摘要：碳纤维增强复合材料(Carbon fiber-reinforced composite,CFRC)因具有轻质高强、耐腐蚀、耐冲击等优越性能,在生产生活中的应用已越来越广泛,然而复材产品的生产制造仍是劳动密集性产业,主要依靠人工.机械臂自上世纪50年代进入工业生产中以来,极大提高了生产效率和质量,然而目前机械臂在复材产品制造中的应用是少见的,主要集中在机械臂形式的自动铺丝(Automated fiber placement,AFP)中.复材产品制造工艺繁琐,将复合材料铺放在模具上是复材产品制造过程中的一个重要环节,本文称之为“铺层”,使用机械臂完成复合材料自动铺层将是未来复材产品制造自动化、智能化发展的一个关键方向.本文将机械臂进行复合材料自动铺层操作分为两种主要形式:铺片和铺带(丝),通过案例调研和分析,归纳总结现有的设计理念和技术方法,提出未来发展趋势,以期对机械臂的应用和研究、复材产品的智能化制造和工业4.0的发展形成参考.

摘要：针对现行高速铁路定额预测存在的固定性、滞后性和预测方法的二维、线性等问题,在分析设计概算和影响因素之间的非线性、不确定性等演变趋势和机理基础上,以已完工程项目的历史数据为基础,构建类似已完工程设计概算历史数据库。为提高智能预测的精确度,采用余弦相似度方法在数据库中筛选相似案例,对拟建高速铁路项目进行类似度分类,采用非线性反向传播神经网络、模糊C均值聚类、模糊推理等方法集成优化组合,构建高速铁路拟建工程设计概算智能预测模型和BIM三维可视化模型。研究结果表明,建立设计概算非线性集成方法预测模型,实现不同量级数据下预测方法的优势互补,保证预测精度;通过BIM技术建立的三维可视化模型,有效提升设计概算预测的智能化水平与可视化效果。

摘要：该文基于数字孪生理念,结合NX MCD机电概念设计、PLC编程与控制和LabVIEW的图形化编程手段,完成了基于NX MCD的虚实映射实验交互系统设计与实践。以LabVIEW设计的UI界面为控制监测端,物理对象与MCD虚拟模型为执行端,实现了物理对象与MCD虚拟模型的虚实映射,同时MCD虚拟模型能够输出控制信号进而控制物理对象。在此基础上,设计了步进电机往复运动与MCD虚拟模型虚实映射实验案例。该实验案例可为本科生和研究生相关课程的实践教学提供虚实映射交互实验方法和手段,可显著提升学生的创新实践能力与水平,是对数字化实践教学研究的一次探索。

摘要：燃气负荷预测是一项让城市安全经济地调配燃气的重要的工作.目前,基于注意力机制的Seq2Seq模型越来越多地应用于燃气数据预测,是一种有效的燃气负荷预测方法.然而,针对燃气负荷数据这种突变频率高、幅度大的特点,一般基于注意力机制的Seq2Seq模型难以提取数据中的多维时间模式信息与应对数据随机突变情况,在处理影响因素复杂的燃气负荷的预测问题时仍然需要改进.为此,本文提出多维注意力机制Seq2Seq模型.一方面设计研究了多层次时间注意力模块,综合单时间步长、多时间步长的注意力计算提取数据中不同时间模式信息;另一方面,设计增加了局部历史注意力模块,以改进模型中无法区分重要历史信息的缺陷,使模型在预测时倾向于参考更为重要的历史信息.本改进模型针对燃气负荷的独特特性,具有较好的预测表现.使用国内某市区的燃气消耗数据与2016年电工数学建模竞赛的电力负荷数据的实验结果表明,本改进模型相对于一般注意力机制Seq2Seq模型,MAE分别降低了17%与9%.

摘要：山水画作为中国传统文化的艺术瑰宝之一,在现今的阶段需要通过新的方式进行传承与创新。而园林景观设计则能够将山水画中所表达的意境通过实物的方式传递给观赏者。但是山水画意象在园林景观中的有效运用,要求设计师能够充分把握中国传统山水画中的具体意象,通过熟悉山水画意象与园林景观的关联性,合理进行规划布局、展现山水画的形态与意境、注重实用性与艺术性的整体搭配、充分运用山水画意象与园林当地的气候文化特点进行艺术创新,将园林景观与山水画意象进行有机结合,共同促进中华文化的传承与发展。

摘要：本文针对具有执行器故障的一类离散非线性多输入多输出(Multi-input multi-output,MIMO)系统,提出了一种基于事件触发的自适应评判容错控制方案.该控制方案包括评价和执行网络.在评价网络里,为了缓解现有的非光滑二值效用函数可能引起的执行网络跳变问题,利用高斯函数构建了一个光滑的效用函数,并采用评价网络近似最优性能指标函数.在执行网络里,通过变量替换将系统状态的将来信息转化成关于系统当前状态的函数,并结合事件触发机制设计了最优跟踪控制器.该控制器引入了动态补偿项,不仅能够抑制执行器故障对系统性能的影响,而且能够改善系统的控制性能.稳定性分析表明所有信号最终一致有界且跟踪误差收敛于原点的有界小邻域内.数值系统和实际系统的仿真结果验证了该方案的有效性.

摘要：针对未开放力矩控制接口的一类封闭机器人系统,提出一种基于外环速度补偿的确定学习控制方案.该控制方案考虑机器人受到未知动力学影响,且具有未知内环比例积分(Proportional-integral,PI)速度控制器.首先,利用宽度径向基函数(Radial basis function,RBF)神经网络对封闭机器人的内部未知动态进行逼近,设计外环自适应神经网络速度控制指令.在实现封闭机器人稳定控制的基础上,结合确定学习理论证明了宽度RBF神经网络的学习能力,提出基于确定学习的高精度速度控制指令.该控制方案能够保证被控封闭机器人系统的所有信号最终一致有界且跟踪误差收敛于零的小邻域内.在所提控制方案中,通过引入外环补偿控制思想和宽度神经网络动态增量节点方式,减小了设备计算负荷,提高了速度控制下机器人的运动性能,解决了市场上封闭机器人系统难以设计力矩控制的难题,实现了不同工作任务下的高精度控制.最后数值系统仿真结果和UR5机器人实验结果验证了该方案的有效性.

摘要：项目化教学属于导向型教学法,模拟出一个真实的项目,让师生共同完成一个完整的项目工作,在完成项目工作的过程中开展教学活动,其工作流程和技能教学都完全贴近于实际岗位,教师可以根据实际岗位需求培养学生的能力,让学生能够掌握该岗位所需要的技能,使学生在步入社会后更具有竞争力。文章从园林景观设计课程的教学实践出发,分析了项目化教学的特点和园林景观设计课程现状,提出了项目化课程设计、现场教学、教师培养、举办设计竞赛四种教学方法,将项目化教学充分的应用与园林景观设计课程中。

摘要：星球熔岩管是进入星球地下的捷径,具有较高的科学探测及资源勘探价值。提出了一种新型系绳星球熔岩管探测子车,并开展其参数化设计研究。面向熔岩管管口大坡度斜坡绳索释放回收问题以及熔岩管内探测车转向问题对系绳轮式移动机构进行了构型设计。基于地面力学理论,考虑三轮移动系统在熔岩管口周围及管底堆积区松软地形内移动能力,以及探测车在崎岖硬质熔岩管内壁中的几何通过性、平稳性和抗颠覆性等因素对系绳三轮移动系统进行了参数优化设计。在模拟外星球地表环境中的仿真和试验结果表明,使用提出的优化设计方法设计出来的星球车完全满足预定的技术要求,相比于参数优化之前具备更强的移动性能,并可为四轮、六轮等多轮星球车参数化设计提供有益借鉴。

摘要：以“蚂蚁森林”等虚拟社区为代表的环保共创项目,因其游戏化设计吸引了大量的用户参与,并且产生了显著的低碳减排成效。为厘清游戏化设计对青年在线低碳实践的核心驱动所在,文章选取“蚂蚁森林”“绿色家园”“熊猫守护者”作为案例,借助网络民族志等研究方法,构建了基于情感娱乐、成本利益以及道德规范三层驱动机制的游戏化环保模型,并提出了用户从入门“心流体验”到终局“他人之眼”的阶段性内在演变机制。然而,游戏化环保也存在着娱乐性和严肃性边界消弭、环保共同意义空间的割裂与偏离,以及成为“漂绿”噱头等伦理隐患。