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基于数据驱动的无人机集群故障检测与诊断

北京航空航天大学学报 2024年第5期50卷 1586-1592页

作者：李润泽姜斌余自权陆宁云南京航空航天大学自动化学院南京211100

无人机集群系统对安全性和稳定性要求极高,实时的故障检测与诊断技术是保证安全可靠运行的有力手段。提出一种基于统计模型和改进宽度学习(BLS)模型的故障诊断方法。所提方法通过多元数据统计分析表征无人机集群系统在正常与不同故障模... 详细信息

无人机集群系统对安全性和稳定性要求极高,实时的故障检测与诊断技术是保证安全可靠运行的有力手段。提出一种基于统计模型和改进宽度学习(BLS)模型的故障诊断方法。所提方法通过多元数据统计分析表征无人机集群系统在正常与不同故障模式下的行为特征,采用改进的BLS模型实现准确、快速的故障诊断。在此基础上,开发无人机集群系统的高逼真可视化仿真验证平台对所提方法的合理性与有效性进行验证。实验结果表明,所提方法与目前主流方法相比具有明显的诊断优势。

关键词：无人机集群故障诊断统计模型宽度学习仿真验证

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知识图谱强化网络分析法的系统评价方法

控制与决策 2024年第1期39卷 236-243页

作者：刘剑慰邢健豪姜斌冒泽慧马亚杰南京航空航天大学自动化学院南京211100

针对传统系统评价方法在评价指标体系构建和权重分配过程中过于依赖专家主观意见的缺点,利用网络分析法(ANP)结构与知识图谱结构的相似性,提出一种基于知识图谱的网络分析强化方法,充分使用先验知识,增强评价的完备性和客观性.首先,收... 详细信息

针对传统系统评价方法在评价指标体系构建和权重分配过程中过于依赖专家主观意见的缺点,利用网络分析法(ANP)结构与知识图谱结构的相似性,提出一种基于知识图谱的网络分析强化方法,充分使用先验知识,增强评价的完备性和客观性.首先,收集评价任务相关的文本数据建立知识图谱,作为网络分析法的网络层指标库;然后,依据评价任务确定网络分析法的控制层,包括评价目标和评价准则.根据控制层,在网络层指标库中搜索适配的指标构建网络层;接着,以指标与准则间的相似度为客观度标准,调整指标相对重要性,并通过网络分析法计算各指标的权重,依据各指标的得分完成系统评价;最后,应用案例的结果验证该方法具有有效性、先进性以及通用性.

关键词：系统评价知识图谱网络分析法评价指标指标权重相似度

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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

燃料电池-锂电池混合供电系统的无源控制策略及参数设计方法

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电工技术学报 2024年第2期39卷 580-594页

作者：敖文杰陈家伟陈杰陈鹏伟重庆大学自动化学院重庆400044 南京航空航天大学自动化学院南京211106

多源混合供电技术可有效地利用不同供电单元性能,在电气化交通系统中得到广泛应用。然而,随着越来越多的恒功率特性及强脉动特性负载接入供电系统,系统的稳定性难以得到保证。针对传统线性控制方法难以保证系统的大信号稳定性,而现有非... 详细信息

多源混合供电技术可有效地利用不同供电单元性能,在电气化交通系统中得到广泛应用。然而,随着越来越多的恒功率特性及强脉动特性负载接入供电系统,系统的稳定性难以得到保证。针对传统线性控制方法难以保证系统的大信号稳定性,而现有非线性控制的研究仍缺乏兼顾稳定性和动态性能的控制参数设计方法的问题,该文对燃料电池-锂电池混合供电系统设计基于无源控制和扩张高增益状态观测器的复合控制方法,并对控制器和观测器参数进行了设计,有效地保证了系统的动静态性能。在实验室搭建一套额定功率为3 kW的燃料电池-锂电池混合供电系统实验平台进行测试,结果验证了所提控制策略和参数设计方法的有效性和正确性。

关键词：无源控制参数设计扩张高增益状态观测器混合供电系统

从危机到转型：文化哲学视角下传统武术发展探骊

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体育与科学 2024年第5期45卷 77-84+102页

作者：李龙南京体育学院科研处

本研究运用文献资料法、专家访谈法和逻辑分析法等研究方法，对作为整体的传统武术文化模式、文化危机与文化转型展开考察，探讨传统武术文化发展的内在机理，旨在为传统武术发展提供文化哲学层面的理论支撑。研究认为，(1)传统武术文... 详细信息

本研究运用文献资料法、专家访谈法和逻辑分析法等研究方法，对作为整体的传统武术文化模式、文化危机与文化转型展开考察，探讨传统武术文化发展的内在机理，旨在为传统武术发展提供文化哲学层面的理论支撑。研究认为，(1)传统武术文化是一种自在的经验主义文化模式。(2)传统武术文化转型的实质是传统武术文化由自在的经验主义文化模式向自觉的理性主义文化模式的转化。(3)创造性超越是传统武术文化转型的重要途径。(4)要维系当代传统武术文化的创造性超越，需要在技术层面上做好以下工作：保护传统武术文化的“真正大师”,整理其武术文化精髓；聚焦传统武术“门派”,保护传统武术文化之源；聚焦青年武术人才群体，培养传统武术后备人才；科学完善传统武术文化的管理体制，激发传统武术文化的创新活力。

关键词：传统武术文化模式文化危机文化转型创造性超越

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非理想炸药水中爆炸载荷相似律数值仿真

火炸药学报 2024年第8期47卷 686-695,I0002页

作者：谷鸿平陈达张立建王怀华吕永柱栗保华西安近代化学研究所陕西西安710065 国营长虹机械厂广西桂林541003

为研究不同尺度非理想炸药水中爆炸载荷的相似性,采用LS-DYNA软件的S-ALE算法,构建了基于JWL-Miller状态方程描述的非理想炸药水中爆炸载荷数值计算模型;利用典型试验数据对计算模型参数进行了标定,匹配设置了典型RDX基非理想炸药的JWL-... 详细信息

为研究不同尺度非理想炸药水中爆炸载荷的相似性,采用LS-DYNA软件的S-ALE算法,构建了基于JWL-Miller状态方程描述的非理想炸药水中爆炸载荷数值计算模型;利用典型试验数据对计算模型参数进行了标定,匹配设置了典型RDX基非理想炸药的JWL-Miller状态方程参数;通过不同尺度炸药在不同水域环境条件下的爆炸过程模拟,分析了爆炸载荷特征参数的相似性。结果表明,影响非理想炸药水中爆炸冲击波压力峰值相似律的主要因素是其自身的非理想特性;水域环境因素(如自由面及静水压力梯度等)会对气泡脉动周期与半径的相似律产生较大影响。对于15%允许误差范围的工程仿真而言,0.53~5.30 m/kg 1/3比例距离(约10~100倍炸药半径)范围内,非理想炸药自由场水中爆炸载荷参数相似律可近似满足,与理想炸药的相似律特征基本一致,工程可用。基于JWL-Miller状态方程统一参数描述的非理想炸药默认其后燃反应是稳定且完全的。在实际中,由于水下非理想炸药受到复杂的化学反应动力学的控制,几何尺寸效应仍有可能导致非理想成分释能过程的较大差异,因此,精细化数值仿真需要针对不同比例距离或不同尺度模型来匹配不同的Miller模型参数,爆炸载荷相似律也可能在更有限的尺度范围内成立。

关键词：爆炸力学 JWL-Miller状态方程非理想炸药水中爆炸相似律含铝炸药

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秀丽隐杆线虫对声表面波刺激的行为响应

声学学报 2024年第3期49卷 431-439页

作者：谢林洲龙天洋郭霞生章东南京大学声学研究所南京210093

利用频率为8.8 MHz的声表面波,刺激位于压电基底上琼脂表面秀丽隐杆线虫,研究其对超声作用的行为响应。具体地,分析了超声刺激后线虫的转向和后退行为与声表面波辐照时长、基底振动幅度及脉冲重复频率的关系,发现线虫对高频声表面波脉... 详细信息

利用频率为8.8 MHz的声表面波,刺激位于压电基底上琼脂表面秀丽隐杆线虫,研究其对超声作用的行为响应。具体地,分析了超声刺激后线虫的转向和后退行为与声表面波辐照时长、基底振动幅度及脉冲重复频率的关系,发现线虫对高频声表面波脉冲刺激的响应与此前低频体波刺激所得规律一致,即类似于可感知脉冲重复频率的带通滤波器。通过比较温度感知缺陷突变体线虫与野生型线虫的行为,明确了机械振动在诱发线虫响应中占据主导地位,而超声热效应并非主要因素。在此基础上,尝试通过信号时-空分布的调节改变声场形态,研究线虫在声场中的趋避性,进而实现对线虫转向行为的初步干预。

关键词：超声神经调控声表面波行为响应声场趋避性

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战场环境下遗传黏菌算法的多机协同任务分配

浙江大学学报（工学版） 2024年第8期58卷 1748-1756页

作者：薛雅丽李寒雁欧阳权崔闪洪君南京航空航天大学自动化学院江苏南京211106 上海机电工程研究所上海201109

针对已知战场环境下的多无人机协同任务分配问题,提出基于融合遗传黏菌算法的任务分配方法.综合单机约束、机群总体收益和损耗以及任务需求等条件,构建多机协同任务分配目标函数.针对遗传算法易陷入局部最优、黏菌算法收敛慢的问题,改... 详细信息

针对已知战场环境下的多无人机协同任务分配问题,提出基于融合遗传黏菌算法的任务分配方法.综合单机约束、机群总体收益和损耗以及任务需求等条件,构建多机协同任务分配目标函数.针对遗传算法易陷入局部最优、黏菌算法收敛慢的问题,改进遗传迭代和黏菌探索行为.将离散黏菌算法引入遗传算法,增强融合算法的搜索能力.在种群迭代中加入干扰操作,提高求解精度.在已知环境下进行分配试验和路径演示,并与其他算法进行对比.结果表明,利用所提出的融合算法,能够获得目标函数值更高的任务分配方案.

关键词：多机协同任务分配遗传算法黏菌算法局部收敛

硝酸酯键断裂触发的含能增塑剂DNTN多阶热分解机理

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高等学校化学学报 2024年第2期45卷 104-117页

作者：曹华文唐秋凡屈蓓霍欢郑启龙曹意林李吉祯西安近代化学研究所西安710065

采用反应分子动力学模拟、固相原位红外测试和同步热分析-红外-质谱联用技术相结合的方法对2,3-二羟甲基-2,3-二硝基-1,4-丁二醇四硝酸酯(DNTN)的热分解过程进行了研究,分析了其热分解气体产物和固相产物,阐明了其热分解机理.结果表明,D... 详细信息

采用反应分子动力学模拟、固相原位红外测试和同步热分析-红外-质谱联用技术相结合的方法对2,3-二羟甲基-2,3-二硝基-1,4-丁二醇四硝酸酯(DNTN)的热分解过程进行了研究,分析了其热分解气体产物和固相产物,阐明了其热分解机理.结果表明,DNTN的分解分为3个阶段:第一阶段为诱导分解阶段,温度区间为127~147℃,DNTN发生部分O—N键的断裂,释放少量的NO_(2)气体;第二阶段在147~220℃之间,DNTN快速分解,发生硝基基团脱去和季碳骨架的分解,并且伴随小环结构的生成和裂解,释放大量的NO_(2)和CO_(2)等气体,同时放出大量的热;第三阶段为240~350℃,DNTN剩余固态产物在高温下热解,释放少量的CO_(2),并且在300℃后剩余的固相物质会进一步反应生成氰基.

关键词：硝酸酯 2,3-二羟甲基-2,3-二硝基-1,4-丁二醇四硝酸酯多级热分解热分解反应机理反应分子动力学