摘要：转子位置精度对于永磁同步电机无位置传感器控制至关重要。基于滑模观测器的转子位置估计方法因对参数敏感性低、鲁棒性强的优势得到了广泛的研究和应用。针对滑模观测器估计相位延迟导致的位置信号不准确问题,提出一种基于误差补偿的永磁同步电机无位置传感器控制策略。首先,详细分析了滑模观测器的位置误差产生机理,利用一阶滤波器设计了相位延迟补偿方法,以提高位置估计精度;然后,通过临界饱和切换函数改进滑模观测器收敛性能;最后,通过实验验证了所提方法的可行性。实验结果表明,所提方法的位置估计误差较传统方法减少了89.64%。

摘要：超声波电机的接触摩擦模型对电机输出性能优化、控制电路设计具有重要的作用。现有对超声波电机接触摩擦模型的研究,大多基于库伦摩擦模型,其计算结果的精度有待进一步提高。该文基于Dahl摩擦模型对一种径向驻波型超声波电机的接触摩擦特性进行建模和分析。首先介绍电机的结构,然后分析定子的振动、定转子间的接触摩擦以及转子的旋转运动,考虑定子振动的瞬态响应过程,基于Dahl摩擦模型建立径向驻波型超声波电机定转子接触摩擦传动模型。利用所建立的模型,研究接触界面的摩擦力、不同负载下电机的速度响应情况以及电机的转矩-转速特性。最后测试样机的转矩-转速特性,将理论计算值与实验值进行对比,二者基本吻合,证明所建立模型的有效性。此外,该文也对基于库伦摩擦模型的计算值进行对比分析,结果表明:相比于库伦摩擦模型的计算值,基于Dahl摩擦模型的计算值具有更高的精度。

摘要：为研究T形件螺栓连接卷边钢板组合截面PEC柱-钢梁组合框架结构的抗震机理,设计制作了一榀底部两层单跨组合框架1/2缩尺试件并进行水平低周往复荷载试验.基于试验现象和测试数据,从试件结构的滞回特性、水平抗侧刚度退化、节点性能、耗能能力与抗震延性、塑性机构发展进程与延性破坏模式等性能进行分析.研究结果显示:T形件螺栓连接增大了梁柱节点刚度,改善了结构的整体性,试件的初始抗侧刚度较大、极限承载力较高;T形件螺栓连接使得梁端塑性铰形成位置远离节点区,试件滞回曲线较为饱满,试验结束对应承载力未出现明显降低,且对应整体侧移角、位移延性系数和等效黏滞阻尼系数表明试件具有良好的抗倒塌能力、抗震延性与耗能能力;T形件螺栓连接PEC柱-钢梁组合框架试件塑性破坏机构发展进程为T形件端部梁截面和PEC柱脚相继形成塑性铰,实现了框架结构的理想延性耗能模式.

摘要：针对有向切换通信网络下多四旋翼无人机系统存在的部分信息不可测问题,基于神经网络状态观测器方法,提出了分布式自适应滑模时变编队控制方案。首先,通过设计分布式时变编队控制协议,使无人机仅需邻居状态信息便可实现通信,摆脱了对全局信息的依赖。其次,由于欠驱动特性的存在,设计了位置辅助控制器,解算出姿态目标信息和控制推力。同时,通过设计神经网络状态观测器,对系统不可测信息进行观测,并将观测值反馈到自适应滑模控制器中,提高了无人机系统的鲁棒性。最后,通过Lyapunov定理对四旋翼无人机编队系统进行分析,证明了多无人机编队追踪误差有界且可收敛到零点邻域内。仿真结果表明,本文控制方法可以使多无人机系统实现时变编队控制,验证了理论结果的有效性。

摘要：为了研究FRP筋与普通钢筋(HRB筋)混合配筋混凝土梁在受弯过程中的裂缝开展机理及其计算方法,设计制作8根混合配筋混凝土梁和3根普通钢筋混凝土梁.通过改变FRP筋种类、FRP筋直径、钢筋强度、FRP筋和钢筋配筋面积比以及截面配筋率等参数,对比分析试验梁抗弯承载力、裂缝分布、平均裂缝间距和裂缝宽度的变化规律.给出FRP筋与钢筋混合配筋混凝土梁抗弯承载力建议计算公式,并结合相关试验数据对其预测值和试验值进行分析,证明建议计算公式的精确性和合理性.根据传统的钢筋混凝土梁裂缝宽度计算理论,结合现有试验结果,对21根混合配筋混凝土梁的受弯开裂特性进行综合分析,提出正常使用阶段平均裂缝间距lm和受拉纵筋应变不均匀系数ψ的计算公式,修正裂缝宽度短期扩大系数τs,并在此基础上提出短期最大裂缝宽度的建议计算公式.结果表明:混合配筋混凝土梁正截面仍符合平截面假定;随截面配筋率的增大,混合配筋混凝土梁的平均裂缝间距和最大裂缝宽度均逐渐减小;单层配筋混合配筋混凝土梁的最大裂缝宽度比双层配筋大;平均裂缝间距建议计算公式精度较好;短期最大裂缝宽度建议公式的计算值与实测值吻合较好.相关研究成果可为混合配筋混凝土梁的设计提供一定的参考.

摘要：为研究摩擦部分自复位连接组合框架中间层的抗震修复性,设计1榀1∶2缩尺比例PEC柱–钢梁摩擦部分自复位组合框架中间层子结构试件进行修复前后的两次抗震试验。根据试验现象和实测数据,对试件滞回性能、水平抗侧刚度退化规律、自复位功效、耗能能力等抗震性能进行了对比分析。分析结果显示:摩擦部分自复位连接可通过摩擦T形件螺栓长圆孔合理设置以实现“设计地震水平下发挥自复位连接性能和大震设计水平转化为承压型”传力模式,进而发挥主体构件材料耗能自复位性能设计理念;摩擦耗能T形件对穿螺栓和预拉杆将梁端受拉侧拉力转为对节点区混凝土的压力,实现了节点区混凝土压力带传力,且节点区加强盖板设置使得节点区混凝土处于三向受压状态,提高了混凝土强度,更好满足了“强节点”的抗震要求;在设计地震水平下,修复前后试件层间残余侧移最大值分别为0.11%和0.13%,满足了自复位结构侧移限值0.3%要求,基本实现完全复位,而在罕遇地震水平下,修复前后试件承载力均呈增长趋势,且其层间残余侧移最大值分别为0.42%和0.44%,仍小于小震层间侧移限值0.5%,试件仍具有良好的自复位功效;摩擦部分自复位连接仅通过简单修复,即可实现受力发展进程、刚度退化规律、自复位功效和损伤耗能演化机理的基本恢复,具有良好的抗震可修复性。

摘要：近年来,基于深度学习的视觉感知技术的发展极大地促进了车联网领域中自动驾驶的繁荣,然而自动驾驶系统的安全问题频出引发了人们对自动驾驶未来的担忧.由于深度学习系统的行为缺乏可解释性,测试基于深度学习的自动驾驶系统的安全性极具挑战.目前,已有针对自动驾驶场景的安全性测试工作被提出,但这些方法在测试场景生成、安全问题检测和安全问题解释等方面仍存在不足之处.针对基于视觉感知的自动驾驶系统,设计开发了一种场景驱动的、可解释性强的、运行高效的安全性测试系统.提出了一种能够平衡真实性与丰富度的场景描述方法,并利用实时渲染引擎生成可以用于驾驶系统安全性测试的场景;设计了一种高效的针对非线性系统的场景搜索算法,其可以针对不同的待测试系统动态调整搜索方案;同时,还设计了一个故障分析器,自动化分析定位待测试系统的安全性缺陷成因.复现了现有基于实时渲染引擎的动态自动驾驶测试系统,并同时使用本系统和复现系统对CILRS系统和CIL系统进行安全测试,实验结果表明相同时间下该工作的安全问题发现率是复现的场景驱动的动态测试方法的1.4倍.进一步的实验表明:可以分别为具有代表性的深度学习自动驾驶系统CIL和CILRS,从旷野、乡村与城市的3类环境中动态生成的共3000个场景中,搜索到1939个和1671个造成故障的场景,并且每个故障场景的搜索时间平均为16.86 s.分析器从统计的角度判断出CILRS系统容易导致故障的区域在道路两侧,雨天和红色或黄色物体更易导致该自动驾驶系统发生故障.

摘要：【目的】开展森林城镇交界域内建筑受林火威胁风险的模型构建与风险等级划分,为合理规划城镇防火设计和灭火资源配置提供科学依据。【方法】以火行为为基础,分析森林火灾产生的热辐射强度和飞火颗粒数量。通过耦合火焰长度模型、火焰倾角模型、火焰辐射模型和飞火颗粒流量模型,提出以热辐射、飞火颗粒和建筑重要度为指标的交界域火灾威胁建筑的风险等级划分方法,采用赋值法将交界域火灾风险分为3个等级,并给出对应的形容词评级。利用局部参数敏感性分析对火焰辐射模型和飞火颗粒流量模型的输入参数进行重要度排序。将间距作为参照,定量划分热辐射和飞火颗粒的等级。以韩国蔚珍郡林火为例,分析社区内建筑的风险等级。【结果】依据归纳总结的文献资料和试验数据,将建筑暴露在热辐射中的等级分为3级,分别为0~9、9~30、≥30 kW·m^(-2);将建筑暴露在飞火颗粒中的等级分3级,分别为0~2、2~3、≥3个;从生命、经济、社会和环境影响力等因素,将建筑重要度分为4级。构建交界域火灾威胁建筑的风险模型,从危险严重程度将建筑所受风险分为高、中、低3级,并给出各等级对应特点。用新建的风险模型评估韩国蔚珍郡林火对面积400 m^(2)单层乙类厂房的破坏等级,在火线强度5000 kW·m^(-1)、风速2 m·s^(-1)和间距10 m的情况下,该厂房所受火灾风险为中等。【结论】通过局部参数敏感性分析,火焰辐射模型和飞火颗粒流量模型的参数重要度排序从高到低依次是火焰温度、间距、大气透射率、火焰发射率、火线强度和环境风速。交界域内建筑所受最大热流密度和飞火颗粒数量随火线与建筑间距增大而减小,随风速和火线强度增大而增大。

摘要：针对水下流致振动式捕能装置最优捕能制造参数的设计,建立了水流-振子-载荷耦合运动模型,推导了尾流振子模型,计算不同质量比、阻尼比条件下圆柱振子在不同约化速度下的振动状况,进而模拟出不同工况下的捕能效率。依据模拟结果拟合分析,提出捕能效率最大时,阻尼比随质量比变化的拟合公式。研究结果表明:捕能效率与质量比成负相关,但在不同质量比条件下存在最佳阻尼比。振子在质量比为1.1,阻尼比为0.148时,取最大值14.50%。拟合公式能较好预测最优阻尼比,对模拟及实际工程的设计制造具有参考价值。

摘要：为研究部分包裹混凝土(partial encased concrete,PEC)柱-钢梁有限长度预拉杆部分自复位连接组合框架中间层抗震机理,考虑耗能件形式和PEC柱布置方式,设计制作了3榀1∶2缩尺比例组合框架中间层子结构试件并进行水平低周往复荷载试验。基于试验结果,对试件的滞回特征、自复位功效、耗能能力进行了对比分析。研究表明:T形件螺栓孔的合理设置可有效实现"设计地震水平下通过耗能件耗能减震,大震水平下连接转化为承压型受力模式"的设计目标;部分自复位连接预拉杆预应力决定自复位功效,而辅助耗能件仅影响其耗能发展进程;PEC柱布置方式对部分自复位功效和耗能能力影响较小,验证了卷边PEC柱较好地改善了双向刚度的差异;T形件对穿螺栓与预拉杆传力方式促使节点区混凝土更好地形成斜压带传力模式和节点加强板增强了节点区混凝土约束的双重作用使得节点区较好地达到了"强节点"抗震要求;所有试件加载至设计地震水平下层间侧移限值1/50时,其整体与层间残余侧移最大值分别为0.21%和0.11%,基本满足了自复位结构残余侧移0.2%的要求,而加载超过大震水平下层间侧移限值的1/30时,所有试件承载能力仍继续增大,其整体与层间残余侧移最大值分别为0.86%和0.42%,即所有试件层间仍具有良好的自复位功效。