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航天器威胁规避自主决策规划方法研究综述

中国空间科学技术（中英文） 2024年第4期44卷 71-89页

作者：高婉莹吴健发魏春岭北京控制工程研究所北京100094 空间智能控制技术全国重点实验室北京100094

随着空间碎片累积,巨型星座部署,以及太空竞争加剧,当前轨道威胁数目持续增长,对航天器的安全稳定运行造成了严重威胁。研究航天器面向轨道威胁的自主规避决策规划技术,对于保障空间资产安全具有现实而迫切的意义。面对突发高动态、时... 详细信息

随着空间碎片累积,巨型星座部署,以及太空竞争加剧,当前轨道威胁数目持续增长,对航天器的安全稳定运行造成了严重威胁。研究航天器面向轨道威胁的自主规避决策规划技术,对于保障空间资产安全具有现实而迫切的意义。面对突发高动态、时变多约束、信息不完全/不完美、多类型威胁并发的复杂轨道威胁场景,航天器自主规避决策规划的研究存在一系列实际挑战。针对非对抗性与对抗性两类轨道威胁,从决策建模、策略求解、动作规划及智能决策规划等关键技术入手,系统梳理了航天器自主规避决策规划的研究现状。在此基础上,结合待解决的难点问题,从建模、求解以及应用角度,对未来的研究发展方向提出一些建议,为航天器自主决策规划方法的进一步研究与发展提供参考。

关键词：轨道威胁威胁规避自主决策规划行为决策动作规划

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中国钢铁行业数字化碳管理发展探讨

工程科学学报 2024年第2期46卷 209-217页

作者：李涛郦秀萍上官方钦张巍周继程倪冰段志伟滕国翔中国钢研科技集团有限公司钢铁绿色化智能化技术中心北京100081 北京金自天正智能控制股份有限公司北京100070

为了缓解全球气候变暖,应对碳关税等国际贸易形式对中国钢铁行业带来的冲击和影响,助力钢铁行业早日实现“碳达峰+碳中和”的目标.基于中国钢铁行业碳排放现状与钢铁企业碳管理的痛点,本文通过深度融合数字化技术,创新提出了数字化技术... 详细信息

为了缓解全球气候变暖,应对碳关税等国际贸易形式对中国钢铁行业带来的冲击和影响,助力钢铁行业早日实现“碳达峰+碳中和”的目标.基于中国钢铁行业碳排放现状与钢铁企业碳管理的痛点,本文通过深度融合数字化技术,创新提出了数字化技术赋能钢铁行业应用架构,通过分析钢铁行业数字化碳管理的典型案例,讨论了不同阶段数字化碳管理体系建设的侧重点,并针对性地提出了相应的应对策略.本文提出的数字化碳管理的架构应该主要包括四个层次:基础设施层&数据采集层、数据运算层、业务应用层和用户层.数字化碳管理在钢铁行业的应用场景应该主要包括碳核算、碳账户、碳全景、碳结构&碳比对、碳交易、碳报告、碳咨询、能碳协同、低碳指数、供应链产品碳足迹管理,产品实时碳足迹跟踪、数字化碳标签、识别节能潜力和生态设计等.通过研究钢铁行业数字化碳管理的典型应用案例,探讨了数字化碳管理技术应用在钢铁行业的展望,按照钢铁行业是否纳入全国碳交易市场,将中国钢铁行业数字化碳管理体系的建设分为两个阶段,认为政府部门应该发挥在数字化碳管理体系建设过程中的主导作用,在健全数字化碳管理相关标准和法规体系的同时,应该注重数字化碳管理人才的培养,紧密对接企业现有的信息化系统,并提出了“六化一体+多平台”的钢铁行业数字化碳管理的发展趋势,即“一主体+多平台”的低碳产品评价认证体系,和具有标准化、国际化、一体化、安全化、资产化和本土化特点的数字化碳管理体系.将数字化碳管理技术应用到钢铁行业,能够更好地解决钢铁行业碳管理的乱象和企业碳管理的痛点,降低钢铁行业碳管理的门槛,提高钢铁行业碳管理的效率,保障碳数据在传递过程中的安全.

关键词：数字化技术碳管理碳达峰碳中和钢铁行业

双馈抽水蓄能机组最优功率控制策略及提升风电并网能力仿真

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太阳能学报 2024年第6期45卷 171-181页

作者：彭瀚锋李辉谢宁宁周芷汀向学位周平重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆400044 东方电气自动控制工程有限公司德阳618000

提出一种考虑损耗及转速影响的抽水蓄能机组最优功率控制策略。首先,对抽水蓄能机组在发电和抽水工况下的功率损耗来源进行辨析,推导计及损耗与转速影响的电磁功率与机械功率表达式。然后,计及转子动能对阶跃变化与斜坡变化的不同功率... 详细信息

提出一种考虑损耗及转速影响的抽水蓄能机组最优功率控制策略。首先,对抽水蓄能机组在发电和抽水工况下的功率损耗来源进行辨析,推导计及损耗与转速影响的电磁功率与机械功率表达式。然后,计及转子动能对阶跃变化与斜坡变化的不同功率控制策略进行调节能力分析,提出最优功率协调控制策略。最后,构建半实物仿真平台对发电与抽水工况下抽水蓄能机组的不同有功功率阶跃模式进行仿真对比验证。结果表明,该文所提控制策略可优化调速器与励磁控制的协调配合,与传统方法相比,该文方法的功率调节速率更快,对电网功率指令的响应也更为准确,且有效缓解了风电等新能源所带来的消纳及一次调频问题。

关键词：储能电站最优功率控制风电消纳变速抽水蓄能机组半实物仿真

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双行星排式混合动力传动系统非线性振动响应特性分析

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吉林大学学报（工学版） 2024年第4期54卷 890-901页

作者：汪少华张启睿施德华殷春芳李春江苏大学汽车工程研究院江苏镇江212013 江苏省新能源汽车电驱动系统与智能控制工程研究中心镇江212013 江苏大学电气信息工程学院江苏镇江212013 金龙联合汽车工业(苏州)有限公司江苏苏州215026

针对一种双行星排混合动力传动系统,建立包含综合时变啮合刚度和啮合误差等内部激励以及不同动力源输出转矩和负载转矩等外部激励的纯轴向扭转非线性动力学模型。在此基础上,针对纯电动和混合动力驱动模式,采用四阶Runge-Kutta法研究系... 详细信息

针对一种双行星排混合动力传动系统,建立包含综合时变啮合刚度和啮合误差等内部激励以及不同动力源输出转矩和负载转矩等外部激励的纯轴向扭转非线性动力学模型。在此基础上,针对纯电动和混合动力驱动模式,采用四阶Runge-Kutta法研究系统在不同转矩激励下的非线性高频振动特性,获取不同动力源转矩分配对行星排各构件振动响应行为的影响。研究结果表明,在双电机联合驱动模式下,前行星排振动响应量大于后行星排,后行星排的振动响应波动范围大于前行星排,电机MG2应优先工作在转矩较大且较为恒定的工作区间;混合动力驱动模式下,前行星排受电机MG1影响较大,振动响应量及振动响应波动范围大于后行星排,电机MG1应保持在较为恒定的工作区间,电机MG2优先工作在较大的转矩区间。研究结果将为基于双行星排构型的功率分流式混合动力汽车系统动力学行为分析与转矩决策优化提供理论基础。

关键词：车辆工程双行星排动力学模型振动响应特性转矩分配

基于博弈组合赋权的有源相控阵雷达收发组件脆弱性评估

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控制与决策 2024年第6期39卷 1995-2004页

作者：张倩黄大荣王晶周萌赵宁张宇重庆交通大学信息科学与工程学院重庆400074 北方工业大学电气与控制工程学院北京100043 中国船舶集团有限公司第八研究院南京211153

面向有源相控阵雷达的核心部件-T/R组件(transmit/receive module),提出综合脆弱性评估概念及其数学模型表达,给出定量评估的博弈组合赋权-优劣解距离方法.首先,从元件和系统两个层次出发分别构建脆弱性评估标准:利用元件自身物理特性... 详细信息

面向有源相控阵雷达的核心部件-T/R组件(transmit/receive module),提出综合脆弱性评估概念及其数学模型表达,给出定量评估的博弈组合赋权-优劣解距离方法.首先,从元件和系统两个层次出发分别构建脆弱性评估标准:利用元件自身物理特性建立故障树,基于蒙特卡洛仿真计算得到运行状态的物理脆弱性指标(即可靠性指标);根据系统的电路结构,建立其拓扑网络,计算结构脆弱性指标.然后,提出融合物理和结构的综合脆弱性评估数学模型,建立博弈组合赋权问题优化组合权重,结合优劣解距离法实现对T/R组件综合脆弱性的定量评估.实验结果表明,T/R组件的综合脆弱性不仅与各元件固有的可靠性水平相关,更与其系统的电路网络拓扑结构密不可分,所建立的综合脆弱性评估模型能够有效合理地辨识其薄弱环节.

关键词：收发(T/R)组件故障树分析复杂网络理论脆弱性评估博弈法优劣解距离法

车身多性能约束下的一体压铸三角梁轻量化设计

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中国机械工程 2024年第4期35卷 691-699页

作者：苏永雷张志飞重庆大学机械与运载工程学院重庆400044 上海小米智能技术有限公司上海200012 小米汽车科技有限公司北京100000

系统性地构建了一体压铸结构的优化方法,基于车身系统超单元模型实现多性能约束下的车身压铸件轻量化设计。首先,缩减复杂的车身系统,针对连续的车体结构,提出了子系统划分原则和方法,分别对各子系统进行超单元缩减,保证车身系统模型的... 详细信息

系统性地构建了一体压铸结构的优化方法,基于车身系统超单元模型实现多性能约束下的车身压铸件轻量化设计。首先,缩减复杂的车身系统,针对连续的车体结构,提出了子系统划分原则和方法,分别对各子系统进行超单元缩减,保证车身系统模型的分析精度并提高计算效率,为快速优化奠定基础;其次,同步考虑压铸结构单体性能和车身系统性能,采用折衷规划法归一化静动态子目标并构建综合目标函数,应用层次分析法得到子目标权重系数,进而开展了多模型拓扑优化,确定了加强筋位置分布;进一步地,同步考虑可设计与可制造性,对压铸结构变厚度拔模面进行参数化定义,并在优化过程中施加制造约束,基于构造的组合代理模型完成厚度参数设计。研究结果表明:在保证分析精度的前提下,缩减的车身系统模型可节省97.3%的计算资源;通过优化,在大幅提高车身一体压铸三角梁结构相关性能的同时,可实现轻量化,表明了所提方法的正确性和实用性。

关键词：压铸结构模型缩减拓扑优化代理模型轻量化

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基于全景环视的端到端停车位检测方法

湖南大学学报（自然科学版） 2024年第2期51卷 177-186页

作者：秦晓辉殷周平张素英黄圣杰张润邦芦涛刘硕胡满江湖南大学机械与运载工程学院湖南长沙410082 湖南大学无锡智能控制研究院江苏无锡214072 潍柴动力股份有限公司发动机研究院山东潍坊261061

现有停车位检测方案大多将目标检测方案和人工设计的后处理模块进行简单结合,各阶段提取的特征存在大量冗余信息.并且,人工设计的后处理模块通常适应面窄,计算量大,最终导致停车位检测效果难以实用.针对这些问题,本文引入全景视觉,结合... 详细信息

现有停车位检测方案大多将目标检测方案和人工设计的后处理模块进行简单结合,各阶段提取的特征存在大量冗余信息.并且,人工设计的后处理模块通常适应面窄,计算量大,最终导致停车位检测效果难以实用.针对这些问题,本文引入全景视觉,结合现有算法的优点与环视图像的特点,设计端到端的无锚框停车位检测算法.该算法对停车位进行进入线朝向建模,而非单独考虑两个入口点,省去了停车位入口点匹配和朝向判断流程,最终实现完全一体化的停车位位置、朝向和占用情况检测.考虑到实用性,在网络结构设计上进行了速度和精度的平衡、正负样本均衡,以及无后处理等多方面优化.最终,在ps2.0数据集上,本文提出的AFPSD模型以88.7的FPS(每秒帧数)达到68.7%的AP,相较VPS-Net和DMPR-PS方案精度分别提升1.2%和2.1%.由此可知,本文设计的一阶段端到端方案可以代替三阶段方案,在环视图像上实现停车位的稳定检测.

关键词：自主泊车目标检测停车位检测环视图像

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压缩感知在斜轴式马达声强成像中的应用研究

华南理工大学学报（自然科学版） 2024年第4期52卷 68-76页

作者：陈淑梅罗远明黄惠吴干永黄秋芳钱聪杜恒张志忠福州大学机械工程及自动化学院/流体动力与电液智能控制福建省高校重点实验室福建福州350108 福龙马集团股份有限公司福建龙岩364028

斜轴式轴向柱塞马达内部噪声源距离较近,如马达配流盘进、出油口间的距离为38 mm,且马达噪声源存在同频及倍频现象。斜轴式马达内部密集复杂的噪声源,导致频谱分析方法难以准确识别同频及倍频信号,传统声强测量的最高分辨率为50 mm,无... 详细信息

斜轴式轴向柱塞马达内部噪声源距离较近,如马达配流盘进、出油口间的距离为38 mm,且马达噪声源存在同频及倍频现象。斜轴式马达内部密集复杂的噪声源,导致频谱分析方法难以准确识别同频及倍频信号,传统声强测量的最高分辨率为50 mm,无法满足马达内部噪声源的辨识精度要求。针对传统方法难以准确辨识马达噪声源的问题,文中提出了一种基于压缩感知的声强测量方法,将压缩感知理论运用于声强云图高精度重构中,获取马达高分辨率的声强重构图像。首先,通过对斜轴式马达进行噪声辐射仿真分析,获取其外表面声场特性;然后,以马达外表面声强云图为先验信息,设计应用于马达声场的压缩感知框架,获取高精度重构马达声强云图;最后,通过马达传统声强测量与压缩感知声强测量的对比实验验证压缩感知理论对于提高马达噪声源辨识精度的可行性。结果表明,基于压缩感知的声强测量方法将马达噪声源辨识尺度从原来的70 mm提升至30 mm,提高了马达噪声源的辨识精度,实现了马达噪声源的高精度定位。

关键词：斜轴式马达压缩感知声强测量声源高精度定位

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基于Gamma混合模型的出租车落客行为

浙江大学学报（工学版） 2024年第3期58卷 589-598页

作者：杨方宜杨荣根李伟兵何向东金陵科技学院智能科学与控制工程学院江苏南京211169 南京理工大学机械工程学院江苏南京210094 浙江好易点智能科技有限公司浙江金华321042

为了更好地理解枢纽送站坪出租车落客行为,提高落客区域通行效率,提出基于Gamma混合模型的出租车落客决策模型.应用精确的出租车轨迹数据,将出租车停车时间分解为主动停车时间、被迫停车时间和落客时间,基于被迫停车时间分析构建等待耐... 详细信息

为了更好地理解枢纽送站坪出租车落客行为,提高落客区域通行效率,提出基于Gamma混合模型的出租车落客决策模型.应用精确的出租车轨迹数据,将出租车停车时间分解为主动停车时间、被迫停车时间和落客时间,基于被迫停车时间分析构建等待耐性混合分布模型,模型验证结果与真实数据相吻合.在此基础上,以潜在乘客耐心分布、停车位置、期望停车位和行程时间为落客决策模型的核心指标,提取相关因子为解释变量,以是否落客为被解释变量,构建二元面板Logit模型,并对模型进行检验.结果表明,乘客耐心对车辆落客起着决定性的作用,落客决策模型预测准确率超过81%,表明该模型能够较好地预测出租车落客行为,为研究缓堵策略提供基础.

关键词：客运枢纽落客区域 Gamma混合模型落客决策面板数据模型