摘要：变速风电机组在额定风速以下应用最大功率点跟踪实现最大化风能捕获.然而,大惯量风电机组在面对快速波动的湍流风速时,因转速调节慢而难以保持运行于最大功率点.本文研究进一步发现,平均转速跟踪误差与整体的风能捕获效率并非单调关系,这使得当前以减小转速跟踪误差为目标的控制器设计难以有效提升风电机组的发电效率.为此,本文以提升风能捕获效率(而非减小转速跟踪误差)为目标,提出一种基于参考输入优化的风电机组最大化风能捕获方法.考虑到参考转速对风能捕获效率的复杂影响难以准确建模,本文借助深度确定性策略梯度(DDPG)强化学习算法实现参考输入优化.仿真结果表明该方法能够有效提升湍流风下变速风电机组的风能捕获效率.

摘要：车辆高速转向时,车身向弯道外侧倾斜,严重时会导致侧翻事故.针对此问题,开展了提高车辆转向稳定性的车身主动侧倾控制研究.首先建立了考虑横摆和侧倾运动的六自由度车辆动力学模型;然后确定了车辆在转向运动时的期望侧倾角,并以此为控制目标设计主动侧倾控制器,使车身实际侧倾角逼近期望侧倾角.在不同行驶工况下,仿真研究了车身侧倾角、乘员感知加速度和横向载荷转移率,并考察了实现主动侧倾控制所需的主动悬架功耗和由主动侧倾引起的悬架动挠度变化.研究结果表明:主动侧倾控制能实现车辆转向时实际侧倾角迅速逼近期望侧倾角,且在复杂行驶工况下依然能使车辆具有良好的行驶稳定性;主动侧倾控制减小了悬架的动挠度峰值,使乘员感知侧向加速度和横向载荷转移率都能快速接近零值,且实现主动侧倾的主动悬架功耗较小,保证了车辆的经济性能.

摘要：为了解决空间相机内部支承相框中承受竖向载荷的机械轴承与导轨间存在较大摩擦与磨损,严重影响空间相机使用寿命的问题,提出一种多导轨永磁悬浮系统;通过2款电磁场仿真软件Maxwell与MagNet相结合的方式对系统进行静态、动态磁场仿真,并对影响该系统磁路、悬浮力以及磁感应强度分布的因素进行分析。结果表明:在永磁体阵列总长相近的条件下,当永磁体个数由2增加到8时,系统的悬浮力波动可减小约22.06%;在系统中添加隔磁板可使系统保持较稳定的磁感应强度;驱动速度由0.8 m/s增大到1.2 m/s可使系统的悬浮力波动局部减小50%以上。

摘要：车辆动力学建模过程中通常会进行简化和假设,导致模型在某些工况下无法准确反映车辆的实际动态特性,影响控制精度甚至安全性.鉴于此,该文提出了一种基于数据驱动的非线性建模与控制方法,建立了新型神经网络车辆横向动力学多步预测模型,实现了智能汽车对参考轨迹的跟踪控制.首先,在分析车辆单轨模型并考虑轮胎非线性和纵向负载转移的基础上,基于编码器-解码器结构设计神经网络横向动力学模型.其中,使用串行排列来扩展微分方程描述不完全的动力学信息,隐藏层神经元学习车辆的高度非线性和强耦合特性,进而提高模型全局计算精度.利用所构建的数据集进行模型训练和测试,结果表明,相比于物理模型,所提出的模型在不同路面附着系数条件下均具有更高的建模精度,具有隐式预测路面摩擦条件能力.其次,利用提出的模型设计轨迹跟踪控制算法,根据车辆稳态转向假设,计算所需的前轮转向角和稳态质心侧偏角,将稳态质心侧偏角纳入基于路径误差的转向反馈中,实现参考轨迹跟踪控制.最后,使用Car Sim/Simulink联合仿真及HIL实验测试进行不同工况试验的对比分析,对所提出的基于神经网络模型的控制算法进行评价,结果表明,该模型能够实现智能汽车在高速下精确的跟踪控制效果,并具有良好的横向稳定性.

摘要：基于机理分析的车辆动力学建模过程通常进行简化及假设,无法准确计算实际车辆在不同道路条件下的动力学变化,进而导致智能汽车轨迹跟踪控制精度低、不稳定等问题。鉴于此,本文中提出了一种基于混合建模技术的非线性建模与控制方法,构建机理分析-数据驱动的车辆动力学串联混合模型,车辆状态与控制数据经机理模型实现计算处理,级联合并后作为数据驱动模块的输入,长短时记忆网络作为主干网络实现时序数据的非线性关联特征提取和最终的模型输出计算。测试结果表明,该模型可以补充计算机理模型中的部分未建模动态并提高模型计算精度,且具有隐式理解不同路面附着条件的能力。其次,使用Euler积分完成对预测模型的离散化并设计模型预测控制轨迹跟踪算法,设计前馈反馈控制算法在实现车辆的纵向控制的同时提供横向控制中预测模型所需的外部输入,最终实现更符合实际行驶环境且更精准的轨迹跟踪控制效果。CarSim/Simulink联合仿真结果表明,该方法实现了不同道路附着系数下控制量精确输出,同步提升了智能汽车轨迹跟踪控制精度和稳定性,具有良好的横纵向协调控制效果。

摘要：为实现标准露点气体的自动发生,应用S7-200 SMART型PLC和二级分流法原理,设计了一套自动露点气体发生系统。介绍了二级分流法的原理与分流各路流量的计算方法,设计了再生干燥与露点气体发生的工艺流程,并利用S7-200 SMART型PLC结合STEP 7-MicroWIN SMART编程软件与WinCC flexible SMART V3组态设计软件实现了系统功能。设计了自动/手动,二级/一级四种模式用于不同情况下的露点发生,并对-70℃~20℃的露点发生情况进行了测试。结果表明,系统发生气体露点在-70℃~20℃范围内,最大绝对误差不超过0.29℃,满足工业检测要求。

摘要：焊后残余应力处理过程的非线性程度高且参数耦合性强,导致处理质量不稳定。而现有检测方法仅做抽样检测,存在检测精度低、周期长等问题,且无法进行实时在线检测。为此,提出一种新的基于声信号识别的焊后残余应力处理质量在线检测方法。该方法先实时采集焊后残余应力处理过程中的声信号并提取其特征,然后构建基于多权值神经网络的焊后残余应力处理质量检测模型,以实现在线识别。实验结果表明,相比于传统检测方法,所提出方法可实现焊后残余应力处理质量的在线检测,可为焊后处理过程中的参数优化和质量控制提供参考。

摘要：为确保源图像中的显著区域在融合图像保持显著,提出了一种自注意力引导的红外与可见光图像融合方法。在特征学习层引入自注意力学习机制获取源图像的特征图和自注意力图,利用自注意力图可以捕获到图像中长距离依赖的特性,设计平均加权融合策略对源图像的特征图进行融合,最后将融合后的特征图进行重构获得融合图像。通过生成对抗网络实现了图像特征编码、自注意力学习、融合规则和融合特征解码的学习。TNO真实数据上的实验表明,学习到注意力单元体现了图像中显著的区域,能够较好地引导融合规则的生成,提出的算法在客观和主观评价上优于当前主流红外与可见光图像融合算法,较好地保留了可见光图像的细节信息和红外图像的红外目标信息。

摘要：针对现有耐久性试验机液压加载系统加载时存在系统温升过高、微小内泄漏检测不够准确的问题,对回转接头耐久性试验机液压加载系统进行设计,增加了保压卸荷功能,对高压回路的增压器进行了结构设计。利用AMESim软件建立完整液压加载系统热液压仿真模型,在没有现成模型的情况下构建了回转接头和增压器的仿真模型,并完成了系统温升仿真,比较系统不同工作模式下油液温度的变化情况。结果表明:有卸荷运行情况下,系统油液温度与无卸荷运行相比下降5℃,为液压加载系统设计及预测系统温升提供了参考。

摘要：为解决传统管道机器人质量大、体积大等问题,以三杆星型张拉整体作为基本单元,设计了一种新型张拉整体管道机器人,其运动步态为纵波法运动步态.为验证新型张拉整体管道机器人的可行性,建立了五单元机器人的动力学仿真模型,研究了不同模型参数和不同工作条件下的机器人运动性能.结果表明:五单元机器人既能够在方形长直管道中按照纵波法步态平稳前进,还能通过增大斜索预应力、静摩擦系数和驱动长度以及减小动摩擦系数和驱动时间提升前进距离,但过度调整可能会引起能量输入过大和稳定性下降;机器人在管道倾斜角度大于20°时无法前进,但在单元损坏、均匀负重或圆管内前进3种不同的工作条件下,机器人均能保持良好的前进性能.