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基于改进预测校正的时间协同再入制导方法

北京航空航天大学学报 2024年第5期50卷 1721-1730页

作者：高源胡钰陈锦涌张杰周锐北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100191 北京宇航系统工程研究所北京100191 中国航空工业集团公司成都飞机设计研究所成都610091

针对高超声速飞行器再入滑翔过程的时间协同问题,提出一种基于开环式协同结构的时间协同预测校正制导律。所提制导律不依赖于各飞行器之间的实时通信,通过预先设置期望飞行时间进行协同信息共享。纵向制导律在传统预测校正的基础上进行... 详细信息

针对高超声速飞行器再入滑翔过程的时间协同问题,提出一种基于开环式协同结构的时间协同预测校正制导律。所提制导律不依赖于各飞行器之间的实时通信,通过预先设置期望飞行时间进行协同信息共享。纵向制导律在传统预测校正的基础上进行改进,引入归一化加权误差,同时考虑剩余航程误差与剩余飞行时间误差,采用全弹道积分预测剩余航程和剩余飞行时间,每个制导周期通过牛顿迭代法求解倾侧角幅值,完成兼顾时间协同和空间精度的纵向制导过程。仿真实例表明:通过选择合适的加权误差系数,所提制导律可实现对再入飞行时间的有效调节,导引多飞行器在期望飞行时间到达指定再入交班点。蒙特卡罗仿真验证了所提制导律的鲁棒性。

关键词：高超声速飞行器再入制导预测校正时间协同归一化加权误差

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火箭发动机增压系统关键换热参数辨识

航空动力学报 2024年第4期39卷 224-233页

作者：张效溥李志敏徐鹏里李春晓王振剑中国航天科技集团有限公司上海宇航系统工程研究所上海201109

针对火箭增压系统设计过程中关键换热参数难以确定的问题,提出1种基于混沌自适应粒子群算法(ACPSO)的增压系统换热参数辨识方法。建立了考虑换热模型的液体火箭增压系统非线性数学模型,通过灵敏度分析筛选出待识别参数,采用含有早熟抑... 详细信息

针对火箭增压系统设计过程中关键换热参数难以确定的问题,提出1种基于混沌自适应粒子群算法(ACPSO)的增压系统换热参数辨识方法。建立了考虑换热模型的液体火箭增压系统非线性数学模型,通过灵敏度分析筛选出待识别参数,采用含有早熟抑制和惯性权重自适应调节策略的粒子群方法对选定参量进行辨识,对引入了权重衰减机制的方均根目标函数进行优化。结果表明:辨识后的仿真曲线与实测曲线具有良好的一致性,氧箱增压电磁阀打开时间仿真值与实测值偏差低于3%,气瓶1次飞行结束温度仿真值与实测值仅相差2.4 K。将辨识结果应用于某相似的新研型号,气瓶设计容积和质量相比绝热假设的设计方案降低了32 L和11.6 kg,有效减少了由设计过度冗余造成的额外试验和设计迭代成本。

关键词：系统工程传热粒子群算法参数辨识火箭增压系统

基于马尔可夫等效模块化的核电站DAS系统可靠性分析

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核电子学与探测技术 2024年

作者：夏林路谷颖中核控制系统工程有限公司

核电站多样性驱动系统（DAS）是保护系统发生共因失效时用于抵御核电站发生的设计基准事件，对DAS进行可靠性分析至关重要。针对马尔可夫方法的组合爆炸问题，本文提出了一种等效模块化的分析方法。所提方法能够将DAS的马尔可夫模型分... 详细信息

核电站多样性驱动系统（DAS）是保护系统发生共因失效时用于抵御核电站发生的设计基准事件，对DAS进行可靠性分析至关重要。针对马尔可夫方法的组合爆炸问题，本文提出了一种等效模块化的分析方法。所提方法能够将DAS的马尔可夫模型分解成若干的部分，并对这些复杂度相对低的部分进行定量分析，根据计算的结果将每个部分再等效为一个设备或模块，最后整合所有部分等效的设备来组成一个等效系统，构建该等效系统的马尔可夫模型，以替代原系统的马尔可夫模型进行定量分析。最后采用所提方法对核电站DAS系统平台进行了定量计算，并采用动态可靠性框图法（DRBD）对结果进行验证。结果显示了所提方法的有效性。

关键词：马尔可夫多样性驱动系统(DAS) 模块化可靠性框图

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基于FPGA+ARM的中子临界报警仪研制

核电子学与探测技术 2024年

作者：何大志黄强谢学涛中核控制系统工程有限公司

为适应反应堆、核电站、乏燃料后处理厂以及核材料储运等场所对临界事故的监测需求，设计了基于FPGA+ARM的新型中子临界报警仪。该中子临界报警仪主要由探测装置、数据处理显示单元和声光报警监控平台组成。性能测试表明：该中子临界报... 详细信息

为适应反应堆、核电站、乏燃料后处理厂以及核材料储运等场所对临界事故的监测需求，设计了基于FPGA+ARM的新型中子临界报警仪。该中子临界报警仪主要由探测装置、数据处理显示单元和声光报警监控平台组成。性能测试表明：该中子临界报警仪可对1 mSv·h-1的当量剂量率辐射水平，最短持续时间1ms的快辐射事件做出有效报警响应，报警响应时间小于10ms。该中子临界报警仪满足设计要求，可用于存在核临界事故风险的场所中对临界事故的监测及报警。

关键词：临界报警仪 FPGA ARM 中子报警响应时间

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基于FPGA+ARM的中子临界报警仪研制

核电子学与探测技术 2024年第3期44卷 549-554页

作者：何大志黄强谢学涛中核控制系统工程有限公司北京102401

为适应反应堆、核电厂、乏燃料后处理厂以及核材料储运等场所对临界事故的监测需求,设计了基于FPGA+ARM的新型中子临界报警仪。该中子临界报警仪主要由探测装置、处理显示单元和声光报警监控平台组成。性能测试表明,该中子临界报警仪可... 详细信息

为适应反应堆、核电厂、乏燃料后处理厂以及核材料储运等场所对临界事故的监测需求,设计了基于FPGA+ARM的新型中子临界报警仪。该中子临界报警仪主要由探测装置、处理显示单元和声光报警监控平台组成。性能测试表明,该中子临界报警仪可对1mSv·h^(-1)的当量剂量率辐射水平,最短持续时间1ms的快辐射事件做出有效报警响应,报警响应时间小于10ms。该中子临界报警仪满足设计要求,可用于存在核临界事故风险的场所中对临界事故的监测及报警。

关键词：临界报警仪FPGA ARM 中子报警响应时间

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超重-星舰运输系统机构技术分析

导弹与航天运载技术（中英文） 2024年第3期 29-37页

作者：郭嘉于兵马红鹏王辰谢珏帆北京宇航系统工程研究所北京100076

超重-星舰(Super Heavy-Starship)运输系统是美国太空探索公司(Space Exploration Technologies Corp.,SpaceX)提出的两级完全可重复使用重型运载火箭。超重-星舰运输系统广泛应用机构技术以实现火箭的连接分离、气动控制、着陆缓冲等功... 详细信息

超重-星舰(Super Heavy-Starship)运输系统是美国太空探索公司(Space Exploration Technologies Corp.,SpaceX)提出的两级完全可重复使用重型运载火箭。超重-星舰运输系统广泛应用机构技术以实现火箭的连接分离、气动控制、着陆缓冲等功能,同时采用高压冷气等取代传统火工品作为动力源。针对超重-星舰运输系统的着陆缓冲机构、栅格舵机构、阻力舵机构、级间分离机构、气驱机构,阐述机构组成、工作原理、设计思路、优缺点,总结SpaceX公司机构技术的创新点,分析中国运载火箭机构技术在研制及应用方面的差距和不足,并提出相应的发展建议。

关键词：超重-星舰运输系统着陆缓冲机构气动控制机构连接分离机构气驱机构

虚拟编组下基于跟驰模型的列车群运行控制方法研究

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交通运输系统工程与信息 2024年第3期24卷 1-11页

作者：帅斌罗佳楠冯心妍黄文成西南交通大学交通运输与物流学院成都611756 西南交通大学系统科学与系统工程研究所成都611756 西南交通大学综合交通运输智能化国家地方联合工程实验室成都611756 西南交通大学综合交通大数据应用技术国家工程实验室成都611756

高速铁路移动闭塞方式下运输能力与运输需求之间依然存在缺口,虚拟编组是未来提高运输能力的新方式。本文基于虚拟编组概念,受道路交通跟驰模型启发,引入列车动力学和运动学理论,根据相邻两列车之间的速度和距离关系,提出一种新的追踪... 详细信息

高速铁路移动闭塞方式下运输能力与运输需求之间依然存在缺口,虚拟编组是未来提高运输能力的新方式。本文基于虚拟编组概念,受道路交通跟驰模型启发,引入列车动力学和运动学理论,根据相邻两列车之间的速度和距离关系,提出一种新的追踪列车加速度调整策略,建立相应的列车群虚拟编组加速度控制模型,当实现列车群的虚拟编组时,列车群中所有列车的速度相等,任意相邻列车之间的间距等于期望间距,同时,能够确保列车安全与乘客舒适度。本文以CRH380A动车组为背景验证模型,算例仿真结果表明,本文提出的加速度调整策略能有效实现列车群的虚拟编组;与移动闭塞方式相比,采取虚拟编组方式达到列车协同的时间减少9.7%,列车间距缩小10.1%,效率更高;将列车群视为一个整体时,实现虚拟编组的时间比将整个列车群分为多组时更短。

关键词：铁路运输列车运行控制跟驰模型虚拟编组列车追踪间距

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锌离子电容器正极材料设计策略与研究进展

材料工程 2024年第6期52卷 15-24页

作者：余翼星杨萍萍任富成陶雯艳丁锐闫如玉陈杨谢佳乐西南石油大学新能源与材料学院成都610500 通威太阳能(成都)有限公司成都610299

锌离子电容器是一种由电池型负极和电容型正极组成的混合型超级电容器,具有高能量密度、高功率密度、高安全性、低成本等优点。锌离子电容器能量密度仍受限于正极材料的储能能力,因此,如何设计高比电容的正极材料是提高其能量密度的关... 详细信息

锌离子电容器是一种由电池型负极和电容型正极组成的混合型超级电容器,具有高能量密度、高功率密度、高安全性、低成本等优点。锌离子电容器能量密度仍受限于正极材料的储能能力,因此,如何设计高比电容的正极材料是提高其能量密度的关键。本文首先对锌离子电容器的发展历程、结构和原理进行了概述,并分析了限制锌离子电容器应用的原因;其次,系统归纳了典型碳基材料和赝电容材料作为正极材料的器件性能及其优点与不足;再次,选取代表性研究工作重点总结了纳米结构设计、复合材料构建、杂原子掺杂三种正极材料设计策略及研究进展;最后,对正极材料的发展前景进行了展望,具体指出深入研究和发现新的电化学机理、开发新型高性能正极材料、探索有效的碳材料改性策略和研制功能性(如柔性)电极材料等研究方向,为制备出具有优异电化学性能的正极材料提供重要思路。

关键词：锌离子电容器正极材料纳米结构材料复合掺杂

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融合设备状态和产品要求的电解铜箔制造工艺参数优化

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西安交通大学学报 2024年第7期58卷 179-190页

作者：姜洪权黄开程周智苗东陈富民高建民杨祥魁朱义刚西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室西安710049 西安泰金新能科技股份有限公司西安710001 山东金宝电子有限公司山东招远265400

针对当前电解铜箔制造工艺参数的优化仅考虑产品要求的问题,提出了一种融合设备状态和产品要求的电解铜箔制造工艺参数优化方法。首先,为辨识铜箔制造中工艺、设备与产品参数之间的非线性关系,建立了基于神经网络的“工艺-设备”与产品... 详细信息

针对当前电解铜箔制造工艺参数的优化仅考虑产品要求的问题,提出了一种融合设备状态和产品要求的电解铜箔制造工艺参数优化方法。首先,为辨识铜箔制造中工艺、设备与产品参数之间的非线性关系,建立了基于神经网络的“工艺-设备”与产品参数的映射模型,并通过构建当前生产模式与历史生产模式的相似性度量方法,确定当前工艺参数的优化初始点;然后,基于所建立的映射模型、设备状态和产品要求构建多目标约束函数,并利用遗传算法优化工艺参数,获得同时满足设备状态和产品要求的最佳工艺参数。企业的生产验证表明:相较于仅考虑产品要求的工艺优化方法,所提方法优化后的工艺参数能在相同的设备状态下获得质量更好的产品,在常温/高温抗拉强度、常温/高温延伸率和树脂剥离强度这5项关键指标上,分别提升了6.1 MPa、6.1 MPa、1.9%、0.7%和0.22 N/mm,生箔制备和表面处理的生产效率也提高了2.65%和7.5%,能够有效保证并提高铜箔的质量和生产效益。

关键词：电解铜箔设备状态产品要求多目标约束工艺优化