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多无人艇固定时间自适应分布式协同编队控制

工程科学学报 2024年

作者：王义轩李擎姚其家马金戈黄晨北京科技大学自动化学院北京科技大学工业过程知识自动化教育部重点实验室北京科技大学数理学院

针对在实际海洋环境中由复杂恶劣海况导致的局部通讯条件下多无人艇协同编队控制问题，本文提出一种固定时间自适应分布式控制策略。首先，考虑只有部分跟随无人艇能够直接获取虚拟领航者的状态信息，为每艘跟随无人艇设计固定时间分布... 详细信息

针对在实际海洋环境中由复杂恶劣海况导致的局部通讯条件下多无人艇协同编队控制问题，本文提出一种固定时间自适应分布式控制策略。首先，考虑只有部分跟随无人艇能够直接获取虚拟领航者的状态信息，为每艘跟随无人艇设计固定时间分布式观测器，在固定时间内实现对虚拟领航者位置和速度的估计。然后，在估计信息的基础上，采用反步法为每艘跟随无人艇设计固定时间自适应局部控制器，在固定时间内实现对由虚拟领航者产生的期望轨迹的跟踪。特别地，在局部控制器设计过程中，采用参数自适应机制对模型不确定和外界扰动进行补偿，在保证控制精度的同时避免抖振现象。同时，本文给出了所提出的固定时间观测器与局部控制器的稳定性分析，经数学证明，所提出的观测器和控制器能够保证每艘跟随无人艇均能够在固定时间内完成对虚拟领航者的位置和速度的估计并使位置和速度跟踪误差在固定时间内收敛至零的邻域内。最后，设计对比仿真，将本文所提控制策略和目前常用的PD控制器的控制性能进行对比，仿真结果表明所提出的控制策略在控制精度和收敛速度上具有更优越的表现。

关键词：多无人艇协同编队控制分布式控制固定时间控制自适应控制

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扑翼机器人机载视觉避障系统设计

Transactions of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics 2024年第1期41卷 97-106页

作者：付强张祚卿刘胜南吴晓阳贺威北京科技大学智能科学与技术学院北京100083 北京科技大学人工智能研究院北京100083 北京科技大学智能仿生无人系统教育部重点实验室北京100083

扑翼机器人是一种高仿生度的飞行器,它可以执行军事侦察和民用监测任务。在执行这些任务时,避障是一种确保扑翼机器人安全的必要功能。本文设计了一种基于单目视觉的扑翼机器人自主避障系统,其中所有图像的处理计算均使用机载处理器实... 详细信息

扑翼机器人是一种高仿生度的飞行器,它可以执行军事侦察和民用监测任务。在执行这些任务时,避障是一种确保扑翼机器人安全的必要功能。本文设计了一种基于单目视觉的扑翼机器人自主避障系统,其中所有图像的处理计算均使用机载处理器实现。在这个系统中,机载处理器的质量被减至48 g,以便于扑翼机器人可以携带它稳定飞行。该系统的工作流程可以分为以下几步:首先,图像采集模块获取周围环境的视频图像;然后,机载处理器通过处理扑翼机器人第一视角的光流信息来计算方向舵角度和转弯方向;最后,飞控板接收计算结果并控制扑翼机器人避开障碍物。地面站对扑翼机器人飞行过程进行实时监测,实验结果验证了本文所设计的避障系统的有效性。

关键词：扑翼机器人视觉避障机载处理器光流

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基于双钻模型的厨电产品创新设计研究

包装工程 2024年

作者：曾力周林武汉科技大学艺术与设计学院工业设计系

目的旨在以设计方法的创新推动厨电产品的迭代更新，探讨Kano-AHP-QFD在双钻模型中的应用流程，从而准确聚焦用户的真实需求。方法以双钻模型的四个阶段为设计研究导向。在发现问题阶段，采用PEST分析识别宏观设计机会，并通过网络评... 详细信息

目的旨在以设计方法的创新推动厨电产品的迭代更新，探讨Kano-AHP-QFD在双钻模型中的应用流程，从而准确聚焦用户的真实需求。方法以双钻模型的四个阶段为设计研究导向。在发现问题阶段，采用PEST分析识别宏观设计机会，并通过网络评论挖掘、用户访谈及问卷调研等多种方式收集相关用户需求；在定义问题阶段，运用Kano模型归纳需求属性并利用AHP计算需求权重；在设计发展阶段，采用QFD将高权重需求转化为产品技术特征并计算权重层级；在设计实现阶段，将各层级的产品技术特征转化为具体设计方案。结果针对厨房空间舒适度不佳、面积利用率不足等问题，提出了集成空调的冰箱设计。为验证方案的有效性，采用李克特量表进行评估。最终将方案转化为实用新型专利进一步验证其的创新性与合理性。结论通过实证研究，证明了双钻模型与Kano-AHP-QFD相结合能有效指导厨电产品创新设计，完善了双钻模型在产品设计领域的具体应用路径。

关键词：厨电产品 Kano AHP QFD 双钻模型

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多无人艇固定时间自适应分布式协同编队控制

工程科学学报 2024年第10期46卷 1880-1888页

作者：王义轩李擎姚其家马金戈黄晨北京科技大学自动化学院北京100083 北京科技大学工业过程知识自动化教育部重点实验室北京100083 北京科技大学数理学院北京100083

针对在实际海洋环境中由复杂恶劣海况导致的局部通讯条件下多无人艇协同编队控制问题,本文提出一种固定时间自适应分布式控制策略.首先,考虑只有部分跟随无人艇能够直接获取虚拟领航者的状态信息,为每艘跟随无人艇设计固定时间分布式观... 详细信息

针对在实际海洋环境中由复杂恶劣海况导致的局部通讯条件下多无人艇协同编队控制问题,本文提出一种固定时间自适应分布式控制策略.首先,考虑只有部分跟随无人艇能够直接获取虚拟领航者的状态信息,为每艘跟随无人艇设计固定时间分布式观测器,在固定时间内实现对虚拟领航者位置和速度的估计.然后,在估计信息的基础上,采用反步法为每艘跟随无人艇设计固定时间自适应局部控制器,在固定时间内实现对由虚拟领航者产生的期望轨迹的跟踪.特别地,在局部控制器设计过程中,采用参数自适应机制对模型不确定和外界扰动进行补偿,在保证控制精度的同时避免抖振现象.同时,本文给出了所提出的固定时间观测器与局部控制器的稳定性分析,经数学证明,所提出的观测器和控制器能够保证每艘跟随无人艇均能够在固定时间内完成对虚拟领航者的位置和速度的估计并使位置和速度跟踪误差在固定时间内收敛至零的邻域内.最后,设计对比仿真,将本文所提控制策略和目前常用的PD控制器的控制性能进行对比,仿真结果表明所提出的控制策略在控制精度和收敛速度上具有更优越的表现.

关键词：多无人艇协同编队控制分布式控制固定时间控制自适应控制

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核结构材料用多主元合金辐照损伤的研究进展

材料工程 2024年第1期52卷 1-15页

作者：田震李聪聪吴渊吕昭平北京科技大学新金属材料国家重点实验室北京 100083

开发具有优异综合性能的核反应堆结构材料是核能发展的基础,并且是长期以来制约核能推广的难点之一.多主元合金(multiprincipal element alloys,MEAs)因具有良好的抗辐照性能、力学性能而被认为是先进反应堆结构材料的候选材料,为新型... 详细信息

开发具有优异综合性能的核反应堆结构材料是核能发展的基础,并且是长期以来制约核能推广的难点之一.多主元合金(multiprincipal element alloys,MEAs)因具有良好的抗辐照性能、力学性能而被认为是先进反应堆结构材料的候选材料,为新型抗辐照材料的设计开辟了广阔空间.近年来,有关多主元合金在辐照损伤方面的研究多试图揭示多主元合金一些因素和特性对辐照过程中缺陷形成与演变的影响.例如:主元种类和数目、主元浓度、晶格畸变、化学短程序等.尽管现有的一些研究结果表明以上因素可以提高多主元合金抗辐照损伤能力,但是在不同辐照条件下,以上因素对多主元合金中缺陷形成和演变的影响机制存在较大差异,难以得出普适性的结论.本文围绕FCC和BCC系两类多主元合金的辐照肿胀、氦泡形成、辐照诱导元素偏析和相变、辐照硬化四方面内容,综述了近年来多主元合金在辐照损伤方面的研究进展,总结了多主元合金提高抗辐照性能的作用机制,并在此基础上对核电结构用多主元合金的未来研究方向做出了展望,包括短程序调控、高熵陶瓷、增材制造、高通量结合机器学习加速材料开发等.最后指出必须从合金成分设计的角度出发,基于材料服役的实际环境来设计新型抗辐照多主元合金.

关键词：多主元合金高熵合金核结构材料辐照损伤成分设计抗辐照机制

来源：博看期刊评论

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基于编码板和针孔的大视野放射源定位系统

清华大学学报（自然科学版） 2024年第8期64卷 1516-1520页

作者：刘玉洁戴甜甜江年铭侯岩松魏清阳北京科技大学自动化学院北京100083 北京科技大学北京市工业波谱成像工程技术研究中心北京100083 中日友好医院放射肿瘤科北京100029 北京永新医疗设备有限公司北京102206

近年来,基于编码孔径成像技术的γ相机被广泛用于放射源的定位和监测,但其成像视野范围有限。虽然可采用多个编码板探测器同时探测的方式扩大视野范围,但会增加成本且设备较为笨重。因此,该文提出了一种编码板和针孔混合系统,编码板全... 详细信息

近年来,基于编码孔径成像技术的γ相机被广泛用于放射源的定位和监测,但其成像视野范围有限。虽然可采用多个编码板探测器同时探测的方式扩大视野范围,但会增加成本且设备较为笨重。因此,该文提出了一种编码板和针孔混合系统,编码板全编码视场角和半伪影视场角分别为19.33°和70.80°,增加的针孔可将系统视野扩展到123.40°。进一步基于vGATE仿真平台进行了Monte Carlo仿真实验,结果显示所设计系统在编码板视野内实现了2.95°的空间角度分辨率,在扩展的针孔视野内实现了6.30°的空间角度分辨率,可对3 m处10mCi的放射源有效成像。

关键词：编码孔径γ相机针孔成像大视野

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多高层模块化结构及建造技术研究进展与未来趋势

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建筑结构学报 2024年第8期45卷 1-19页

作者：岳清瑞吴朝昀刘晓刚郭江然赵鹤饶少华张宗军刘鹏远北京科技大学土木与资源工程学院北京100083 北京科技大学城镇化与城市安全研究院北京100083 深圳人才安居集团有限公司广东深圳518000 中建海龙科技有限公司广东深圳518110

模块化结构相比传统的结构形式具有建造效率高、标准化程度高、节省劳动力、低碳环保、安全可靠等优点,在新型建筑工业化背景下表现出极大的发展潜力。随着经济社会的发展,近年来模块化结构逐渐向多高层方向发展,在受力性能和建筑技术... 详细信息

模块化结构相比传统的结构形式具有建造效率高、标准化程度高、节省劳动力、低碳环保、安全可靠等优点,在新型建筑工业化背景下表现出极大的发展潜力。随着经济社会的发展,近年来模块化结构逐渐向多高层方向发展,在受力性能和建筑技术等方面面临更大的挑战。为促进多高层模块化结构的研究和应用,对模块化单元、模块化结构、结构力学性能及设计要求、模块化建造技术的研究现状进行了总结。对模块化单元进行分类,对比不同类型模块化单元的优缺点和适用范围;介绍适用于多高层建筑的模块化结构及其工程应用;梳理模块化结构在各类荷载作用下的受力性能的研究和相关设计标准;总结现有的模块化建造技术,根据建造顺序详细梳理模块化建筑施工的各个环节。目前,多高层模块化结构在连接节点、体系分析、高性能材料应用、标准规范、安装装备和一体化设计等方面还存在不足,需要综合考虑全流程建造环节开展系统性研究,加强各专业协同,形成多高层模块化技术体系。

关键词：模块化结构多高层建筑模块化单元结构体系建造技术

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设想美好未来,计谋可期天下的有意识构想实现行为

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设计 2024年第2期37卷 66-71页

作者：李杰覃京燕北京科技大学智能科学与技术学院北京科技大学机械工程学院工业设计系北京科技大学计算机与通信工程学院中国工业设计学会信息与交可设计专委会

人工智能在硬件、软件、数据、算法、算力、安全、系统、生态8个方面与创新设计结合,进行ID识别、行为模式和需求关系的智能设计,智能感知、智能认知、智能控制、智能网络、智能运算将人类智能的关联、预测和想象核心能力进行模拟学习,... 详细信息

人工智能在硬件、软件、数据、算法、算力、安全、系统、生态8个方面与创新设计结合,进行ID识别、行为模式和需求关系的智能设计,智能感知、智能认知、智能控制、智能网络、智能运算将人类智能的关联、预测和想象核心能力进行模拟学习,完成设想未来、计谋天下的设计活动,提高有意识构想行为,实现三体元宇宙（原宇宙、源宇宙）元设计创造未来可能性的概率。通过高信维、高感质、高交互、高价值和高颜值的设计评测,用科技美学科技伦理实现共生的数实生态文明可持续发展。

关键词：元设计三体元(原源)宇宙数实生态文明

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一种新型高强奥氏体低密度钢的强塑性机理

金属学报 2024年

作者：李夫顺刘志鹏丁灿灿胡斌罗海文北京科技大学冶金与生态工程学院

高强低密度钢能在保证结构安全性的前提下降低重量，减少CO2排放，因此在汽车等交通运输工业中占有重要的地位。本工作设计并制备出一种密度为6.50 g/cm3的含Cr奥氏体钢。经35%压下率冷轧+时效(35CR-T)和75%压下率冷轧+退火+时效(75CR-A... 详细信息

高强低密度钢能在保证结构安全性的前提下降低重量，减少CO2排放，因此在汽车等交通运输工业中占有重要的地位。本工作设计并制备出一种密度为6.50 g/cm3的含Cr奥氏体钢。经35%压下率冷轧+时效(35CR-T)和75%压下率冷轧+退火+时效(75CR-AT) 2种工艺路径所得到的样品均表现出优异的综合力学性能，其比屈服强度和总延伸率分别达到211.5 MPa g-1cm3、15.6%和210.0 MPa g-1cm3、21.5%。其中，35CR-T的显微组织由具有高密度位错的奥氏体和粗大的κ-碳化物组成；75CR-AT的显微组织由细小的再结晶奥氏体和更多更细小的晶内κ-碳化物组成。因此，前者位错强化贡献值更高，而后者晶界强化和析出强化增量更高，这导致2种样品屈服强度相当。75CR-AT中再结晶奥氏体变形时依次形成平面滑移位错、Taylor晶格、高密度位错墙和微带等位错亚结构，而35CR-T中奥氏体内的微带结构限制了其变形时位错增殖和位错亚结构的形成，因此后者的塑性较前者差。

关键词：奥氏体低密度钢 Cr合金化 κ-碳化物位错亚结构力学性能