检索结果-南通市图书馆

基于Hp自适应伪谱法的飞机速度矢量控制优化

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北京航空航天大学学报 2024年

作者：孔令玮李卫琪北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院

采用Hp自适应伪谱法对速度矢量控制问题进行优化求解。建立基于航迹坐标系的非线性飞机动力学模型，建模时将飞机的过载、推力及滚转的动态响应以动态环节形式进行描述，并通过路径约束实现了实际飞行控制律中的迎角限制功能。通过对控... 详细信息

采用Hp自适应伪谱法对速度矢量控制问题进行优化求解。建立基于航迹坐标系的非线性飞机动力学模型，建模时将飞机的过载、推力及滚转的动态响应以动态环节形式进行描述，并通过路径约束实现了实际飞行控制律中的迎角限制功能。通过对控制量、状态量以及目标函数的设定实现不同的战术需求，进而利用伪谱法进行优化求解。仿真结果验证了基于Hp自适应伪谱法的速度矢量控制优化方法的有效性，并展示了在特定场景中处理各种约束的可行性。

关键词：速度矢量控制轨迹优化伪谱法最优控制飞行控制

新时代国防特色自动化专业人才培养的探索与实践

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控制工程 2024年第9期31卷 1654-1660页

作者：吕金虎王磊刘克新王薇刘德元蒋茁北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100191 北京航空航天大学发展规划部北京100191

自动化是将人类从繁重危险的体力和脑力劳动中解放出来并推动生产力发展的关键技术之一,对近代科技发展的贡献无处不在。人工智能技术的飞速发展对自动化专业的人才培养提出了新要求。网络智能时代如何培养具备厚基础、宽口径、强能力... 详细信息

自动化是将人类从繁重危险的体力和脑力劳动中解放出来并推动生产力发展的关键技术之一,对近代科技发展的贡献无处不在。人工智能技术的飞速发展对自动化专业的人才培养提出了新要求。网络智能时代如何培养具备厚基础、宽口径、强能力、高素质的新一代高质量创新型人才是自动化专业人才培养的重要使命。北航自动化专业始建于1954年飞机设备系,数代自动化人传承红色基因、赓续初心使命,培育出一大批自动化专业的杰出人才,有力支撑了我国国防重大工程领军领导人才的队伍建设。新时代新征程,北航自动化人提出了思政与培养、艺术与专业、理论与实践“三协同”的育人理念;经过三届班子接续干,形成了具有鲜明国防特色的“养德润人、融艺启人、创新育人”的控制学科本研一体人才培养体系,开拓了我国自动化专业人才培养的新途径。

关键词：自动化专业人才培养人工智能国防特色创新型人才

面向功率器件封装的纳米铜烧结连接技术研究进展

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稀有金属材料与工程 2024年第1期53卷 296-320页

作者：马立民鲁子怡贾强王乙舒张宏强周炜邹贵生郭福北京工业大学材料与制造学部北京100124 北京航空航天大学机械工程及自动化学院北京100191 清华大学机械工程系北京100084 北京联合大学机器人学院北京100101

随着第三代半导体SiC和GaN的快速发展,传统的Si基器件用封装材料已不能满足功率器件在高功率密度和高温环境下可靠服役的需求。纳米铜烧结连接技术不仅能够低温连接、高温服役,同时具有优异的导热、导电性能和相对于纳米银较低的成本,... 详细信息

随着第三代半导体SiC和GaN的快速发展,传统的Si基器件用封装材料已不能满足功率器件在高功率密度和高温环境下可靠服役的需求。纳米铜烧结连接技术不仅能够低温连接、高温服役,同时具有优异的导热、导电性能和相对于纳米银较低的成本,在功率器件封装研究领域备受关注,纳米铜焊膏成为最有潜力的耐高温封装互连材料之一。本文从纳米铜焊膏的制备、影响烧结连接接头性能的因素以及接头的可靠性3个方面综述了当前纳米铜烧结连接技术的研究进展,阐明了纳米铜颗粒的氧化行为及对应措施,并重点论述了纳米铜烧结连接接头的高温服役可靠性与失效机理,旨在促进低成本的纳米铜烧结连接技术在高性能、高可靠功率器件封装中的应用。

关键词：功率器件第三代半导体芯片封装纳米铜颗粒低温烧结连接可靠性

基于节点特征对抗性攻击的图对比学习鲁棒性验证

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清华大学学报（自然科学版） 2024年第1期64卷 13-24页

作者：邢宇杰王啸石川黄海崔鹏北京邮电大学计算机学院北京100876 北京航空航天大学软件学院北京102206 清华大学计算机科学与技术系北京100084

最近的许多工作已经表明图神经网络在面对图结构扰动以及节点特征扰动的对抗攻击时表现出非鲁棒性,其预测结果可能是不可靠的,图对比学习方法中也存在这一问题。然而已有的鲁棒性测度方法通常与攻击算法、数据标签以及下游任务相关,这... 详细信息

最近的许多工作已经表明图神经网络在面对图结构扰动以及节点特征扰动的对抗攻击时表现出非鲁棒性,其预测结果可能是不可靠的,图对比学习方法中也存在这一问题。然而已有的鲁棒性测度方法通常与攻击算法、数据标签以及下游任务相关,这些在自监督设置下图对比学习的鲁棒性测度中是应当尽量避免的。该文提出了基于节点特征对抗性攻击的图对比学习鲁棒性验证算法,来验证节点特征扰动下的图卷积网络的鲁棒性。考虑到图对比学习模型中正负例对的特性,将图对比学习鲁棒性验证问题定义为对抗样本与目标节点及其负例之间相似度比较的问题,并将该问题形式化建模为一个动态规划问题,从而解决了对攻击算法、数据标签以及下游任务的依赖问题。为了求解该动态规划问题,针对图数据通常采用的二元特征,设计了相应的扰动空间;考虑到图对比学习中负例样本空间过大的挑战,设计了负例样本采样策略来提升求解问题的效率;由于二元离散特征和非线性激活函数使得动态规划问题难于求解,对它们分别采用放松到连续数据域和非线性激活放松的方式,并采用寻找对偶问题的方式进一步提高求解效率。通过充分的实验说明了所提出的图对比学习鲁棒性验证算法的有效性;同时验证了针对特定攻击算法设计的图对比学习模型的鲁棒性不具有可泛化性,面对其他的攻击算法可能表现得更加脆弱;还通过参数实验说明了设计的负例样本采样策略是合理的。

关键词：图对比学习图卷积网络鲁棒性验证对抗攻击对抗训练

基于数字孪生的健康服役框架及其在永磁同步电机的应用

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北京航空航天大学学报 2024年

作者：郭浩宇王少萍石健张育玮北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院都灵理工大学机械与航空航天工程系北京航空航天大学宁波创新研究院天目山实验室

现代机电系统研制周期短、健康服役要求高，传统的设计方法已无法满足研制需求，尤其无法表征机电系统健康服役状态的变化、性能退化以及外部干扰和不确定性的影响。针对该问题，聚焦机电系统健康服役，提出一种基于数字孪生的机电系统... 详细信息

现代机电系统研制周期短、健康服役要求高，传统的设计方法已无法满足研制需求，尤其无法表征机电系统健康服役状态的变化、性能退化以及外部干扰和不确定性的影响。针对该问题，聚焦机电系统健康服役，提出一种基于数字孪生的机电系统健康服役框架，旨在高效利用全生命周期数据实现快速迭代。该框架涵盖了设备的整个服役周期，能够利用在不同阶段的工况数据更新数字孪生模型，从而实现对设备实时状态的准确检测。这种基于数字孪生的方法不仅能够在模型中模拟机电系统的服役状态，还能够实时评估机电系统的健康状态。通过这种方法，可以更好地满足现代机电系统的研制和服役需求。以航空航天领域常用的机电驱动设备永磁同步电机为例，证明了所提方法的有效性和实用性。

关键词：数字孪生服役工况迭代更新健康管理永磁同步电机

航天机电伺服系统非线性表征建模与动态特性精细化预示

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航空学报 2024年第15期45卷 82-95页

作者：蒋孟龙付剑刘轶男孙明伟黄玉平于志远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航天伺服驱动与传动技术实验室北京100076 控制执行机构技术创新中心北京100076

针对机、电、磁、控多非线性强耦合作用导致航天机电伺服系统动态特性预示难的问题,基于MBSE、层次分析法、增量式建模技术分别构建了机电伺服应用于推力矢量控制的V型需求模型、多层架构模型、精细化性能预示模型。一级模型通过调配电... 详细信息

针对机、电、磁、控多非线性强耦合作用导致航天机电伺服系统动态特性预示难的问题,基于MBSE、层次分析法、增量式建模技术分别构建了机电伺服应用于推力矢量控制的V型需求模型、多层架构模型、精细化性能预示模型。一级模型通过调配电机功率和减速比,支持位置包络预示;二级模型增量电阻-电感(RL)电磁转换架构和运动三角关系,实现位置响应预示与尺寸估计;三级模型构建多物理域耦合关系;四级模型精细化关键参数非线性,达到转速和电流动态响应准确预示效果。通过3组时域测试验证了多层级模型预示精度。设计实例表明,所建多层级模型完成多约束下机电伺服设计优化获得的可行解数量比第四级高精度模型单独优化多3.6倍、计算耗时缩减50.6%;最优方案功重比达488.95 W/kg,相频带宽达9.87 Hz,有效支撑航天机电伺服系统的快速设计和精准迭代,同时为火箭系统的数字化转型提供了可行实践方法。

关键词：机电作动器多物理域耦合增量式非线性建模基于模型的系统工程推力矢量控制

基于原位电阻法的7A65铝合金厚板双级时效工艺

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金属学报 2024年

作者：肖文龙臧晨阳郭锦涛冯佳文马朝利北京航空航天大学云南创新研究院北京航空航天大学材料科学与工程学院天目山实验室

7xxx系超高强铝合金厚板凭借其轻质、高比强度等优点被广泛应用于航空航天等领域。为了优化7A65铝合金厚板的双级时效工艺,本工作利用原位电阻分析法系统分析了7A65铝合金的时效析出行为,制定了合金的双级时效工艺,并通过组织观察及力... 详细信息

7xxx系超高强铝合金厚板凭借其轻质、高比强度等优点被广泛应用于航空航天等领域。为了优化7A65铝合金厚板的双级时效工艺,本工作利用原位电阻分析法系统分析了7A65铝合金的时效析出行为,制定了合金的双级时效工艺,并通过组织观察及力学性能测试探讨了时效工艺对厚板力学性能的影响规律及板材的强韧化机制。合金的等温转变曲线(TTT曲线)显示,在120～220℃内发现了η相的脱溶“C曲线”。根据TTT曲线确定板材的最佳双级时效工艺为:121℃、6 h+152℃、19 h,经此时效工艺后板材具有38%IACS以上的电导率和550 MPa以上的屈服强度,同时延伸率达到9%。

关键词： 7A65铝合金双级时效析出动力学微观组织力学性能

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社会大数据跨尺度系统学习理论与方法

中国科学：信息科学 2024年第9期54卷 2083-2097页

作者：郑志明吕金虎王亮鲁仁全崔鹏王鑫韦卫北京航空航天大学人工智能研究院北京100191 复杂关键软件环境全国重点实验室北京100191 数学、信息与行为教育部重点实验室北京100191 未来区块链与隐私计算北京市高精尖创新中心北京100191 北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100191 北京航空航天大学数学科学学院北京100191 中关村实验室北京100191 中国科学院自动化研究所北京100190 多模态人工智能系统全国重点实验室北京100190 广东工业大学自动化学院广州510006 清华大学计算机系北京100083

以GPT-4为代表的AI大模型时代正加速而至,深刻改变着社会生活的方方面面.大模型巨参数深度学习是破解复杂大数据智能学习瓶颈的一种有效途径.大模型在展现出强大学习能力的同时也面临着高能耗、大算力挑战.研究表明,平均一个AI大模型训... 详细信息

以GPT-4为代表的AI大模型时代正加速而至,深刻改变着社会生活的方方面面.大模型巨参数深度学习是破解复杂大数据智能学习瓶颈的一种有效途径.大模型在展现出强大学习能力的同时也面临着高能耗、大算力挑战.研究表明,平均一个AI大模型训练产生的能耗约等于五辆汽车一生排放的碳总量,驱动AI大模型所需算力每3.5个月翻一番.作为一种有益的补充,内嵌规律的跨尺度系统学习是破解复杂大数据智能学习瓶颈的另一种有效途径.跨尺度系统学习已经在某些专业领域展现出了巨大的成功,如2021年诺贝尔物理学奖授予复杂物理系统跨尺度建模及其在全球气候变暖中的应用.事实上,我国科学家甚至更早开拓了复杂系统跨尺度学习研究,如北京航空航天大学暗物质大数据分析团队利用跨尺度系统学习方法实现了在PB级数据中实时学习KB级关键数据,精度达到万分之一.本文从微观尺度、介观尺度和宏观尺度上分析了跨尺度系统学习的基本原理,构建了内嵌规律跨尺度系统学习的普适方法,并以社会大数据为例开展了典型应用示范.社会大数据跨尺度系统学习应用于疫情防控、舆情分析等领域,并取得显著成效,为我国社会治理数字化、网络化、智能化发展提供了新的成功样本.

关键词：人工智能大模型跨尺度系统学习社会大数据可解释性

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视觉引导的大部件对接移载式定位器入位方法

北京航空航天大学学报 2024年

作者：孙阳翟雨农杨应科叶夏傅伟李东升北京航空航天大学机械工程及自动化学院中国商飞上海飞机制造有限公司

大部件对接是飞机装配的重要一环。在大部件对接前，需要将移载定位器球头插入部件上的支撑球窝接头。目前移载定位器末端球头插入球窝主要通过人工引导，定位器入位误差大、效率低，且仍存在一定安全风险。本文提出了一种基于视觉引导... 详细信息

大部件对接是飞机装配的重要一环。在大部件对接前，需要将移载定位器球头插入部件上的支撑球窝接头。目前移载定位器末端球头插入球窝主要通过人工引导，定位器入位误差大、效率低，且仍存在一定安全风险。本文提出了一种基于视觉引导的移载式定位器入位方法。首先，为了获取球窝位置，使用YOLO-v5s模型实现了球窝接头目标检测并对模型做出了改进：在主干网络与颈部网络之间加入CA(Coordinate Attention)注意力机制模块，将加权双向特征金字塔网络(Bidirectional Feature Pyramid Network， Bi-FPN)作为颈部网络，使用Grad-CAM(Gradient-weighted Class Activation Mapping)技术对模型运行过程进行了可视化，结果表明改进后YOLO-v5s模型的mAP0.5:0.95增长了2%，改进后模型精确度保持在99.5%以上，帧率可达到30。然后通过手眼标定技术统一坐标系，设计了融合随机采样一致性(RANSAC)算法的线性模型用于求解变换矩阵，与传统手眼标定算法相比精度提高了22.0%～77.2%。最后，基于大部件移载对接实验平台，开展了移载定位器视觉引导入位实验，实验结果表明入位引导误差在1mm以内，满足大部件对接移载定位器引导入位的精度要求。

关键词：飞机装配对接移载定位器计算机视觉注意力机制深度学习