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基于α世代儿童认知画像的数字博物馆设计

包装工程 2024年第10期45卷 225-235页

作者：欧新菊陈择键刘云鹄燕山大学艺术与设计学院河北秦皇岛066004

目的以α世代儿童认知需求为导向,探究符合α世代儿童的数字博物馆设计新思路。方法首先,采用文献统计分析、深度访谈、问卷调查等方法,对当下儿童的典型特征与认知特点进行分析,建构α世代儿童认知画像;其次,通过调研α世代儿童对数字... 详细信息

目的以α世代儿童认知需求为导向,探究符合α世代儿童的数字博物馆设计新思路。方法首先,采用文献统计分析、深度访谈、问卷调查等方法,对当下儿童的典型特征与认知特点进行分析,建构α世代儿童认知画像;其次,通过调研α世代儿童对数字博物馆的认知需求提出相关设计建议;再次,在多方面和多层次的调研与分析的基础上,提出适用于α世代儿童的数字博物馆设计策略;最后,以山海关长城博物馆为例,进行了设计实践,并对设计结果进行了评价,以验证设计的可行性。结论以α世代儿童认知需求为导向的设计策略运用在数字长城博物馆产品设计中,提出了在界面模块上要实现初步认知;在内容模块上要实现认知广度;在功能模块上要实现深度认知;在个性模块上要实现认知价值。通过系统化设计实现博物馆与α世代儿童用户之间的认知交互,为未来博物馆以儿童为对象的数字化设计开发提供想法与思路。

关键词： α世代认知发展儿童认知画像数字博物馆

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情境认知理论在文化科普文创中的应用研究

家具与室内装饰 2024年第1期31卷 68-74页

作者：刘维尚李柳澄司亚丽王泽艺温蕊擎燕山大学艺术与设计学院河北秦皇岛066000 燕山大学公共管理学院河北秦皇岛066000

将情境认知理论应用于良渚文化文创产品设计中,为目前文化科普类文创产品创新提供新的设计思路。通过对情境认知理论与当下科普类文创产品的分析,总结目前科普类文创产品的理论层、实践层、反思层三方面的问题。在情境认知理论中融入设... 详细信息

将情境认知理论应用于良渚文化文创产品设计中,为目前文化科普类文创产品创新提供新的设计思路。通过对情境认知理论与当下科普类文创产品的分析,总结目前科普类文创产品的理论层、实践层、反思层三方面的问题。在情境认知理论中融入设计思维与设计方法,提炼出“以知建境”“以行用境”“知行善境”三个情境认知维度的方法,创构起情境认知理论的文创产品设计模型。最后以浙江省良渚文化为例进行设计实践,对该设计模型的相关理念进行实践与佐证。将情境认知理论运用于文化科普类文创设计中,使其成为传递文化知识的纽带,能够增加文化科普的互动性,促进受教育者对于知识的实践应用能力,有效地唤起人们对于文化的兴趣,从而传承中华传统文化,传递民族精神。

关键词：情境认知理论文化科普良渚文化文创产品

双模耦合驱动智能电动汽车对开坡道行驶稳定性控制

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中国公路学报 2024年第3期37卷 204-215页

作者：张利鹏刘欣刘帅帅张猗淼施凯鑫赵明慧燕山大学车辆与能源学院河北秦皇岛066004 燕山大学河北省特种运载装备重点实验室河北秦皇岛066004

分布式驱动智能电动汽车可以通过独立分配各轮驱动力矩来保证在对开坡道行驶时的通过性,但对各轮力矩输出具有很高要求且难以保证车辆侧向稳定性。为解决上述问题,基于所发明的具备集中式和分布式耦合驱动功能的双模耦合驱动系统,提出... 详细信息

分布式驱动智能电动汽车可以通过独立分配各轮驱动力矩来保证在对开坡道行驶时的通过性,但对各轮力矩输出具有很高要求且难以保证车辆侧向稳定性。为解决上述问题,基于所发明的具备集中式和分布式耦合驱动功能的双模耦合驱动系统,提出了协同耦合式驱动防滑和主动转向的对开坡道行驶稳定性控制方法。首先,建立了整车模型,分析了在对开坡道上采用双模耦合驱动提升车辆通过性的动力学机理;其次,设计了基于耦合式驱动防滑与主动转向协同的行驶稳定性控制系统,包括可以实现最优滑转率控制的上层驱动防滑控制器、用于减少控制超调量并抵消差动驱动附加转向的主动转向前馈控制器以及为解决车速干扰的基于T-S模糊化模型预测控制的主动转向反馈控制器;最后,开展了对开坡道行驶稳定性控制效果离线仿真和实车试验验证。研究结果表明:在10%的对开坡道上,耦合式驱动比分布式驱动的爬坡能力提升了41.32%;对比无前馈协同控制,所提出的协同控制方法可将侧向位移误差量减少68%,调整时间缩短10.81%。所提出的控制方法不仅能极大提升整车对开坡道的动力性和通过性,还可以很好地保证其方向稳定性。

关键词：汽车工程智能电动汽车双模耦合驱动驱动防滑控制主动转向协同控制

角模块架构智能电动汽车路径跟踪鲁棒预测控制

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中国公路学报 2024年第1期37卷 241-254页

作者：张利鹏穆建华王建涛张俊达祝军军燕山大学车辆与能源学院河北秦皇岛066004

集成四轮独立驱动/独立转向系统的车轮角模块可以使整车具有优越的低速机动性和高速稳定性,是智能车辆的理想载体,但过多的转角/转矩控制输入增加了整车控制难度,实际行驶中的不确定性干扰也严重影响车辆控制鲁棒性,常用的标准模型预测... 详细信息

集成四轮独立驱动/独立转向系统的车轮角模块可以使整车具有优越的低速机动性和高速稳定性,是智能车辆的理想载体,但过多的转角/转矩控制输入增加了整车控制难度,实际行驶中的不确定性干扰也严重影响车辆控制鲁棒性,常用的标准模型预测控制无法处理这些不确定问题。为了提高角模块架构智能电动汽车路径跟踪控制鲁棒性,提出了基于Tube的鲁棒模型预测控制(Tube-RMPC)方法。搭建了整车动力学模型和路径跟踪模型,分析了车辆行驶过程中的不确定性,建立了干扰有界线性时变不确定性模型系统,构造了名义系统模型预测控制最优化问题,提出了一种能够应用于路径跟踪控制系统的具有较低系统保守性的鲁棒不变集计算方法,结合闭环系统反馈构建了鲁棒模型预测控制策略,基于MATLAB/Simulink和CarSim联合仿真与硬件在环测试平台验证了所提控制策略的有效性和实时性。研究结果表明:在存在自身参数不确定及外界路面附着系数不确定性扰动状态下,所提出的Tube-RMPC相对于标准模型预测控制将横向位移偏差最大值分别降低了30.2%和48.4%,质心侧偏角最大值分别降低了31.6%和7.8%,有效提高了车辆跟踪精度及稳定性。所提出控制策略在保证控制精度的同时具有良好的鲁棒性,对其他智能汽车的控制系统设计具有重要参考价值。

关键词：汽车工程路径跟踪鲁棒预测控制四轮独立转向直接横摆力矩控制智能汽车

基于情绪治愈的成人数字绘本设计策略及应用研究

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包装工程 2024年

作者：郭绮涵刘维尚傅童潘昭阳熊艳辉武汉理工大学艺术与设计学院燕山大学艺术与设计学院《现代物流报》社有限公司

目的随着现代社会生活的压力增大，成人心理健康问题日益突出，针对成人读者面临的情绪和心理需求，将治愈系设计思维融入到成人数字绘本设计当中，提出新的绘本设计方法论，为成人读者提供情感支持及心理舒缓。方法首先，将情绪治愈的... 详细信息

目的随着现代社会生活的压力增大，成人心理健康问题日益突出，针对成人读者面临的情绪和心理需求，将治愈系设计思维融入到成人数字绘本设计当中，提出新的绘本设计方法论，为成人读者提供情感支持及心理舒缓。方法首先，将情绪治愈的过程分为三个层次，包括浅层治愈、中层治愈和深层治愈。其次通过问卷调查的形式对目标人群进行治愈情绪需求的调研，得出设计机会点，将梳理出的痛点和需求转换为情绪治愈下的功能点，并与成人数字绘本设计层级构建联系，提出基于浅层治愈的情绪认知与连接、基于中层治愈的情绪共鸣与释放和基于深层治愈的情绪治愈与重建三大设计策略。最后，以成人焦虑情绪为例创作治愈系绘本，验证该策略的可行性。结论将情绪治愈引入到数字绘本设计中，可以引发读者的情感共鸣，满足成年读者的心理需求，帮助他们缓解压力，提升心理幸福感，促进心理健康。同时为数字绘本设计领域提供了新的思路和方法，展示了将治愈系设计理念应用于成人数字绘本创作的巨大潜力。

关键词：治愈系成人数字绘本情绪治愈交互设计

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高校“新六艺”美育课程体系建构研究

教学研究 2024年第1期47卷 69-75页

作者：王巍王燕孙利燕山大学艺术与设计学院河北秦皇岛066004

高校美育是落实立德树人、实现培根铸魂教育目标的重要方式,在构建德智体美劳全面培养的教育体系中占据极为重要的地位。通过梳理相关美育学术史,阐述了构建相对全面,富有学术性、普适性、可操作性的“新六艺”美育课程体系的重要意义;... 详细信息

高校美育是落实立德树人、实现培根铸魂教育目标的重要方式,在构建德智体美劳全面培养的教育体系中占据极为重要的地位。通过梳理相关美育学术史,阐述了构建相对全面,富有学术性、普适性、可操作性的“新六艺”美育课程体系的重要意义;基于对“新六艺”美育课程体系建构的内涵、原则及实施框架等内容分析,从夯实课堂教学、推进美育科研、丰富校园文化、服务社会需求等方面对燕山大学美育课程体系进行理论探讨和实践呈现,以期在推动燕山大学美育教学研究、完善“新六艺”美育课程体系的同时,为高校美育课程体系的建构提供借鉴。

关键词：新六艺高校美育美育课程体系美育教学研究

基于优先使用权的温贮备可修重试系统可靠性与期望成本模型

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控制与决策 2024年第4期39卷 1351-1360页

作者：康佳胡林敏王妍燕山大学理学院河北秦皇岛066004

针对具有两种不同类型部件的温贮备可修系统,基于优先使用权规则,将部件的重试特性和不可靠修理设备引入系统,建立一种新的系统可靠性和成本模型.失效部件由一个不可靠修理设备维修,当正常的修理设备维修失效部件时会发生不完全故障,此... 详细信息

针对具有两种不同类型部件的温贮备可修系统,基于优先使用权规则,将部件的重试特性和不可靠修理设备引入系统,建立一种新的系统可靠性和成本模型.失效部件由一个不可靠修理设备维修,当正常的修理设备维修失效部件时会发生不完全故障,此时,它或以一定的概率立即被维修,或以一定的概率继续低效维修失效部件.在不完全故障下,修理设备有可能发生完全性故障,完全性故障后会立即被维修.鉴于维修环境的随机波动性,利用PH分布对修理设备的修理时间进行建模,这在一定程度上拓展了模型的适用性.通过概率讨论得到稳态下系统的一些主要性能指标,构建单位时间的总期望成本函数,并就总期望成本关于各参数的敏感性进行分析.通过数值实例展示系统参数对系统稳态性能指标和系统成本的影响,为系统可靠性设计者和决策者提供理论支撑和参考.

关键词：重试不可靠修理设备 PH分布稳态指标期望成本

基于修正拟动力法的抗滑桩加固边坡三维地震稳定性分析

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中国公路学报 2024年第1期37卷 44-54页

作者：李雨浓赵巍刘畅王立伟燕山大学建筑工程与力学学院河北秦皇岛066004 燕山大学河北省土木工程绿色建造与智能运维重点实验室河北秦皇岛066004

为了给抗滑桩加固边坡的抗震设计提供参考,对其在地震作用下的三维稳定性进行研究。基于极限分析上限定理,采用修正的拟动力法(MPDM)对水平地震作用下的三维抗滑桩加固边坡的稳定性进行了分析,并推导出边坡安全系数(FS)的表达式。为了... 详细信息

为了给抗滑桩加固边坡的抗震设计提供参考,对其在地震作用下的三维稳定性进行研究。基于极限分析上限定理,采用修正的拟动力法(MPDM)对水平地震作用下的三维抗滑桩加固边坡的稳定性进行了分析,并推导出边坡安全系数(FS)的表达式。为了提高计算效率,采用遗传算法(GA)计算出安全系数的最小值。将所得研究结果与已有文献成果进行对比,验证了所用方法的有效性。此外,通过参数分析研究了归一化频率(ωH/V_(S))、宽高比(B/H)、水平地震系数(k_(h))、阻尼比D、桩位、桩距等因素对桩加固边坡稳定性的影响。研究结果表明:ωH/V_(S)对桩加固边坡稳定性的影响显著,并决定着D对桩加固边坡稳定性的影响;当桩加固边坡受到与土体固有频率接近的地震波作用时,D对桩加固边坡的稳定性影响非常显著,并且拟动力法会极大地高估桩加固边坡的稳定性;对于远离土体固有频率的地震波,D对桩加固边坡的稳定性影响较小;在一个地震波周期内,地震作用下边坡的FS随地震峰值加速度的增加而减小;水平地震加速度系数a_(hs)的峰值会随着k_(h)的增大和D的减小而增大;当B/H小于5时,三维效应对桩加固边坡的稳定性影响不可忽略;对于给定高度的边坡,k_(h)的增大和D的减小会造成F_(S)的降低以及滑裂面的加深,并且会导致最佳桩位向坡顶方向移动。

关键词：路基工程抗滑桩加固边坡极限分析上限定理三维稳定性地震作用修正拟动力法

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无力传感器的操纵手柄自适应变阻抗控制

中国机械工程 2024年第6期35卷 1034-1043,1051页

作者：倪涛张泮虹赵泽仁燕山大学车辆与能源学院秦皇岛066000 河北省特种运载装备重点实验室秦皇岛066000

设计了一款轻量化和紧凑型的二自由度操纵手柄,并基于该操纵手柄提出了一种无力传感器的自适应变阻抗控制策略。根据操纵员操纵力大小对阻抗参数进行相应的调整以适应操纵员不同的操纵习惯;除了保证精确的位置控制外,加入了操纵手柄末... 详细信息

设计了一款轻量化和紧凑型的二自由度操纵手柄,并基于该操纵手柄提出了一种无力传感器的自适应变阻抗控制策略。根据操纵员操纵力大小对阻抗参数进行相应的调整以适应操纵员不同的操纵习惯;除了保证精确的位置控制外,加入了操纵手柄末端的速度控制,增强了操纵员的操纵感受。另外,在变阻抗柔顺控制的基础上加入了操纵力估计控制策略,从而避免了由于加装力传感器的额外接线导致系统复杂度增加以及由此带来的测量噪声。证明了所提控制策略在Lyapunov意义下的稳定性,说明了控制误差是收敛的,整个闭环系统的信号响应是一致极限有界的。最后,通过仿真实验以及实际台架实验验证了上述策略的有效性和稳定性。

关键词：操纵手柄柔顺控制阻抗控制自适应控制力估计

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