摘要：针对水下旋翼式平台在近水底工作时的时变非线性干扰问题,提出一种基于干扰观测器的动态面控制器以实现水下旋翼式平台的近水底定深控制。首先,采用水下航行器建模理论并结合牛顿欧拉方法建立水下旋翼式平台的运动学和动力学模型;然后,采用动态面控制方法处理系统的非线性特性,引入一阶滤波器对虚拟控制律进行滤波,以此来代替复杂的微分运算,同时,通过非线性干扰观测器对系统内外部总扰动进行观测估计,并通过李雅普诺夫理论证明系统的稳定性;通过仿真实验验证所设计控制策略在白噪声模拟的随机干扰和参数不确定条件下的有效性;最后,设计开发实验样机,并在不同期望深度的近水底开展定深实验。研究结果表明:在水底反冲击力的作用下,相比动态面控制和串级PID控制,采用所设计的控制策略,平台姿态通道和深度通道的控制精度均有不同程度的提高,说明所提出的控制方法具有较好的鲁棒性,可有效解决近水底扰动问题。

摘要：为了解决强度调制-直接检测正交频分复用(IM-DD OFDM)光通信系统中由光纤色散和非线性效应导致的传输性能下降的问题,提出利用正交偏振泵浦非简并四波混频(NFWM)产生的无波长偏移光学相位共轭(OPC)波对系统中的信号损伤进行光域补偿。首先在理论上推导了利用正交偏振泵浦NFWM生成OPC波的原理,基于上述原理,设计了无波长偏移OPC实现方式,在正交偏振态上得到与原信号波长完全一致的OPC波。然后对影响生成OPC波功率的因素进行了具体分析。最后依据优化参数设置,进行仿真验证,结果表明所提系统能够以114.375 Gbit/s的传输速率在长度为240 km的标准单模光纤链路中传输。

摘要：为研究递归图和多层前馈(BP)神经网络在桥梁损伤识别方面的应用,以某大跨斜拉桥为例,采用ABAQUS有限元软件建立其三维模型,通过动力分析提取该三维模型的加速度曲线并进行递归图处理和BP神经网络分析。研究结果表明:递归图方法能够初步地识别主梁的损伤位置和损伤程度;BP神经网络分析能够精确识别主梁损伤的具体位置和损伤程度值,且识别准确率均大于85.0%。该方法可为类似桥梁工程的损伤识别提供借鉴。

摘要：为了探究轻型高速公路路线纵断面设计关键参数,基于Carsim/Trucksim软件搭建了人-车-路耦合系统,根据普遍性和不利性原则,选取轿车、面包车和轻型货车作为轻型车辆的代表性车型,开展了代表性车型在直坡路段和弯坡组合路段的行驶仿真。根据轻型车辆在纵断面和弯坡组合路段运行特征,确定了轻型高速公路的控制车型以及路线纵断面的坡度、坡长参数。结果表明:轻型高速公路纵断面设计参数应以轻型货车和面包车作为控制车型;高速行驶下,车辆在弯坡组合路段的速度衰减比在单纵坡路段更为剧烈;根据速度衰减特性和允许速度降幅,轻型高速公路设计速度为100km/h时,若允许轻型货车通行,应以比功率为25W/kg的轻型货车作为控制车辆,路线纵断面最大纵坡为5%,最大坡长为750m,若不允许轻型货车通行,路线纵断面最大纵坡为6%,可不限制最大坡长;设计速度为120km/h和140km/h时,应以比功率为35W/kg的面包车作为控制车辆,路线纵断面最大纵坡分别为6%和5%,对应的最大坡长均为1200m。

摘要：【目的】在“双碳”背景下,氨作为无碳富氢的能源载体,体积能量密度高、易液化存储,具有广阔的发展前景。然而复杂的储运环境增加了液氨储罐和管道腐蚀的风险,因此,研究复杂输送环境下液氨腐蚀问题是“氨-氢”能源基础设施制造和安全服役的关键。【方法】通过综述液氨腐蚀的研究进展,探讨了不同环境、不同材料的氨腐蚀行为和应力腐蚀开裂机制。同时,总结了相关氨腐蚀检测方法和具体防护措施,并展望了未来氨腐蚀研究的发展方向。【结果】氧气、碳氧化合物、硫化物及氯化物的混入对氨腐蚀有促进作用,而水杂质对氨腐蚀的影响具有两面性;应力能够引起液氨应力腐蚀开裂,不同材料的应力腐蚀敏感性从大到小依次为铜及其合金、高强钢、碳钢。【结论】基于国内对液氨腐蚀行为机理尚不明确、氨腐蚀防护措施有待完善等问题,提出以下建议:①采用实验研究、仿真模拟等方法,探究多杂质关联作用下不同材质的液氨腐蚀行为和内在腐蚀机理;②需结合液氨管道实际输送环境及材料失效特征,开展管线钢及焊材-液氨临界失效边界检验与腐蚀风险评价;③从液氨储罐及管道的设计、选材、制造、使用等多个角度,结合多种腐蚀防腐措施,形成完善的液氨储运系统腐蚀控制、防护及评价标准体系。

摘要：为明确驾驶人在高密度互通立交出入口时精神负荷变化与驾驶环境的相关性,选取重庆市主城区内环快速路上4座立交(3座小净距立交及1座普通立交)作为研究对象,开展了47位驾驶人的实车驾驶试验。使用生理仪连续采集了驾驶人的心电数据,计算了驾驶人经过立交分流点、合流点前后的心率增长率(heart rate increase,HRI),以HRI作为驾驶人精神负荷评价指标,明确了驾驶人在立交出口和入口的精神负荷变化规律,对出口和入口的精神负荷进行了对比,并分析了环境熟悉程度及分流方向对驾驶人精神负荷的影响。结果表明:小净距立交出入口驾驶人HRI存在6种变化模式,较普通立交出入口存在的5种变化模式更多样化;小净距立交出口和入口的HRI均值变化呈相反的趋势,且HRI均值及特征分位值均表现为入口HRI略大于出口HRI;合流和分流行为都会使驾驶人的精神负荷产生明显波动;立交间距离过短,会导致驾驶人经过立交出口和入口时的HRI增大,精神负荷增加;环境熟悉程度对驾驶人经过立交出口和入口分合流点时的HRI存在显著影响,驾驶人第2、3次经过相同立交出口和入口时的HRI波动明显减小;驾驶人经过立交左侧分流点时的HRI较右侧分流点更高,精神负荷更大。

摘要：为掌握我国乘用车质量和动力性能参数的分布特征,对3 791辆乘用车的5种细分车型和能源形式进行了质量和动力性能差异性分析,确定了小客车专用公路设计车辆的质量和性能参数建议值。结果表明:我国乘用车的整备质量、满载质量、功率、扭矩的第85%分位值分别为2 040 kg、2 600 kg、180 kW、370 N·m。纯电动车整备质量和满载质量的平均值均大于燃油汽车的平均值。纯电动车中SUV比功率最大、面包车比功率最小,燃油汽车中SUV比功率最大、轻客比功率最小。小客车专用公路中,用于公路结构设计的设计车辆可确定为整备质量为2 700 kg、满载质量为4 200 kg的纯电动轻客和整备质量为2 200 kg、满载质量为3 300 kg的燃油轻客;用于公路几何设计的设计车辆为比功率为20 W/kg的纯电动面包车和比功率为30 W/kg的燃油轻客。

摘要：由多电堆组成的液流电池系统通常用于大规模电能存储应用.在这种多电堆系统中,不可避免地存在与管道系统中电解液流动相关的传输延时,这会对系统设计和运行性能产生重要影响.针对热再生氨基液流电池电堆系统,设计开发了一个包含传输延时的动态模型,研究了不同系统设计和运行条件对系统性能的影响.仿真结果表明:传输延时会导致电解液浓度在管道中分布不均匀,并导致系统中的电堆电压均匀性较差.探究了电堆在不同流量、不同管道尺寸和不同反应物浓度下的运行情况,电堆输出功率随着流量的增大呈现先增加后减小的变化趋势,而整个系统的压降随着流量的增大而增加,当考虑到整个系统的压降损失时,电堆的总功率与电堆的输出功率呈相同的变化趋势;并且流量的增加会使反应物的浓度分布和电堆电压更加均匀.电堆输出功率随着管道半径的增加而增大,随着管道长度的增加呈现先增加后减小的趋势,考虑压降损失后的总功率也与输出功率呈现相同的变化趋势.电解液反应物浓度(Cu^(2+)、Cu(NH_(3))^(2+)_(4)、NH_(3))的变化也会影响电堆的输出功率,电堆的输出功率随着NH3初始浓度的增加而增大;而对于Cu^(2+)来说,存在一个最佳浓度值,使得电堆输出功率最大;随着Cu(NH_(3))^(2+)_(4)浓度的增加,电堆功率会逐渐降低.

摘要：由于履带与地面之间的相互作用力复杂,因此为履带车辆建立精确的模型较为困难。该文提出了一种基于轨迹预测补偿的双重无迹Kalman滤波(DUKF)的履带车辆滑动参数实时估计方法。上层无迹Kalman滤波(UKF)利用历史轨迹信息对滑动参数进行初步估计,将初步估计的滑动参数输入基于履带车辆瞬时转向中心(ICR)的车辆模型进行轨迹预测,结合轨迹预测相对位置的残差,通过下层UKF对初步估计的滑动参数进行补偿。基于RecurDyn与MATLAB/Simulink搭建仿真模型对所提出的方法进行了验证。仿真结果表明,与传统的UKF和扩展Kalman滤波(EKF)相比,DUKF能够在转变工况下进一步提升履带车辆滑动参数估计精度并减小轨迹预测误差。

摘要：为揭示驾驶人在高密度立交出口的视觉搜索行为特征,开展了47位被试的实车驾驶试验,使用眼动仪采集驾驶人在行驶过程中的眼动数据.使用K-medoids动态聚类算法划分了驾驶人经过立交出口时的视窗区域,利用马尔可夫链计算注视转移概率,对分流段和匝道段驾驶人的注视和扫视数据进行统计分析.结果表明,驾驶人的注视视窗可以划分为7个区域.在出口分流段时,驾驶人对前方道路近处的注视需求最高,净距不足时,会增加对于左前侧的关注;在匝道段时,驾驶人的注视点分布更加集中.驾驶人变道时会增加对右后视镜区域的关注,并且在净距不足时,其扫视需求会高于普通净距情况,但是视野所观察的范围会变窄.当匝道半径小于或等于60 m时驾驶人更关注道路两侧;而半径大于60 m时更关注行驶通道中间,即更倾向于关注前车或者行车道中线.