摘要：考虑了在电动前移式叉车装载货物转向行驶的情况下,其门架受载变形和货物升降共同引起叉车合成质心位置的变化,进而结合叉车合成质心变化模型和叉车三自由度模型建立了叉车动力学模型。针对叉车合成质心位置变化导致其转向稳定性不足的问题,根据零力矩点(Zero Moment Point,ZMP)理论分析了叉车行驶的稳定条件并得到了侧倾指标来判断车辆的稳定性。通过理想跟踪模型得到理想的叉车横摆角速度、质心侧偏角、车身侧倾角和侧倾角速度,以理想值与由叉车动力学模型仿真得到的实际值的差值为输入,设计了一种基于零力矩点的滑模预测控制(Sliding Mode Predictive Control,SMPC)算法,以调节叉车后轮转角的大小。仿真研究表明,在阶跃工况和双移线工况下,当货物升降速度不同时,与滑模控制(Sliding Mode Control,SMC)和无控制相比,基于ZMP滑模预测控制实现了对理想叉车横摆角速度和质心侧偏角的实时快速跟踪,提高了叉车的稳定性。

摘要：该文设计并制备了一种针对转基因花椰菜花叶病毒35S(CaMV 35S)启动子检测的新型电化学基因传感器。首先制备了血红素功能化的还原氧化石墨烯(Hemin-rGO),并将其修饰于玻碳电极(GCE)表面,再通过电沉积金纳米粒子(AuNP)固定巯基化的DNA捕获探针。通过设计的夹心型传感策略,当目标序列存在时,辅助DNA通过杂交形成双链并利用其巯基化5'端共价结合AuNP,在负载硫堇(Thi)后放大电流响应,可灵敏检测目标CaMV 35S启动子序列。考察了测试底液pH值、Thi浓度、AuNP富集时间以及DNA序列杂交时间对检测性能的影响。获得最优测试条件为:pH 7.4,Thi浓度为0.5 mmol/L,AuNP富集时间为40 min,DNA杂交时间为60 min。在最优检测条件下,示差伏安电流信号与目标DNA浓度的对数在1×10^(-16)~1×10^(-10)mol/L范围内呈线性相关,检出限为9.46×10^(-17)mol/L。该基因传感器显示出高选择性,较好的稳定性和重复性,用于转基因拟南芥实际样品中CaMV 35S启动子序列的检测,其检测结果与凝胶电泳法一致。方法对食品、饲料及其他工业品等原料或成品中转基因作物成分的快速检测筛查具有很好的应用前景。

摘要：为了获得具有高承载和吸能特性的新型多孔结构,提出了基于三周期极小曲面的空心多孔结构设计与力学性能分析方法。通过将不同水平参数的I-Wrapped Package(I-WP)型三周期极小曲面进行布尔运算,实现空心多孔结构设计,基于数值均匀化法评估了空心多孔结构的等效属性,采用有限元法分析了空心多孔结构的静态力学性能,通过压缩实验分析了空心多孔结构的压缩和吸能特性。相对于I-WP型基础结构,I-WP型空心多孔结构具有更高的等效体积模量,在静态载荷下承载能力更强,在动态载荷下压缩和吸能特性更优。

摘要：目前实地部署的商用采矿无人系统大都采用激光雷达和毫米波雷达作为感知传感器,难以准确识别障碍物的类型,尤其是较远处障碍物,不利于正确决策,从而影响无人作业的安全和整体效率.针对这些问题,本文采集了不同场景的矿山数据,并提出了一种基于YOLOv5S的图像目标检测算法.该算法主要进行了三方面改进:首先,使用不同的填充策略和空间注意模块优化采样方法,提高了模型的采样能力;其次,解耦Head预测分支,让每个分支专注自己的任务;最后,优化损失函数,耦合定位和分类,实现定位和分类任务的联合优化.试验表明,三种方法在保持实时性的前提下,可将YOLOv5S的平均精度(Average Precesion, AP)从49.9%提高至58.9%,实现白天、夜间场景下不同尺度的障碍物识别.

摘要：铰接列车是我国基础建设中非常重要的特种设备运输工具,其对道路设计的通行性和安全性提出的要求较高,但目前相关规范未全面考虑铰接列车的安全通行需求,此类特殊道路的设计指标仍需完善.文中根据铰接列车的后轮转向原理,结合车辆尺寸和平曲线要素分析车轮运行轨迹,完善路面加宽值模型;提出在填挖限制时,以路面加宽值为限制条件的圆曲线半径选取方法,并以道路加宽不足3 m为例,提出“转向后轮”和“非转向后轮”两种类型车辆在不同轴距、转角条件下的转弯半径建议值为20~80 m;同时,为保证车辆在转弯过程中道路内外侧的空间安全,提出“车身横净距”、“甩尾容许值”两项安全性设计指标,分析不同类型车辆对设计指标的需求与差异.本文研究成果旨在为工程人员提供准确的设计参考依据,降低道路后期改扩建的成本,提高大型货物的运输安全性.

摘要：为了提高双级泵式污水源热泵系统设计和运行调节的合理性,建立了污水子系统的旁路串联水泵模型,基于实际工程数据,通过数值实验,分析了管路阻抗、水泵性能对系统实际用水量和流量系数的影响特性,讨论了系统的运行稳定性和调节性,结果表明,小阻抗旁路串联水泵系统具有环路独立性,因此,可以采用简单的分级调试方法来监控运行.增加旁路漏水阻抗有利于优化系统设计的流量系数.选择特性曲线较平缓的水泵有利于提高系统的综合性能.

摘要：为研究注浆纠偏在隧道工程中的应用规律,对深圳地铁1号线鲤鱼门—前海湾区间的注浆纠偏工程进行介绍。据现场注浆纠偏结果显示,外部注浆可有效纠正隧道横向偏位,竖向注浆纠偏效果不如水平注浆纠偏效果。提出一种应用于实际工程模拟注浆的数值方法。依托实际注浆纠偏工程,通过有限元软件ABAQUS,运用提出的注浆模拟方法建立考虑浆液注入的二维流固耦合模型。从注浆管打设角度、注浆压力和注浆范围3个角度,对通过打设斜管注浆对隧道进行竖向纠偏的规律进行研究。研究结果表明:注浆管角度为60°时,对隧道竖向直径收敛减小效果较好,角度越大,对竖向位移纠偏效果越好。注浆压力不宜超过600 kPa。向下延伸注浆范围可以提升注浆纠偏的效果。

摘要：针对三相四线制不平衡无功负载的特点,采用正、负序同步旋转变换分别提取基波正序、负序无功分量,同时采用静止坐标系下的分相控制策略,实现配电网静止同步补偿器(DSTATCOM)补偿模式的灵活性选择,可以只补偿负序、零序分量,充分利用DSTATCOM容量优先保证网侧电流平衡,也可在DSTATCOM容量允许的情况下同时补偿正序、负序和零序分量,进一步提高网侧功率因数。为提高分相控制的补偿精度且同时保证系统的动态性能,引入改进型的快速重复控制,设计了基于比例积分(PI)控制内环和快速重复控制外环的电流双环控制策略。最后在MATLAB/Simulink环境下建立三相四线制DSTATCOM仿真模型并搭建实验样机进行验证,仿真和实验结果证明了基于快速重复控制的分相控制策略能实现DSTATCOM对不平衡无功的高精度、选择性补偿。

摘要：对摇摆条件下两相自然循环系统不规则复合型脉动进行了非线性时序分析。通过相空间重构计算了不规则复合型脉动时间序列的关联维、K2熵和最大Lyapunov指数值,在几何不变量的计算结果基础上,结合密度波型脉动和波谷型脉动的对比,分析了不规则复合型脉动的混沌特征和产生机理。分析结果表明:不规则复合型脉动为典型的混沌运动,热驱动力、流动阻力和摇摆引起的附加外力的相互作用和耦合导致了混沌的出现。

摘要：针对微创手术机器人术前手动调整困难的问题,以简化的单关节为对象研究其反向驱动的控制方法.建立关节的等效阻力矩模型,通过参数辨识实验得到系统的动力学参数.为获得准确的关节转动速度和加速度等信息,搭建状态观测器对系统状态进行重构,并通过仿真确定合理的观测器反馈矩阵.利用状态观测结果结合关节等效阻力矩模型实现单关节的反向驱动控制方法.实验结果表明:所设计的控制方法能够较理想地补偿反向驱动过程中重力、摩擦力和惯性力的影响,使反向驱动所需力矩的平均值降低70%以上,且有效改善了关节运动过程中的爬行问题.