摘要：提出一种利用机器人完成空间桁架在轨装配的设计方案,并针对其中机器人的无碰运动规划问题,提出一种引入启发信息的运动规划方法。首先,设计了装配机器人和空间桁架系统;随后,引入基于距离场的碰撞检测算法进行空间中的障碍检测,并利用随机轨迹优化框架下的运动规划(stochastic trajectory optimization for motion planning,STOMP)算法进行机器人无碰运动规划;针对其中随机叠加轨迹方向不确定导致的规划效率低的问题提出了启发式STOMP(heuristically STOMP,hSTOMP)运动规划算法。仿真结果表明该算法能够快速得到机器人的无碰平滑关节轨迹,其中启发信息的引入大大提高了原算法的规划效率,具有一定的理论意义和应用价值。

摘要：飞机布局的大迎角气动特性是决定飞行包线左边界的主要因素之一。飞行包线左边界区域的扩展增强了飞机的大迎角机动性和敏捷性,但是同时也极大地挑战着飞机的安全。几十年来,随着大迎角飞行研究技术的发展,战斗机飞行不断突破失速迎角附近及以上区域,将飞行左边界左移,扩大了飞行包线,减少了飞行限制,挖掘了战斗机的作战潜能。本文对战斗机大迎角飞行相关的气动特性研究技术,包括流动机理研究、数值计算方法研究、风洞气动试验、气动建模与数据库构建、气动与控制综合验证等关键技术的发展与应用进行了阐述。基于这些技术的发展,结合工程实践经验,提出了战斗机大迎角气动特性研究的整体思路和方法,包括大迎角气动力预先设计、气动力获取、气动力表达、气动力综合分析和气动-运动-控制一体化验证五个部分,以供相关装备研制参考。

摘要：针对圆筒型FPSO总体结构强度准静态设计方法依赖工程师经验的局限性,将设计波法引入圆筒型FPSO总体结构强度校核,提出了针对特征荷载选择的优化算法。该方法通过分析圆筒型FPSO总体结构承载特点和失效模式,结合常用特征载荷中有相同设计波的特征荷载,选择了舷侧外板波浪压力、上部模块重心处的水平和垂向加速度,作为设计波筛选的特征载荷;并根据圆筒型FPSO结构对称性,减少加载浪向,优化设计波搜索相位;基于本文方法的校核工况减少了60%,有效提升了校核效率。该方法已被应用于中国首条完全自主设计的圆筒型FPSO“海洋石油122”平台的强度校核中,校核结果通过了挪威船级社认证,该平台目前已完成设计,进入建造阶段,这也说明了本方法的可行性以及对后续同类FPSO设计的借鉴意义。

摘要：针对直升机动力涡轮转子变转速工作范围增大、临界转速难布局、转子弯曲模态振动控制困难的问题,提出一种基于改进粒子群算法的动力涡轮转子系统优化方法。采用有限元法,建立变转速涡轴发动机转子系统动力学模型,分析动力涡轮转子的动力学特性。基于改进粒子群优化算法,提出直升机动力涡轮转子系统的动力学优化设计目标,系统性地建立变转速动力涡轮转子系统优化设计流程。搭建了模拟转子实验系统,完成优化前后的对比测试实验。实验结果表明,优化方案下转子振动幅值相比原方案下降73.5%,能够实现的稳定变转速工作范围由77.5%~100%最高工作转速扩大为55%~100%最高工作转速,验证了所建立的动力学优化设计方法的有效性,为发动机动力涡轮转子系统设计提供了参考。

摘要：“新色彩”是现代意笔山水画在设色风格上与传统山水画区别的绘画表现语言,是近现代山水画摆脱传统山水画程式色彩束缚,具有开创意义的一种艺术探索。在现代写意山水画写生教学中,需正确解读写生绘画观念,思考研究意笔山水画新色彩的表现意义及其审美风格价值认知,以期在当下意笔山水画写生实践教学中,探究写生设色新观念、新实践与山水画新色彩风格之间的关联,促使“随类赋彩”传统绘画设色观念的转变以及意笔山水画“有意味的”新色彩风格的形成。

摘要：针对脉冲噪声环境下无法准确估计线性调频(LFM)信号多径时延的问题,分析非线性幅值变换法抑制脉冲噪声的原理,设计了一种新的非线性幅值变换函数P-NAT(piecewise-NAT)函数,证明了任意随机变量经该函数变换后存在有限二阶矩,提出了基于P-NAT函数的LFM信号多径时延估计方法。分别对发射信号和P-NAT函数变换后的含噪多径接收信号进行最佳阶次FRFT,根据FRFT域的峰值位置偏移量和时延的关系,实现LFM信号的多径时延估计。仿真结果表明,该方法在广义信噪比为0 dB、噪声特征指数大于0.2的情况下,时延估计归一化均方根误差小于10^(-4),适用于低信噪比和强脉冲噪声环境下的LFM信号多径时延估计。

摘要：飞艇的外形设计直接影响了飞艇的飞行性能、气动特性以及结构重量。文中以飞艇的阻力最小以及结构重量最轻作为优化目标,采用多目标粒子群优化算法对某型飞艇的外形进行了多目标优化设计。实际工程设计中,存在的诸多扰动因素会影响设计方案的性能。由于飞艇体积庞大且气囊为柔性材料,扰动因素对于飞艇的性能影响尤为明显。为此,文中提出了一种"基于信噪比的多目标决策方法"。该决策方法以信噪比为准则,不仅可以方便地对多个设计方案进行评价和排序,而且考虑到了工程实际中误差的客观存在,具有较大的工程应用价值。采用基于信噪比的多目标决策方法,从飞艇外形多目标优化的非劣解集中选择出最稳健的设计作为该型飞艇外形的最终设计方案。

摘要：广袤的北方森林中坐落着一处又一处的林场,在特定的历史背景下,林场容纳了大量的劳动力,并为祖国的建设发展发挥了重要作用,但是由于城市化的飞速发展,北方经济产业结构的调整,从而导致大量的人口流失,林场环境日渐衰败。如何科学合理建设林业产业、走可持续发展道路从而焕发林场新生是一个重要课题。

摘要：为了在平流层飞艇推进系统高效率和轻质量需求的矛盾之中取得平衡,提出基于能量平衡的平流层飞艇推进系统建模与优化设计方法。利用试验设计和代理模型技术分别建立了高空电动机、螺旋桨的主要设计参数与其效率和质量的代理模型。建立了包含太阳能电池和储能电池的飞艇能源系统质量计算模型。以整系统能量平衡和推阻平衡为约束,以推进与能源系统总质量最小为目标,借助多岛遗传算法构建了飞艇推进系统优化设计数学模型。对某型平流层飞艇推进系统进行了优化设计,结果表明:优化后的推进系统效率提升了23%,推进与能源系统总质量降低了340 kg,验证了该平流层飞艇推进系统建模与优化设计方法的可行性和应用价值。

摘要：进路的调度与执行是影响铁路车站作业效率的关键因素之一,现阶段车站作业的调度安排与信号控制尚未形成一体化融合。引入运筹学车间调度思想,对作业计划进行分解,综合考虑线路拓扑关系和区段资源的占用时间,紧密结合信号联锁分段解锁控制原理,利用资源调度方法构建进路分配时空约束,提出一种基于站场区段资源精细化分配的车站进路分配优化模型。针对模型难于求解的特点,提出一种基于短路径和时间交换邻域搜索的混合遗传算法。实验验证结果表明:本文方法与进路冲突疏解的方法相比,在延迟时间和走行时间方面分别提升4.76%和10.72%;当提升作业连续性的影响比重时,可避免部分进路冲突延迟,提高进路分配的优化质量。