摘要：针对集总干扰下四旋翼飞行器的姿态控制问题,提出了一种基于线性扩张状态观测器的快速连续非奇异终端滑模控制策略。该方法通过线性扩张状态观测器来估计和补偿集总干扰的影响,提高控制器的稳定性;借助非奇异终端滑模面有限时间收敛的特性设计控制律,加快控制器的收敛速度;控制器的稳定性分析由Lyapunov函数得以证明。引入樽海鞘群算法来优化控制器中的参数,提升控制性能。进一步地,引入一维正态云模型与自适应算子来克服参数整定算法的固有缺陷,增强其优化能力。通过仿真与试验验证了本文方法的有效性与实用性,结果表明:在阵风干扰下,本文方法比线性自抗扰控制策略具有更高的跟踪精度、更强的抗干扰能力与更快的响应速度。

摘要：与传统有人驾驶货车相比,自动驾驶货车编队具有更为紧凑的队列形式与更快的行驶速度,极大提高了道路通行能力与运输效率,但同时也使得车辆荷载作用特点发生了显著变化,从而影响沥青路面的疲劳寿命。针对现行疲劳寿命预估模型在自动驾驶货车编队行驶场景下适用性不足的问题,以编队荷载作用下的沥青路面结构层底应变波形特征为切入点,建立了面向自动驾驶货车编队的柔性基层沥青路面疲劳寿命预估模型。通过分析375种不同编队荷载工况下的沥青层层底应变波形,发现层底最大拉应变随行驶速度、前后车间距、左右车间距的增大而减小,随单列车辆数的减少而减小;针对波形参数的主成分分析结果表明,编队荷载下的应变波形可以用D、β_(D-)、θ_(1sμ)、θ_(2sμ)、ε_(n)共5个相互独立的特征参数进行表达,且该波形特征参数与编队行驶特性参数之间存在不同程度的相关性;依据等效损伤理论计算标准温度(20℃)下柔性基层沥青路面达到疲劳破坏时的编队荷载作用次数,进而提出了基于应变波形特征的沥青路面结构疲劳寿命预估模型。对比仿真结果与模型计算结果发现自动驾驶货车编队场景下该预估模型具有可靠性。总结来看,通过引入自动驾驶货车编队的行驶特性,揭示了应变波形特征和编队行驶特性对疲劳寿命的影响规律,形成了面向自动驾驶货车编队的应变波形特征提取方法,提出了该场景下的疲劳寿命预估模型,研究结果可为今后面向自动驾驶场景的沥青路面结构设计方法提供一定的理论指导。

摘要：采用预制超高性能混凝土(Ultra-high Performance Concrete,UHPC)永久模壳增强普通混凝土(Reinforced Concrete,RC)桥墩,可提高其抗震能力和耐久性能,同时加快桥梁施工速度。为研究预制UHPC永久模壳对桥墩抗震性能的影响,提出了预制模壳的设计方法,分析了其对桥墩的主动增强及被动约束机理;通过参数敏感性分析,研究了UHPC永久模壳关键参数对桥墩抗震性能的影响,包括UHPC抗压和抗拉强度等材料性能参数及模壳高度和厚度等几何参数。研究结果表明:永久模壳设计厚度由UHPC抗拉强度及桥墩截面尺寸控制,核心区混凝土浇筑温度及速度对其有一定影响,浇筑温度与模壳设计厚度呈逆相关,当浇筑温度从0℃上升到30℃时,模壳厚度约减小43%,而浇筑速度与模壳厚度呈正相关,当浇筑速度从0.5m·h^(-1)增加到4m·h^(-1)时,模壳厚度约增加30%;预制模壳的主动增强和被动约束作用可提高RC桥墩最大承载力和耗能能力15%以上,残余变形可减小17%以上;UHPC抗压和抗拉强度对新型桥墩初始刚度、最大承载力、耗能能力等性能指标影响较小,变化量均低于6%,提高UHPC抗压强度可有效降低新型桥墩的残余变形;预制UHPC模壳厚度和高度等几何参数主要影响新型桥墩的初始刚度和残余变形,对其耗能能力和最大承载力无显著影响;研究成果可为预制UHPC永久模壳增强混凝土桥墩的设计及抗震分析提供参考依据。

摘要：针对Ka波段卫星通信在收发频段对圆极化切换和圆极化性能的需求,设计了一款用于Ka波段卫星通信的双频段圆极化无源相控阵天线。利用带约束条件的最大功率传输效率法(Method of Maximum Power Transmission Efficiency with Constraints, CMMPTE),通过引入测试接收天线,待设计的天线与之构成无线功率传输(Wireless Power Transmission, WPT)系统,以收发之间传输效率为优化目标函数,同时设置约束条件控制2个正交的场分量,获得发射天线的最优激励分布,在收发频段实现所需偏转方向的左右旋圆极化波束。该天线是一款收发共面的天线,整体尺寸仅为37.18 mm×37.18 mm×0.762 mm,在29.5~30 GHz的发射频段和19.7~20.2 GHz的接收频段内实现了圆极化可重构和波束扫描功能。仿真和实测结果表明,该天线在收发频段分别实现了左右旋波束的切换,圆极化波束在偏转60°时的轴比始终保持在3 dB以下,并且拥有极低的交叉极化电平。

摘要：为了增加六自由度电磁跟踪系统定位距离,克服球形磁芯传感器大型化设计的制约因素,在验证方环线圈磁场分布规律满足磁偶极子定位原理的基础上,提出了一种大型三轴正交方环结构磁敏传感器的设计方案。综合考虑了磁芯材料、导线线径、匝数等影响因素,研制了一套大型三轴正交磁敏传感器,并进行了远距离跟踪定位实验,验证了所设计磁敏传感器的有效性和应用前景。

摘要：设计合成Al^(3+)荧光探针L(2-((E)-((2-(((E)-(4-硝基苯基)二氮烯基)苯基)氨基)乙基)亚氨基)甲基喹啉-8-醇),并利用元素分析、核磁、质谱等方法对探针结构进行表征。该探针在溶液中本身荧光很弱,但Al3+结合后荧光显著增强。由此,建立了一种测定Al^(3+)的新方法。该方法对Al^(3+)测定的线性范围为1×10^(-8)~1.4×10^(-6) mol/L,检出限为5.8×10^(-9) mol/L,相对标准偏差为5.89%,回收率在96.5%~105.9%之间,具有选择性好、灵敏度高、线性范围宽、操作简单等优点。

摘要：基于DeST模拟软件,对夏热冬冷地区中小学教室中的空调系统(多联机+不同方式新风供给)进行了模拟分析。研究结果表明:全热交换器并不适用于夏热冬冷地区中的中小学教室,全热交换器过多热量的回收有时候反而会引起更多电能的消耗。研究结果可为未来中小学教室新风系统的设计研究提供借鉴。

摘要：道路网络起讫点(OD)需求是城市决策长期交通规划和短期交通管理中的基础参数,准确的交通需求更是实施交通拥堵控制、限行限速、路径诱导等措施的先决条件。综合运用观测的轨迹已知和未知路径出行时间,建立随机网络交通需求估计双层规划模型。上层广义最小二乘模型最小化历史交通需求与待估交通需求、观测路径出行时间与待估路径出行时间之间的偏差,约束为交通需求、路段流量、路段出行时间与路径出行时间之间的传播关系,通过高斯混合模型(GMM)对其中轨迹未知的观测出行时间依概率聚类。下层为随机网络交通出行均衡模型,分别运用出行时间预算和随机用户均衡处理路网不确定性和出行者感知误差。上、下层之间通过交通需求和OD-路段关联比例进行信息传递。设计迭代算法框架求解双层规划模型,迭代算法包含求解上层模型的最速下降法、求解下层模型的相继平均算法和求解GMM模型的最大期望(EM)算法。通过算例表明轨迹未知的路径出行信息的加入在提升需求估计精度的同时也增大了估计值的方差;设计的迭代算法能够稳定收敛到10-5的精度;GMM软聚类方法估计的交通需求显著优于硬聚类方法估计的需求值;交通需求值对观测路径出行时间的扰动更加敏感。研究考虑出行者风险态度,通过轨迹信息的重新构建揭示城市交通需求演化规律。

摘要：眼底图像中视网膜血管的健康状况对早期诊断各种眼科疾病及糖尿病心脑血管疾病等具有重要意义,然而视网膜血管结构细微、边界模糊且分布不规则,对其进行准确分割存在较大的难度.针对视网膜血管的这些特征,提出一种粗糙通道注意力残差U型网——粗糙通道注意力残差U型网络(RCARUNet).该网络首先引入粗糙集理论中上下近似概念设计粗糙神经元;接着基于粗糙神经元构建粗糙通道注意力模块,该模块在U-Net跳跃连接中采用全局最大池化和全局平均池化构造上下近似神经元,并进行神经元间的加权求和,对所建立的通道依赖关系进行合理的粗糙化,该依赖关系不仅包含全局信息,同时具有局部特性,可有效实现对所提取视网膜血管特征的准确重标定;然后添加残差连接,将特征直接从低层传递给高层,有助于解决网络性能退化问题,并有效提取更加丰富的视网膜血管特征;最后为了验证所提视网膜分割网络的有效性,在3个眼底视网膜公开图像数据集上与U-Net,Attention U-Net等传统网络模型进行对比实验,实验结果表明,所提视网膜分割网络在血管分割准确率、灵敏度和相似度等方面具有较高的优越性.

摘要：城市热环境是城市生态环境的重要方面。在当前实践中,一般是对规划设计方案在典型气象日条件下的热环境进行模拟,然后根据模拟结果对方案进行优选优化。因此,如何选取典型气象日对于模拟结果有重要影响。针对现行标准所定义的典型气象日的不足,基于主成分分析和聚类分析建立了面向城市热环境的天气分类及典型气象日确定方法。应用该方法对广州6-9月的典型气象年数据进行天气分类和典型气象日的确定,然后基于所确定的典型气象日利用微气候软件ENVI-met对某居住小区的热环境进行了模拟分析。结果表明:(1)所识别的各类天气之间区别明显,每一类天气的特征清晰、天数合理;(2)所确定的典型气象日涵盖了夏季所有天气类型,所包含的气象信息全面、接近实际、代表性强;(3)所确定的典型气象日与城市热环境之间相关度高,从而可帮助规划设计人员科学调整方案。