摘要：针对惯性载荷作用下的结构拓扑优化设计问题,基于结构整体柔顺度的灵敏度计算公式的推导,阐述了此类问题目标函数的非单调特征;根据载荷与单元刚度的设计相关性,分析了多种材料插值模型对优化结果和迭代过程的影响.在此基础上,提出可变参数的RAMP模型,对不等式体积约束和纯自重作用下的拓扑优化问题,通过稳定的优化迭代过程得到逼近理论最优解的优化结果.理论分析和数值算例表明,设计相关惯性载荷导致结构柔顺度的灵敏度不再永远为负值,即柔顺度不再是单调减函数;惯性载荷作用下拓扑优化结果并不总是达到体积约束上限,即材料用量越多结构刚度未必越大;已有的ESO和MP类优化方法的优化结果存在明显的区别,而选择适当的材料插值模型能够很好的将两类优化方法的结果统一起来.

摘要：针对固定翼无人机姿态和速度控制中系统存在模型不确定性和外界扰动的情况,本文设计了基于扩张状态观测器的反步控制器抑制系统扰动以提高无人机的控制性能.首先建立无人机速度误差模型和姿态误差模型,其中姿态误差模型采用四元数作为变量以避免欧拉角在描述姿态时存在的奇点问题和复杂三角运算;进而设计扩张状态观测器对系统中存在的扰动进行估计,并将扰动估计值与控制器设计相结合,分别设计出姿态控制器和速度控制器来抑制扰动的影响且使无人机姿态和速度收敛到期望值.最后基于李雅普诺夫理论证明系统的稳定性.仿真结果表明,本文所设计方法能够抑制系统中存在的扰动.

摘要：推力矢量飞行器往往需要在大功角等具有大不确定性和强非线性的区域高质量地完成飞行动作,因此,如何应对大范围不确定性是推力矢量飞行器控制设计的关键问题.另一方面,推力矢量飞行器包含多种控制输入并且不同控制输入具有不同物理特性.因此,控制输入分配也是推力矢量飞行器控制设计的关键问题.为了对付大范围的不确定性,本文引入虚拟控制量的概念,采用自抗扰控制技术实现对飞行过程中的总扰动的实时估计和补偿.进一步,考虑控制输入的物理约束条件,提出了保证虚拟控制量达到设计值并使得发动机能耗最小的控制输入分配方案.通过建立对应的优化问题,严格分析其最优解的性质并提出了有限步求解最优控制分配输入量的算法.在仿真环境下,提出的控制算法有效实现了推力矢量飞行器大功角区域的机动动作,并能应对大范围的气动参数不确定性.

摘要：为集成电动助力转向系统与车道保持系统,提出了一种结合跨道时间与驾驶员操作行为判断的车道保持协调控制方法。在理论分析的基础上搭建了车道保持模型、魔术轮胎模型、7自由度整车模型和EPS模型,并进行仿真和硬件在环实验。结果表明,所设计的车道保持协调控制方法能解决EPS部件与车道保持执行部件之间的协调问题,将车辆维持在两车道线之间,保证车辆的行驶安全性。

摘要：随着多种分布式新能源的并网,如风电与光伏发电、生物质能发电、储能与电动汽车等,传统情况下孤岛配电网的发电控制方法已很难达到高品质频率稳定控制的要求.为解决此问题,本文提出了一种新颖的深度自适应动态规划算法.该算法将自适应动态规划算法中的神经网络替换为机器学习领域中的深度神经网络,并在其中添加深度模型预测网络.所提算法能一次性完成传统模式下"发电控制算法+指令优化分配算法"共同完成的工作.最后,为验证深度自适应动态规划算法的鲁棒性,设计了多种配电网的仿真实验,即正常情况、"即插即用"启停机情况、通讯故障情况、全天扰动仿真情况、变拓扑结构的孤岛配网情况和变参数模型的仿真,设置的总仿真时长达25年.仿真结果验证了所设计的深度自适应动态规划算法有效性、可行性与强鲁棒性.

摘要：针对西南地区水电工程中岩爆频发的问题,提出在洞周向围岩内部切缝的方法防治时滞型岩爆。从理论分析、数值模拟和施工工艺3方面探讨了切缝法防治时滞型岩爆机制与方法。切缝为环向应变提供变形空间,降低了围岩表面的环向应力大小。切缝底部及切缝间形成的塑性区,消耗了围岩中的部分弹性应变能。理论分析和数值模拟的结果表明,合理布局切缝的部位、间距及数量可以提高防治的效果,在实际操作中还应根据围岩的特性合理选择和设计切缝的成型方案,如采用破碎孔和聚能预裂爆破等方法,以准确控制切缝尺寸。

摘要：具有结构多样性的天然产物,因其生理活性独特,在药物方面发挥了重要的作用。近年来,利用天然产物手性骨架、生物相容性以及多修饰位点的特性,进行结构改造和官能团的引入,设计合成的新型天然产物骨架有机功能分子,在阳离子识别、阴离子识别、离子的双响应性识别及分子识别等领域中都发挥了重要作用,成为新型功能分子的研究热点之一。本文介绍近年来以天然产物为骨架设计合成的新型功能分子在分子、离子识别方面的研究现状及其发展前景。

摘要：本文主要研究了一类基于T-S模型的区间二型随机模糊系统的稳定性问题.旨在设计一个状态反馈控制器,使得闭环系统随机渐近稳定.利用随机李雅普诺夫方法,建立了系统随机稳定的充分条件.利用区间二型模糊集合隶属函数的特性,引入松弛矩阵,得到一个保守性更好的稳定性结果.最后通过两个仿真例子,验证了所设计方法优势和有效性.

摘要：因为器件性价比高、可复用、远距离探测,抗电磁辐射等优势,基于内腔光纤激光器的气体光谱检测方法受到了广泛的关注。通过精心设计气室和反射镜,建立了内腔光纤激光器气体检测系统。在锯齿波电压驱动下,F-P可调谐滤波器连续调谐,实现了波长扫描,可获得多条气体吸收谱线,一次扫描相当于多次测量,极大的提高了测量灵敏度。实验结果表明,检测误差可控制在100ppm内,相对误差小于实际气体浓度的3%。

摘要：准确预测打入桩的承载特性是一个重要的工程课题,特别是在近海工程中,如大型跨江海桥梁、风力涡轮机、港口和近海工程结构物平台等,这些重要结构物都将打入桩作为主要的基础形式,然而通过现场静载试验确定这类桩的承载力却十分有限。目前,国内外存在众多关于黏土中打入桩的竖向承载力计算方法,其中较为常用的有Furgo-96、NGI-99、ICP-05和UWA-13这4种设计方法。但将这些设计方法直接应用于工程设计和实践却仍然较少,其主要原因在于缺乏高质量的静载试验数据来评价这些设计方法的可靠性。因此,有必要搜集一个具有广泛代表性的桩基承载力静载试验数据库来客观评价上述设计方法的可靠性,用以帮助工程设计人员选择最适合的设计方法。基于这个目的,本研究在国际上一些常用数据库的基础上进行扩充整理,最终得到一个包含89根高质量打入桩静载荷试验数据的新数据库,称之为ZJU-ICL Clay数据库。采用上述4种设计方法预测ZJU-ICL Clay数据库的桩基承载力,并将预测结果与实测数据进行对比,应用统计方法,客观评价这4种方法的优缺点及可靠性。