摘要：智能反射面(intelligent reflecting surfaces,IRS)可以通过大量低成本的无源反射元件巧妙地调整信号反射,从而动态改变无线信道,提高通信性能,目前已成为无线通信研究的焦点。然而,由于IRS的加入,整个通信系统变得更加复杂,系统的动态性也更高,使通信系统面临着许多新的挑战。机器学习(machine learning,ML)具有很强的数据处理与自适应能力,能够不断适应变化的环境和需求,可以很好地应对通信系统中的许多挑战。因此,使用ML解决IRS辅助的通信系统中的问题,已经成为当前研究的重点。基于此,对ML在IRS系统中的应用进行了系统性的概述,从IRS辅助的通信系统中存在的问题入手,分别从反射因子的设计与优化、信道处理与建模、资源分配和管理、安全性增强4个方面对ML在IRS系统中的应用进行阐述和分析,并讨论了将ML应用在IRS系统中的优势及未来的发展趋势与挑战。

摘要：为将切割和装箱问题作为一条完整的生产物流链进行研究,设计考虑将两者契合在一起,构建了两阶段二次装箱模型,第一阶段为二维切割问题,第二阶段为二维装箱问题。为求解上述问题,提出了两阶段基于列生成和分支定界算法的求解方式。利用列生成算法对问题的线性松弛主问题进行求解后,使用分支定界进行后续问题的求解,最终原整数规划问题通过该方法得到了最优解。通过二次装箱策略将装箱问题分解为一次装箱和二次装箱,进而简化其求解复杂度。一次装箱类似于快递包装,在箱子上进行标记,记录箱子内装载货物的规格和数量位置,二次装箱类似于包裹的转载运输。二次装箱策略可以对货物进行分类包装,能够跟踪货物的后续搬运过程,进而减少物流企业在各需求地的搬运成本,帮助物流企业在后续配送过程中提高工作效率。通过对实例的测试,结果表明列生成和分支定界算法适用于所提出模型的求解,研究成果为二维切割和装箱组合问题的求解提供了有效途径。

摘要：在多端直流配电网中,变换器的交流侧发生网压不平衡会导致其直流侧产生2倍频脉动,从而影响配电网中敏感负荷的供电电能质量。针对该问题,以适用于多端直流配电网的直流潮流控制器(DCPFC)为研究对象,提出一种不平衡网压下的脉动功率分配控制策略。在DCPFC各端口处加入针对2倍频脉动的虚拟阻抗,可以实现2倍频脉动功率在任意线路上的自由分配,以减小对敏感负荷的影响。各端口加入的虚拟阻抗以线路损耗最小为原则进行设计,并利用根轨迹法进一步精确虚拟阻抗的选取范围,使其在分配脉动功率的同时不会影响系统稳定性。通过仿真和实验验证所提控制策略和设计方法的有效性。

摘要：数字试验测试验证(Digital Experiment,Testing,and Validation,D-ETV)是利用“数力”和“智力”更好地了解产品或系统基本属性和性能特征的方法,是实现高质高效研制运维的重要支撑手段。然而,在物理试验测试验证(Physical Experiment,Testing,and Validation,P-ETV)向D-ETV演化的过程中,因缺乏基础共性标准参考,导致不同人员对D-ETV的理解与认识存在差异;因缺乏关键技术标准参考,导致D-ETV实现难;因缺乏通用支撑、安全、行业应用等标准参考,导致D-ETV实施难。针对上述问题,首先从D-ETV有何用、如何用、何处用3个角度对D-ETV标准需求进行分析。在作者团队前期提出的D-ETV通用流程“D”模型及关键技术基础上,进一步建立并完善“析-定-建-测-评-融”D-ETV理论体系。面向航空航天、工程机械、船舶、电子信息、汽车等领域的国家重大需求,与相关研究院所和企业共同尝试探索建立一套D-ETV标准体系,包括基础共性、关键技术、通用支撑、安全和行业应用5类标准。期望相关工作为D-ETV理论研究、标准研制、行业应用提供参考,助力我国试验测试验证向数字化、智能化、服务化方向发展,进而为我国装备高质量发展提供支撑。

摘要：为了满足约束空间下的15 mm口径快速反射镜需求,对磁阻式电磁驱动进行了理论分析和建模仿真,分析了电磁驱动中线圈、永磁体参数、气隙,磁芯及导磁体等参数对驱动力矩的影响;根据仿真优化结果设计了快速反射镜样机,并进行了实验测试。结果表明,快速反射镜外形尺寸为24.0 mm×33.5 mm,转角范围为2维±1°,工作带宽大于350 Hz,主体重量79 g,口径15.0 mm,平均功耗7.36 W;快速反射镜样机体积小、重量轻、转角范围大,可应用于约束空间下的光束指向。此研究结果有助于推广小型磁阻式快速反射镜在空间或负载重量约束较高的场合进行应用。

摘要：针对大型遮蔽空间惯性/地图匹配算法中粒子贫化和子粒子群迷路效应导致定位精度下降的问题,提出一种基于K-means聚类的回溯粒子滤波(RPF)人员定位算法。首先,用行人航位推算(PDR)中航向更新、步频检测及步长估计得到初始运动轨迹;然后,设计RPF算法,提高存活粒子有效性和多样性,缓解粒子贫化,提高人员定位精度;最后,通过K-means聚类算法解决子粒子群的迷路效应,修正人员轨迹出现在非可行域的现象。实验结果表明:本文算法抑制了粒子贫化和子粒子群迷路效应,人员平均定位误差相比惯性定位和标准粒子滤波降低了81.20%和51.48%。

摘要：为解决车辆主动悬架系统减振效果与控制能耗间的矛盾,基于“数字孪生、以虚控实、节能减振”理念,提出了主动空气悬架系统的理想孪生动挠度跟踪控制策略。首先,以车辆座椅主动空气悬架系统为例,利用准零刚度系统构建了真实空气悬架系统的理想数字孪生体,同时建立了该孪生体的参数匹配设计方法;然后,以空气弹簧气体压力控制为节点,设计了外环位置模糊非奇异快速终端滑模控制器,以及考虑空气弹簧充放气过程中电磁阀非线性流量特性的内环气压控制器,进而实现真实悬架系统对实际激励下孪生体动挠度的跟踪;最后,通过台架模拟实验与整车平顺性仿真实验,对所提控制策略的有效性与先进性进行了验证。结果表明:与以降低加速度为控制目标的传统控制策略相比,所提策略在随机路况下的座椅垂向振动加速度均方根更小且控制能耗均方根最小降幅达65.0%,冲击路况下座椅垂向振动剂量也更小且主动控制力最大降幅高达45.5%。所提策略性能明显优于传统策略,能在有效提高悬架系统减振性能的同时大幅降低主动控制能耗,有效解决了上述矛盾,可推广应用于各类主动悬架系统,为节能减振提供新的研究思路。

摘要：为对海底输气管道进行巡线泄漏检测,设计了一种混合驱动水下滑翔机。对混合驱动水下滑翔机进行了结构设计,使得滑翔机在螺旋桨推进系统的驱动下在海底沿管道定深航行,从而完成检测任务。利用基于BP神经网络的PID控制,使系统具有更精准的深度控制效果。仿真结果表明,该滑翔机既可以灵活地转向,又能实现准确的深度控制。

摘要：为抑制大风区兰新高速铁路接触网正馈线在挡风墙尾流影响下发生的大幅舞动，基于空气动力学理论，建立了安装气动阻尼片后的接触网正馈线几何模型，结合用户自定义程序（user-defined program,UDF）与动网格技术实现正馈线舞动响应的流固双向耦合求解.研究结果表明：当固接式气动阻尼片安装角度为140°时，正馈线舞动振幅最小；悬挂式气动阻尼片垂直向下悬挂，安装后具备抑舞效果.不同悬挂式气动阻尼片结构长度均为0.75D时，正馈线舞动振幅达到最小值，此时气动阻尼片的抑舞效果最好.气动阻尼片具有一定的压重效果，以抵消部分垂向风荷载，较适应兰新高速铁路接触网大风区段的运行环境，建议采用金属材质气动阻尼片.安装气动阻尼片后，气流经导线的通道会受到限制，产生压力差，进而导致气体流动速度减慢，气动阻力增强，消耗导线振动带来的能量，从而减少舞动的幅度和频率.

摘要：针对虚假数据注入攻击(false data injection attack,FDIA)下的分布式安全状态估计问题,提出了一种基于攻击削减的分布式安全状态估计算法。首先,在无攻击的假设下对局部滤波器中预测值与估计值间的差值进行统计分析;然后,将FDIA建模为导致有效预测值与受损估计值间的差值产生变化的未知输入,并设计带有遗忘因子的递归最小二乘(recursive least squares,RLS)对其进行估计;最后,设计攻击削减机制对因攻击而受损的数据进行恢复,并对处理后的局部估计值进行融合。仿真结果表明,所提方法能够有效实现攻击估计,降低攻击的影响,提高了鲁棒性和估计精度。