摘要：针对智能机器人提出了一种考虑随机延迟的鲁棒路径跟踪控制算法。首先,考虑到系统的非线性特征,采用二型模糊模型方法逼近系统横向动力学;其次,为了兼顾时变数据丢失和网络延迟的影响,提出一种广义的集总延迟形式来统一时变数据丢失和网络延迟,并将其描述为随机分布;然后,基于李亚普诺夫函数理论,给出了一组充分条件,用于计算所设计控制器的增益;最后,进行了仿真模拟,以说明所提方法的有效性和鲁棒性。

摘要：为提高四轮驱动智能汽车的车道保持性能,提出了一种速度相关的静态输出反馈控制方法。考虑车辆存在纵向速度与轮胎侧偏刚度等不确定因素,采用鲁棒增益调度方法来处理系统的非线性问题;然后,针对实际应用中存在不可测的状态变量,将主动前轮转向与横摆力矩控制算法结合,设计一种模糊输出反馈的鲁棒协同控制策略;最后,基于李雅普诺夫函数将鲁棒控制问题转化为线性矩阵不等式求解控制增益问题,再通过差动分配策略对力矩进行分配。仿真结果验证了所提控制策略的有效性。

摘要：针对求解计算流体力学过程中图形处理器资源利用率低的问题,提出面向计算流体力学的图形处理器资源优化管理方案。基于计算流体力学的算法特性和同时运行任务的执行特点,设计合理的调度方案。通过动态改变不同任务的启动规模和启动时间,在减少资源竞争的同时提高图形处理器资源的有效使用。实验结果表明:本文提出的资源管理方案相比基线方法在不同任务规模下的平均加速比达到1.64,对图形处理器的硬件资源使用也有了显著的提升。

摘要：本文研究了离散不确定非线性时滞系统在网络传输不可靠情况下的状态估计问题.针对网络传输丢包问题,采用伯努利(Bernoulli)随机模型,建立了控制信号和输入信号的不可靠传输模型.本文通过状态扩展的方法处理不确定非线性项,得到了扩展状态系统.基于不可靠的控制和测量信息,设计了状态预测器和估计器,并给出相应的误差系统.通过设计最优估计器增益,本文给出了状态预测误差协方差的迭代公式.为了进一步提高状态估计器的精度,设计了一种新型的参数迭代优化方法.针对状态预测误差协方差,本文得到了其稳定性的判别准则.最后,通过一例数值仿真,验证了所得结论的有效性.

摘要：过去几十年,纳米技术在药物递送、分子影像、肿瘤治疗等领域获得了广泛的应用.相比小分子药物,纳米药物具有提高药物成药性、改善药物分布、降低毒副作用等特点,但是,纳米药物需面临复杂的体内递送过程,才能最终到达靶部位发挥药效.有针对性地设计高分子载体材料的结构,使其对体内微环境产生特异性的响应以改变纳米载体性能,适应体内药物递送复杂环境,是提高纳米药物递送效率的重要策略.本文系统介绍了我们如何思考归纳纳米药物体内递送的复杂过程,并进一步提出基于肿瘤组织酸性微环境调控纳米载体性能以提高药物递送效率这一核心思想.详细回顾了基本设想的提出、验证到体内效果的系统性评估,以及基于这一思想发展的多种药物递送策略,从多个层面解决体内药物输送面临的难题,并对此领域未来的发展进行了展望.

摘要：同时实现操作的灵活性与稳定性是精密工程领域的研究热点。单级柔顺正交位移放大机构可通过正交位移转换实现平行夹持,并通过位移放大提高操作的灵活性,但该机构的传统建模方法主要基于小变形假定并忽略剪切作用,导致模型精度较低。为此,对典型的单力输入单级柔顺正交位移放大机构进行精确的非线性建模与优化。考虑到剪切作用与几何非线性因素,对单级柔顺正交位移放大机构输出位移进行两步法半解析建模,以实现非线性结果的快速预测。第1步,基于能量法与欧拉-伯努利梁理论,建立该机构输出位移的线弹性解析模型,并结合小变形静力学有限元分析,拟合剪切非线性修正系数;第2步,结合几何非线性静力学有限元分析与数值拟合,建立该机构输出位移的几何非线性修正系数模型。为最大化输出位移并抑制几何非线性作用,提出机构平面尺寸和厚度综合优化策略,并利用ANSYS Workbench有限元仿真验证了机构输出位移非线性模型与优化结果的有效性。仿真结果显示,机构输出位移非线性模型的误差小于5%,且可依据不同优化策略显著增大输出位移或将几何非线性程度约束于指定范围内。研究表明利用所提出的方法对单级柔顺正交位移放大机构进行非线性建模与优化,可有效提高压电驱动柔顺微夹钳的位移输出性能与开环控制的精度和实时性,有利于实现稳定灵活的微操作。

摘要：针对微发光二极管(Micro-LED)显示屏存在的转移和键合难题,提出一种可实现高密度Micro-LED显示屏的非转移、非键合技术设计方法,该方法直接在蓝宝石上集成显示阵列、金属布线以及驱动器。此外,还设计了一套可以实现图像数据采集、图像数据处理、图像显示以及显示屏散热的驱动系统。最后成功制备了分辨率为128×128的Micro-LED微显示器,并实现了16阶灰度图像的动态显示。实验结果表明,所提方法简易可行,所设计驱动系统可支持显示屏的驱动显示,并具有良好的散热解决能力。

摘要：针对电润湿显示器像素内流体运动机理及相应电光响应特性,提出一种数值模拟计算方法来计算电润湿中流体间的界面变化及流体-液体-固体三相接触线在外部电场影响下的运动。该方法基于Matlab数值分析框架,通过Young-Laplace方程计算界面形状变化及变化过程中三相接触角、界面接触面积等参数的变化,并结合总体能量守恒方程求解像素的电光响应过程。实验结果表明,该模型成功模拟电润湿显示器像素内电流体动力特性,像素响应时间与油-水界面张力大小成正比。模拟结果与相同参考几何的实验数据具有良好的定性一致性,可用来指导电润湿器件中流体参数的设计,对实现高稳定的电润湿显示器具有重要意义。

摘要：为探究气吸式播种机气力系统多分支汇流管路负压气流的流动规律,掌握管路总体压力损失与管路几何结构之间的关联特性,获取管路总体压力损失的定量预测目标值,该研究对多分支汇流管路气流流动状态进行分析,明确了影响管路气流流动的主要因素,采用单因素试验及Fluent仿真模拟,从宏观、微观尺度阐明多分支汇流管路中的气流流动规律及总体气压损失原因,通过量纲分析法建立了总体压力损失(ΔP,Pa)与空气密度(ρ,kg/m^(3))、空气动力黏度(μ,Pa·s)、集管封闭端长度(L,mm)、入口支管1的入口流量(Q,m^(3)/s)、入口支管内径(d,mm)、入口支管长度(h,mm)、入口支管间距(δ,mm)、集管内径(γ,mm)、出口支管内径(D,mm)和出口支管长度(Δ,mm)关系的经验式。台架试验结果表明,所建立的经验式应用范围为0.0009 m^(3)/s≤Q≤0.0045 m^(3)/s,28 mm≤d≤45.2 mm,100 mm≤l≤200 mm、200 mm≤δ≤300 mm,42.6 mm≤γ≤81.4 mm,150 mm≤Δ≤250 mm,34 mm≤D≤42.6 mm、53.6 mm≤D≤57 mm,对多分支汇流管路总体压力损失的预测精度在经验式计算值的10%以内。所建立的经验式可为气吸式播种机多分支汇流管路的设计选型、结构优化提供参考。

摘要：无线携能传输(simultaneous wireless information and power transfer,SWIPT)能够有效解决通信终端的能源受限问题,而智能反射面(intelligent reflecting surface,IRS)能够辅助增强SWIPT的效率。为了克服单个IRS覆盖范围有限的缺点,以及进一步提高SWIPT的时间和频谱资源利用率,考虑了一个双IRS辅助基于非正交多址接入技术(non-orthogonal multiple access,NOMA)的无线携能通信系统,其中发送端的波束成形矢量、每个IRS的相移以及接收端的功率分割系数将进行联合优化以最大化系统的最小用户速率。为解决上述有着高度耦合优化变量的非凸优化问题,提出一个基于半正定松弛技术(semidefinite relaxation,SDR)和连续凸逼近技术(successive convex approximation,SCA)的交替优化(alternative optimization,AO)算法来高效求解该问题。仿真结果表明,双IRS辅助的系统比传统的单IRS辅助的系统能够实现更高的最小速率,揭示了部署双IRS的优异性、所提算法的有效性以及联合优化IRS相移及功率分割系数在提升用户速率性能方面的重要性。