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半导体技术 2003年第1期28卷 44-44页

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基于前馈补偿的轮腿式平台多任务复合运动解耦控制

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北京理工大学学报 2025年第1期45卷 26-33页

作者：刘辉马嘉勇杨海洋郝伟赫北京理工大学机械与车辆学院北京理工大学前沿技术研究院

轮腿式平台在执行复杂作战环境载运任务时,由于其动态协调腿部与车轮运动是复杂耦合的，其行驶速度的稳定性、位姿控制的精确性都十分困难.文中基于轮腿式平台通过有限高度场景的动态协调任务，提出了一种基于前馈补偿的多任务优先级复... 详细信息

轮腿式平台在执行复杂作战环境载运任务时,由于其动态协调腿部与车轮运动是复杂耦合的，其行驶速度的稳定性、位姿控制的精确性都十分困难.文中基于轮腿式平台通过有限高度场景的动态协调任务，提出了一种基于前馈补偿的多任务优先级复合运动解耦控制框架.首先，分别建立了关节和车轮动力学模型，降低模型复杂度；然后，搭建了基于任务优先级的前馈关节力矩解算，叠加轮端前馈交互力和反馈控制力矩降低实时位姿调整对质心速度的影响；最后，采用转速闭环PI控制器，并引入车轮滚动阻力实现车轮速度到质心速度的有效传递.仿真结果表明，所提出控制方法在受限场景运动过程中平台质心速度最大跟踪误差小于3%，为轮腿式平台复杂环境下执行任务提供了可行控制框架.

关键词：轮腿式平台前馈补偿任务优先级解耦控制

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基于模型预测控制的无人车编队避障方法

北京理工大学学报 2025年第1期45卷 34-41页

作者：张硕吴雨洋汪洋王一全崔星宿玉康北京理工大学机械车辆学院中国北方车辆研究所

为研究障碍物环境下基于模型预测控制的无人车编队避障方法，建立了包含虚拟智能体状态的编队避障函数，使避障问题容易用优化方法求解.在无人车编队内部引入优先级策略实现编队内部避碰，并通过动态事件触发机制减小无人车之间通讯带... 详细信息

为研究障碍物环境下基于模型预测控制的无人车编队避障方法，建立了包含虚拟智能体状态的编队避障函数，使避障问题容易用优化方法求解.在无人车编队内部引入优先级策略实现编队内部避碰，并通过动态事件触发机制减小无人车之间通讯带宽占用.对该方法进行了计算机仿真验证，在给定多边形障碍物环境下，使用领导者-追随者架构执行编队行驶任务，并借助事件触发器实现间歇通讯.结果表明，相较于传统方法，所设计的编队控制器能够提高带宽约束下无人车编队行驶安全性.

关键词：编队控制模型预测控制动态事件触发机制无人车避障

基于近端策略优化的两栖无人平台路径规划算法研究

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北京理工大学学报 2025年第1期45卷 19-25页

作者：左哲覃卫徐梓洋李寓安陈泰然北京理工大学机械与车辆学院

为解决水陆两栖无人平台在复杂环境中的路径规划问题，针对传统方法难以应对动态障碍物和多变环境的局限性，提出了一种基于近端策略优化（PPO）的路径规划算法，包含四种感知信息输入方案以及速度强化奖励函数，适应动态和静态环境.该... 详细信息

为解决水陆两栖无人平台在复杂环境中的路径规划问题，针对传统方法难以应对动态障碍物和多变环境的局限性，提出了一种基于近端策略优化（PPO）的路径规划算法，包含四种感知信息输入方案以及速度强化奖励函数，适应动态和静态环境.该算法通过批次函数正则化、策略熵引入和自适应裁剪因子，显著提升了算法的收敛速度和稳定性.研究中采用了ROS仿真平台，结合Flatland物理引擎和PedSim插件，模拟了包含动态障碍物的多种复杂场景.实验结果表明，采用BEV+V状态空间输入结构和离散动作空间的两栖无人平台，在路径规划中展现出高成功率和低超时率，优于传统方法和其他方案.仿真和对比实验显示采用鸟瞰图与速度组合的状态空间数据结构配合速度强化奖励函数算法提高了性能，收敛速度提高25.58%，路径规划成功率提升25.54%，超时率下降13.73%.

关键词：路径规划两栖无人平台近端策略优化(PPO)

航天印制电路板汽相回流焊工艺的传热机理与等效建模仿真研究

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北京理工大学学报 2025年第1期45卷 60-66页

作者：苏煜许庆金梓谦孟瑛泽亓婷张朋北京理工大学宇航学院北京航天自动控制研究所

针对航天领域中电子器件与电路板集成使用的汽相回流焊工艺进行数值模拟研究，对揭示汽相回流炉内的流体状态、明确传热机理、优化焊接参数以及揭示焊接电路板的温度分布具有极其重要的意义.提出一种针对汽相回流焊工艺过程仿真的数值... 详细信息

针对航天领域中电子器件与电路板集成使用的汽相回流焊工艺进行数值模拟研究，对揭示汽相回流炉内的流体状态、明确传热机理、优化焊接参数以及揭示焊接电路板的温度分布具有极其重要的意义.提出一种针对汽相回流焊工艺过程仿真的数值模拟方法，建立汽相回流炉的整体模型，分析了回流炉中流体的运动状态以及与电路板之间的传热机理.随后建立单层蒸汽层的等效仿真模型，将温度计算结果作为其边界条件，通过设置压强差控制温升速率，对带有电路板的等效模型进行计算，预测焊接电路板的温度变化.将设计试验与仿真进行对比，结果表明，等效模型对电路板的温度分布模拟是准确的，对优化参数具有重要意义.

关键词：汽相回流焊数值模拟传热机理等效模型温度分布

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高精度惯量积测量的支撑结构设计研究

北京理工大学学报 2025年第1期45卷 52-59页

作者：荣吉利李剑峰周晓俊李亮杨梓航刘睿程修妍北京理工大学宇航学院北京航天控制仪器研究所

针对惯性仪表组件高精度惯量积测量中的无干扰力矩支撑方式需求，设计了径向气浮和轴向气浮相结合的组合气体轴承作为非接触支撑结构.为了研究支撑结构的承载能力，建立其理论模型，结合计算流体力学进行仿真，同时设计并搭建试验装置... 详细信息

针对惯性仪表组件高精度惯量积测量中的无干扰力矩支撑方式需求，设计了径向气浮和轴向气浮相结合的组合气体轴承作为非接触支撑结构.为了研究支撑结构的承载能力，建立其理论模型，结合计算流体力学进行仿真，同时设计并搭建试验装置验证仿真的准确性.研究表明仿真与试验结果相近，并且发现非接触支撑结构的轴向承载力是惯量积测量时的薄弱处，结合参数化建模开展了轴向承载力提升研究.结果表明：增大支撑结构中的转子套筒大径有利于提高轴向承载力；结构改进后，轴向承载力提升182.98%，惯量积测量时的旋转速度上限提升54.10%，测量精度提升42.11%.

关键词：组合气体轴承承载能力数值模拟非接触支撑惯量积

弹目交会条件下爆炸驱动结构体的展开过程研究

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高压物理学报 2025年第1期39卷 1-16页

作者：宁建国汪齐栗建桥北京理工大学爆炸科学与安全防护全国重点实验室北京100081

复杂结构在爆炸驱动作用下的展开是展开型定向战斗部定向过程中的关键问题,对展开过程进行有效控制,有利于战斗部的起爆延时控制和破片利用率提高。针对复杂结构体的展开问题,基于JWL状态方程和第二类拉格朗日方程,从能量守恒出发推导... 详细信息

复杂结构在爆炸驱动作用下的展开是展开型定向战斗部定向过程中的关键问题,对展开过程进行有效控制,有利于战斗部的起爆延时控制和破片利用率提高。针对复杂结构体的展开问题,基于JWL状态方程和第二类拉格朗日方程,从能量守恒出发推导了考虑爆轰产物膨胀过程和对目标命中状态的爆炸驱动展开模型。将驱动展开模型计算结果与文献实验结果进行对比,验证了爆炸驱动展开模型计算结果的准确性。结果表明,基于该模型的理论计算结果与实验结果的一致性较好,能较为精确地预测不同装药量下结构的展开时间;将辅助装药1与辅助装药2的质量比控制在1.5~1.7,结构体展开可达最佳命中姿态,更有利于命中目标。研究成果可充实定向战斗部设计理论,为展开型定向战斗部的设计提供参考。

关键词：爆炸驱动展开姿态展开时间辅助装药定向战斗部

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Cu掺杂及缺陷共存对ZnO光催化影响的理论研究

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原子与分子物理学报 2025年第2期42卷 24-32页

作者：张海峰赵晋忠伊思静卢士香山西农业大学基础部太谷030801 北京理工大学化学与化工学院北京100081

采用密度泛函理论研究了Cu掺杂及缺陷共存对ZnO光催化性能的影响.计算时考虑了富O和贫O两种掺杂条件.研究结果表明富O条件有利于Cu的掺杂,贫O条件则产生抑制作用.当Cu掺杂浓度较低时,不论在何种掺杂条件下,Cu的主要掺杂方式均为Cu_(Zn)... 详细信息

采用密度泛函理论研究了Cu掺杂及缺陷共存对ZnO光催化性能的影响.计算时考虑了富O和贫O两种掺杂条件.研究结果表明富O条件有利于Cu的掺杂,贫O条件则产生抑制作用.当Cu掺杂浓度较低时,不论在何种掺杂条件下,Cu的主要掺杂方式均为Cu_(Zn)型.当Cu掺杂浓度较高时,富O条件下以Cu_(Zn)-Cu_(Zn)型掺杂方式为主,贫O条件下Cu_(Zn)-Cu_(Zn)和Cu_(Zn)-Cui这两种掺杂方式都有可能出现.富O条件下Cu掺杂会促进V_(Zn)和O_(i)缺陷的产生,且引入的V_(Zn)和O_(i)缺陷趋向于距离Cu原子最近.Cu掺杂可有效降低ZnO的带隙宽度,且随着掺杂浓度的增加,相应模型的带隙宽度会继续降低.V_(Zn)、O_(i)和V_(O)缺陷共存使相应模型的带隙宽度有所增加.Cu掺杂及V_(Zn)、O_(i)、V_(O)缺陷共存使模型对可见光发生响应,扩展了模型对太阳光的吸收范围.对于Cu掺杂模型,富O条件下Cu_(Zn)-Cu_(Zn)是有利的光催化模型.对于缺陷共存模型,富O条件下Cu_(Zn)-Cu_(Zn)-V_(Zn)是有利的光催化模型,其次是Cu_(Zn)-V_(Zn)和Cu_(Zn)-O_(i),贫O条件下Cu_(Zn)-V_(O)是有利的光催化模型.

关键词： ZnO Cu掺杂缺陷共存密度泛函理论光催化

热电池FeS_(2)-CoS_(2)复合正极材料利用率的影响因素

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火工品 2025年第1期 70-76页

作者：宋卫兵孙现忠康二维王磊骆静何董琦白银祥钱玉敏西安北方庆华机电有限公司陕西西安710025 北京理工大学物理学院北京100081

采用高能球磨和磁悬浮筛分法制备了不同粒径的FeS_(2)-CoS_(2)复合正极材料,并通过单体电池放电试验研究了LiB/LiCl-LiBr-KBr/FeS_(2)-CoS_(2)热电池中正极材料粒径、正负极质量比和放电温度对正极材料利用率的影响。结果表明:在450℃... 详细信息

采用高能球磨和磁悬浮筛分法制备了不同粒径的FeS_(2)-CoS_(2)复合正极材料,并通过单体电池放电试验研究了LiB/LiCl-LiBr-KBr/FeS_(2)-CoS_(2)热电池中正极材料粒径、正负极质量比和放电温度对正极材料利用率的影响。结果表明:在450℃条件下,当FeS_(2)粒径为7.85~59.12μm时,正极材料利用率随FeS_(2)粒径的减小而增大;当FeS_(2)粒径为3.30~7.85μm时,正极材料利用率随FeS_(2)粒径的减小而减小。FeS_(2)(7.85μm)-CoS_(2)(8.06μm)复合正极单体电池的放电性能最佳,截止电压1.5 V时,其放电比容量为342.4 mA·h·g^(-1),正极材料利用率为48.8%。随着单体电池工作时间的延长,其放电比容量随正负极质量比的减小而增大,在正负极质量比为1.67时,450℃条件下的FeS_(2)-CoS_(2)复合正极单体电池的放电比容量高于400℃和500℃,截止电压1.5 V时,其放电比容量为389.2 mA·h·g-1,正极材料利用率高达55.5%。

关键词：热电池预处理正极材料利用率正负极质量比放电温度

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基于长/短视距多模型自适应交互的高速无人车避障规划研究

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北京理工大学学报 2025年第1期 42-51页

作者：刘聪陈雪梅梁玮北京理工大学前沿技术研究院北京理工大学机械车辆学院

在低附着、高速紧急避障工况下无人驾驶车辆需要充分考虑到路径规划效率和车辆动力学特性，以保障规划的路径满足车辆高速行驶跟踪精度要求.文中针对无人车紧急避障中路径规划与跟踪控制之间存在的耦合干预问题，提出一种基于长/短视距... 详细信息

在低附着、高速紧急避障工况下无人驾驶车辆需要充分考虑到路径规划效率和车辆动力学特性，以保障规划的路径满足车辆高速行驶跟踪精度要求.文中针对无人车紧急避障中路径规划与跟踪控制之间存在的耦合干预问题，提出一种基于长/短视距多层融合的高速紧急避障局部路径规划算法.根据不同风险值障碍物分布的密集程度细化障碍物的风险值，分别设计了可跨/绕障碍物群的风险势场和环境风险状态采样空间，从而构建一种基于偏向性采样的长视距局部路径规划算法.提出了一种基于交互式多模型预测控制的短视距局部路径重规划，建立模型概率实时在线更新规则，实现了极限工况下车辆快速行驶的局部路径规划，同时满足计算实时性、避障安全性和跟踪稳定性的路径规划设计需求.仿真试验验证了所提多层融合局部路径规划方法的有效性和优越性.

关键词：紧急避障无人驾驶车辆多层融合规划偏向性采样