布局,扩大供水规模并上移取水口;拟建的白茆沙水库位于白茆沙整治工程内侧,既可确保围堤安全稳定,也不影响行洪、通航,对河势变化、渔业资源及生态环境影响微小;布置于水库南侧微弯水道处的取水口,既可避免淤积对取水口的影响,也可避免北支咸潮倒灌的影响;上岸后的输水管与崇明岛原水复线共建,增强了崇明岛原水的供水安全,与现有长江口和黄浦江水源地的原水系统互联互通,可实现上海原水系统“双源供水、一网调度”的目标。

关键词：咸潮入侵供水工程原水系统水源地长江口白茆沙

双转子转速协同规划的涡扇发动机加减速控制计划研究

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推进技术 2024年第4期45卷 233-242页

作者：强星煜周登极尉询楷王浩上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 北京航空工程技术研究中心北京100076

当前涡扇发动机加减速控制计划,不能规划双轴加速进程,导致加速末期推力波动。本文提出了分阶段的加速度控制计划,按边界约束划分加速进程,基于动态稳定法设计初始加速度计划,通过寻找系统参数的超调临界点,协同修正初始加速度计划,满... 详细信息

当前涡扇发动机加减速控制计划,不能规划双轴加速进程,导致加速末期推力波动。本文提出了分阶段的加速度控制计划,按边界约束划分加速进程,基于动态稳定法设计初始加速度计划,通过寻找系统参数的超调临界点,协同修正初始加速度计划,满足边界约束的同时保证双转子加速时间相同。在仿真验证环节,与基于定状态法的控制计划比较,本文方法可避免燃油振荡现象,推力超调量降低2.43%,推力稳定时间缩短1.045 s;与等转速增量的加速度控制计划比较,进一步改进了本文方法,推力响应时间缩短0.24 s,控制计划设计耗时为7.5781 s。综上,本文方法缩短了推力超调量和推力稳定时间,有望应用于发动机控制计划在线计算。

关键词：涡扇发动机分阶段控制计划加速进程划分动态稳定法超调临界点

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空间结构用微振动控制阻尼器动态特性测试

振动．测试与诊断 2024年第3期44卷 508-513,619页

作者：朱琛刘兴天周晓东赵枝凯赵发刚周徐斌上海卫星工程研究所上海201109 上海航天装备微振动环境模拟工程技术研究中心上海201109 上海航天技术研究院上海201109

空间桁架是有效载荷的常用支撑结构,由于有效载荷的振动敏感性,为保证有效载荷的在轨性能,保持桁架结构的稳定性,需要对桁架结构的低频振动进行抑制。液体阻尼器具有良好的阻尼性能,常用于卫星结构的振动抑制。对液体阻尼器的动态特性... 详细信息

空间桁架是有效载荷的常用支撑结构,由于有效载荷的振动敏感性,为保证有效载荷的在轨性能,保持桁架结构的稳定性,需要对桁架结构的低频振动进行抑制。液体阻尼器具有良好的阻尼性能,常用于卫星结构的振动抑制。对液体阻尼器的动态特性进行了理论分析和试验研究,使用激振器进行激励加载,获取了输入加速度和输出动态力的关系,求解了阻尼器的动刚度及阻尼系数。测试结果表明,该阻尼器可实现较大范围的阻尼系数,阻尼系数较未充液增加10倍以上,具有低频大阻尼、高频小阻尼的特性,可满足空间桁架结构减振需求,对空间结构的振动控制具有较强的工程意义。

关键词：液体阻尼器动刚度阻尼系数激振器滞回曲线

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基于注意力机制语义增强的文档级关系抽取

同济大学学报（自然科学版） 2024年第5期52卷 822-828页

作者：柳先辉吴文达赵卫东侯文龙同济大学电子与信息工程学院上海201804 上海视觉感知与智能计算工程技术研究中心上海200092

文档级关系抽取旨在从文档中抽取出多个实体对之间的关系,具有较高的复杂性。针对文档级关系抽取中的多实体、关系相关性、关系分布不平衡等问题,提出了一种基于注意力机制(Attention)语义增强的文档级关系抽取方法,能够实现实体对之间... 详细信息

文档级关系抽取旨在从文档中抽取出多个实体对之间的关系,具有较高的复杂性。针对文档级关系抽取中的多实体、关系相关性、关系分布不平衡等问题,提出了一种基于注意力机制(Attention)语义增强的文档级关系抽取方法,能够实现实体对之间关系的推理。具体来说,首先在数据编码模块改进编码策略,引入更多实体信息,通过编码网络捕获文档的语义特征,获得实体对矩阵;然后,设计了一个基于Attention门控机制的U-Net网络,对实体对矩阵进行局部信息捕获和全局信息汇总,实现语义增强;最后,使用自适应焦点损失函数缓解关系分布不平衡的问题。在4个公开的文档级关系抽取数据集(DocRED、CDR、GDA和DWIE)上评估了Att-DocuNet模型并取得了良好的实验结果。

关键词：文档级关系抽取注意力机制语义增强焦点损失

抗线圈偏移与倾斜的人工肛门括约肌经皮能量传输系统

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仪器仪表学报 2024年第1期45卷 189-199页

作者：王立超颜国正姜萍萍陈叶淋上海交通大学电子信息与电气工程学院上海200240 上海智慧戒毒与康复工程技术研究中心上海200240

传统的经皮能量传输系统大多采用开环系统,充电过程中患者要尽量保持不动,否则会导致线圈错位或翻转,影响接收功率导致不能正常充电。针对上述问题,本文首先采用LCC-S拓扑结构实现了接收端恒压特征,然后基于互感估计和原边功率补偿的方... 详细信息

传统的经皮能量传输系统大多采用开环系统,充电过程中患者要尽量保持不动,否则会导致线圈错位或翻转,影响接收功率导致不能正常充电。针对上述问题,本文首先采用LCC-S拓扑结构实现了接收端恒压特征,然后基于互感估计和原边功率补偿的方法实时调节发射端发射功率对接收端电压进行控制。仿真和体外实验结果显示,该系统可以使得接收端输出电压在锂电池整个充电过程中恒定不变;该系统可以允许接收线圈在轴向偏移25 mm内、横向偏移22 mm内、翻转角度80°内进行有限姿态变化,使得患者可以在充电过程中适量运动,大大提高了经皮能量传输系统的稳定性与可靠性,对人工肛门括约肌系统的进一步应用有重要意义。

关键词：人工肛门括约肌经皮能量传输闭环控制线圈偏移与倾斜

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基于混合空洞卷积和注意力多尺度网络的残饵密度估计

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农业工程学报 2024年第14期40卷 137-145页

作者：张丽珍李延天李志坚孟雄栋张永琪吴迪上海海洋大学工程学院上海201306 上海海洋可再生能源工程技术研究中心上海201306

及时、准确地估算饵料盘中残留饲料量是提高养殖效益的重要措施。针对虾类养殖场景下残饵检测模型复杂度高、计数精度低的问题,提出了一种基于混合空洞卷积和注意力多尺度网络(hybrid dilated convolution and attention multi-scale ne... 详细信息

及时、准确地估算饵料盘中残留饲料量是提高养殖效益的重要措施。针对虾类养殖场景下残饵检测模型复杂度高、计数精度低的问题,提出了一种基于混合空洞卷积和注意力多尺度网络(hybrid dilated convolution and attention multi-scale network,HAMNet)的残饵密度估计方法。首先,借鉴MCNN(multi-column convolutional neural network)多列架构的思想设计并行卷积块(parallel convolution block,PCB),使网络在单列架构中提取多种尺度的残饵特征,简化了网络结构并减轻了计算量;同时为了弥补网络结构简化造成残饵特征表示能力略有不足的问题,引入混合空洞卷积块(hybrid dilated convolution block,HDCB)避免信息丢失并增大感受野,增强模型深入挖掘多尺度残饵信息的能力。其次,在网络中嵌入通道注意力机制(channel attention mechanism,CAM),利用通道之间的相互依赖性重新校准有用特征信息的权重,凸显目标与背景的差异性。最后,针对下采样导致密度图质量差的问题,应用可学习的转置卷积恢复特征图细节信息,进而提升模型计数性能。利用饵料盘条件下采集的残饵图像进行了验证,试验结果表明,与基准模型MCNN相比,HAMNet模型的平均绝对误差、均方根误差和计算量分别降低了44.4%、40.8%和13.7%,参数量仅为0.52 MB。与经典密度估计模型CMTL(cascaded multi-task learning)、SANet(scale aggregation network)、CSRNet(congested scene recognition network)相比,该模型在各项性能指标上保持了最佳平衡,明显处于优势。该研究可为人工智能在水产养殖中快速量化残饵提供参考。

关键词：水产养殖模型残饵密度估计并行卷积块混合空洞卷积通道注意力机制转置卷积

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