摘要：为提高跷跷板系统在外部干扰下的平衡控制性能,提出一种基于指数收敛干扰观测器与切换增益模糊自适应分层滑模控制相结合的复合控制策略。首先,设计一种指数收敛干扰观测器,对系统受到的外部扰动等不确定因素进行估计补偿,以改善控制器鲁棒性。该观测器不需要状态变量二阶导的信息,可以应对实际工程中难以通过求导的方式获取加速度信号的问题。然后,针对跷跷板这类强耦合欠驱动系统提出一种分层滑模控制算法,并进一步针对滑模控制算法在未知大干扰下切换增益过大的问题,通过模糊规则的设计将切换增益模糊化,以降低系统抖振。最后,仿真和试验结果表明,相较于传统的滑模控制算法,该分层滑模控制算法抗干扰能力更强、切换增益更低。该策略可应用于类跷跷板平衡控制的实际系统。

摘要：提出一种联合边路和中路解码特征学习的多描述编码图像增强方法。该方法同时考虑了边路解码图像增强和中路解码图像增强的问题,因而可以通过联合学习优化中路解码和边路解码的特征来实现更好的网络训练。首先,考虑到多描述编码的边路独立解码和中路联合解码的特性,提出一种网络共享的边路低分辨率特征提取网络来有效地提取具有相同内容和差异细节的两个边路解码图像的特征,同时设计一种残差递归补偿网络结构并将其用于边路与中路低分辨率特征提取网络。其次,设计一种多描述边路上采样重建网络,该网络采用部分网络层参数共享策略,该策略能够减小网络模型参数量,同时提高网络的泛化能力。最后,提出一种多描述中路上采样重建网络,将两个边路低分辨率特征与中路低分辨率特征进行深层特征融合来实现多描述压缩图像的增强。大量的实验结果表明:在模型复杂度、客观质量和视觉质量评价方面,所提方法优于很多的图像增强方法如ARCNN、FastARCNN、DnCNN、WSR和DWCNN。

摘要：塔式起重机在实际应用中,由于绳长的变化会加剧负载(货物)的摆动,使得货物很难被快速、准确地运输到指定的位置。因此,为了对塔式起重机负载进行精确定位及防摆控制,提出了一种基于滑模自抗扰控制(SM-ADRC)的变绳长塔机防摆控制方法。首先,根据拉格朗日方程得出了系统的动力学方程,并依据动力学方程将系统分为了变幅、回转、提升3个子系统,并对每个子系统分别设计了线性扩张状态观测器(LESO),观测和补偿了对应回路中因参数变化、系统耦合及外界因素引起的未知总干扰;然后,结合滑模控制(SMC),设计了带有干扰补偿的非线性误差反馈控制律;最后,在MATLAB/Simulink中,在快速性、鲁棒性方面,对比分析了滑模控制方法与滑模自抗扰控制方法的控制性能。研究结果表明:相比于滑模控制方法,滑模自抗扰控制方法对塔机防摆控制时间缩短了25.5%,并且该方法不仅可以提高塔机的快速响应性能,而且具有较强的鲁棒性和自适应性,可以对塔式起重机负载进行精确定位及有效的防摆控制。

摘要：针对起重机的安全性问题和传统的安全评价方法计算效率低下等复杂问题,提出Sobol方差结合代理模型的计算分析方法来研究桥式起重机的结构安全评估。根据桥式起重机的结构特点和2种失效模式的安全评价准则,通过Sobol方差的概念建立量化评价模型,利用克里金代理模型提升计算效率。结果表明:采用克里金代理模型的计算方法可以将结果误差控制0.80%~4.41%,节省90%计算成本;在各种失效阈值下,翼缘板厚度对于结构强度和刚度的失效概率影响是最大的。该方法不仅提高了起重机结构安全评价效率,节省了试验成本,而且弥补了多种设计变量下的起重机结构安全评价的不足。

摘要：针对边缘云环境的自动化和分布式特性、高度不可靠性及易变的工作负载问题,提出基于注意力时空卷积和A2C的虚拟机主动容错优先迁移决策模型AST-A2C。首先,采用带有注意力机制的长短期记忆网络(LSTM)提取各主机的时序特征,根据时序特征和多主机间的交互信息构建图网络,再利用图注意力网络(GAT)提取网络中不同主机间的关联信息,将其用于主机的故障信息编码。其次,设计可动态建立模型并不断生成改进决策的A2C模块,联合故障编码信息和调度决策信息进行优先迁移决策。最后,构建满足不同用户QoS要求和应用程序设置的自适应损失函数来优化调度决策。实验结果表明,该模型在故障检测、能源消耗、时延敏感性等方面优于最先进的基线,是提高边缘云计算可靠性的理想选择。

摘要：产品前期设计方案的准确决策可提高其在市场上的竞争力。针对产品设计方案选择的复杂性和决策过程的主观性问题,提出基于眼动试验和前景理论价值函数的产品设计评价方法。通过对造型设计因素的分析和文献总结,构建了数字化焊接电源造型设计评价指标体系,建立基于前景理论和模糊TOPSIS的评价方法。结合制造商、设计者和用户的评价数据计算各方案的前景价值并进行方案排序,从而得到设计方案优劣的主观评价结果。通过眼动试验测试了5种方案随机构成的组合,得到的试验数据验证了数字化焊接电源造型设计方案的排序。结果表明:主观评价方法排序结果与眼动试验结果一致,从而证明所提评价方案的可行性,为产品造型设计方案决策提供参考。

摘要：为使STEP-NC能在传统的数控系统中得到应用,研究了面向铣削加工的STEP-NC数控文件到传统G代码程序的转换技术,提出了一种面向制造特征的刀具轨迹规划方法。首先对制造特征进行分类,然后为每类制造特征设计走刀轨迹模型,在进行G代码转换时,通过前置处理将制造特征的走刀轨迹模型转换成对应数控系统的宏程序,不但提高了G代码的转换效率,而且缩短了G代码程序的长度。论述了STEP-NC文件信息提取和信息处理技术,以及G代码程序自动转换过程。最后,以一个铣削类零件为例,对上述技术进行了测试和验证。

摘要：桥式吊车系统受到外部干扰会影响系统的整体性能,且小车速度、负载摆角角速度、绳长变化速度在工程实际中难以测量。为了获取这些变量的估计信息,以便进行闭环控制,针对变绳长桥式吊车系统设计了一种非线性扩张状态观测器。该观测器将桥式吊车系统的参数摄动和外部干扰等扰动因素扩张成新状态,利用小车位置、负载摆角和绳长信息进行状态重构,在线实时估计小车速度、负载摆角角速度、绳长变化速度以及扰动等状态信息,并对给出的非线性扩张状态观测器进行了稳定性证明。Matlab仿真结果表明,各状态变量均能在0.3 s左右得到收敛。与线性扩张状态观测器相比,非线性扩张状态观测器能够获得更小峰值的观测结果。

摘要：为了提高钛合金细棒材的矫直精度,保证钛合金紧固件质量,依据钛合金材料属性和弹塑性理论,提出采用滚压反弯方式来提高矫直效果的辊型设计方法。在辊型设计过程中,根据细棒材的矫直变形规律,提出了εt-10εt矫直硬化系数模型,对细棒材变形的应力-应变关系描述更为准确;结合屈雷斯加屈服准则,分析了滚压反弯矫直的优点;并从接触强度、弹性变形及滚压力限制等角度建立了细棒材二辊矫直辊缝求解模型。在考虑应力中性层偏移、材料硬化规律和残余应力释放等因素对反弯曲率比的影响基础上,结合具体实例,给出了细棒材二辊矫直辊型设计曲线,并对矫直过程进行数值模拟。分析了矫直过程中影响棒材矫后精度的各参量状态,结果表明:采用设计辊型的棒材矫后直线度为0.41 mm·m^-1,二次回弹挠度为0.1737 mm·m^-1,预测弹复后直线度小于0.584 mm·m^-1;最终,利用矫直试验验证了该设计方法的正确性及有效性。

摘要：皮尔格冷轧无缝钢管过程中为了获得性能较好的成品需要选择合理的送进量数值,本文以冷轧304不锈钢为研究对象,借助有限元模拟软件对不同送进量下的皮尔格冷轧过程进行了完整的仿真,对比分析了送进量对金属流动速度、轧制力、等效应力、残余应力及管材回弹的影响规律.结果表明轧制过程中孔型背脊和与轧辊接触的孔型侧壁处管材金属流动速度随送进量增加而增加,轧制力、等效应力及残余应力均随送进量的增加而增大,并且送进量的增大还会显著增加管材的回弹量.借助试验轧机对不同送进量下皮尔格冷轧管进行轧制试验,对试验得到的管材进行尺寸和残余应力测量,测量结果与有限元仿真结果基本一致,为皮尔格轧制过程不同送进量的选择提供依据.