摘要：为提高工业机械臂对目标物体抓取及对障碍物躲避的效率和成功率,提出一种基于改进抓取信息引导的快速随机树星(GI-RRT^(*))的机械臂路径规划算法.首先,预先设定最大迭代次数和自适应函数,缩短机械臂运动轨迹生成时间,增强采样导向性和质量;其次,基于椭圆形子集直接采样,对采样点位置进行约束,提高采样效率;最后,采用贪心算法删除机械臂运动轨迹的冗余点,并使用三次B样条曲线平滑约束机械臂运动轨迹,提高机械臂运动轨迹的柔顺性.利用生成残差卷积神经网络模型预测,输入深度相机采集的彩色图像和深度图像,输出视场中物体的适当映射抓取位姿.为验证机械臂的抓取效果,选择三指气动柔性夹爪,设计柔性抓取模块,并结合法奥(FR3)协作机械臂构建自主抓取系统,进行二维地图仿真和机械臂样机实验.结果表明,与传统的信息引导的快速随机树星算法相比,GI-RRT^(*)算法运动轨迹长度缩短10.11%,轨迹生成时间缩短62.68%.同时,算法具有较强的鲁棒性.机械臂能独立地避开障碍物、抓取目标物体,满足其自主抓取的需求.

摘要：针对传统自适应控制器暂态性能较差的问题,本文设计了一种基于确定性模型的高速列车二阶段自适应控制器,实现了对给定参考曲线的渐进跟踪.首先,通过受力分析建立了列车的纵向动力学模型,并根据先验知识确定列车模型中未知参数的区域范围,从而在未知参数的区域范围内建立列车的确定性辨识模型集;然后,采用凸组合的思想设计控制器,并利用二阶段自适应控制策略更新控制器参数;最后,以CRH380AL型高速列车在济南–徐州段的数据进行仿真实验,仿真结果表明该控制系统具有理想的稳定和渐进跟踪特性,并且能够快速逼近列车模型参数突变后新的工作点,显著地改善了列车速度跟踪控制系统的暂态性能.

摘要：纪录片《大敦煌》以敦煌史实为例证,讲述着东西方数千年来在商贸、文化和艺术上的交融互鉴。该片作为西部纪录片的典型代表,以成熟的叙事策略和创新性的视听表达,实现了人类学意义上民族历史的传承和自我身份的认同,在构建文化自信的同时也印证和传达了中国一以贯之的“和而不同”和“美美与共”的价值观念,成功实现了跨文化的有效传播。

摘要：采用PSO-BP和GA-BP混合算法的人工神经网络模型预测了选区激光熔化成形GH3625高温合金的残余应力。通过响应面法为实验设计生成样本集,以激光功率、扫描速度和扫描间距作为模型的输入层,以残余应力作为模型的输出层进行预测优化。采用相关系数R^(2)和平均绝对相对误差e_(AARE)评价指标对预测模型进行了验证和对比分析。结果表明:BP、 GA-BP和PSO-BP神经网络模型均能够较好地预测不同工艺参数下GH3625高温合金的残余应力,且通过算法优化后的BP神经网络具有更高的预测精度。其中GA-BP神经网络对选区激光熔化成形GH3625高温合金残余应力的预测精度最高,模型性能更优越,其相关系数R^(2)和相对平均绝对误差e_(AARE)分别为0.909和2.06%。

摘要：针对机器人在复杂障碍物环境下的路径规划问题,提出B样条技术与遗传算法融合的路径规划方法.设计基于多目标A^(*)算法生成路径型值点以及反求控制点的策略,产生优质初始种群以增加种群多样性,提高算法早期的收敛速度;融合路径的连续性、安全性和最短性等因素设计新型适应度函数,计算每条路径的适应度;引入自适应策略调整交叉、变异算子以增加个体的多样性,避免早熟收敛至局部最优解.基于MATLAB对所提算法进行仿真实验.在复杂静态环境下的实验结果表明,与GABE算法、IPSO-SP算法生成的路径比较,所提算法生成的机器人行驶路径在长度上平均减少8.22%和2.15%,在早熟率上平均减少88.31%和77.08%,且路径具有二阶连续可导(即C~2连续),提升了机器人的行驶稳定性.结合机器人操作平台,通过导航实验验证了所提算法能在实际环境中完成路径规划.

摘要：传统电磁超声纵波换能器换能效率低,水平偏置磁场弱且无法被充分利用,导致回波信号幅值小,影响检测结果的准确性。该文应用一种新型纵波换能器,其永磁体磁极方向按照Halbach阵列排布,能够显著增强水平磁场。为提高其回波幅值,利用有限元软件进行建模,分别采用正交试验和均匀试验方法,在考虑线圈匝数的前提下,对换能器参数进行优化。仿真结果表明,降低导线间距、导线宽度和导线高度,将永磁体提离距离固定在合适范围内,均可以增强回波信号;设置合适的激励电流频率,能够使得声衰减和回波幅值处于适中水平,有利于检测。实验结果表明,优化后的换能器相较于优化前回波幅值提高了83%。

摘要：为简化大跨连续梁桥上CRTSⅢ型板式无砟轨道无缝线路纵向力计算模型,基于原有计算模型、连续梁桥受力特点及梁-板-轨相互作用原理提出简化的等截面计算模型,并将新的模型与原变截面模型分别在伸缩力、制动力及挠曲力工况下的计算结果进行对比分析.结果表明:简化模型与原模型在伸缩力和制动力工况下各结构纵向力与位移变化趋势基本一致,计算结果误差均不到1%,满足工程需要;简化模型与原模型挠曲力工况下计算结果相差很大,挠曲力工况下须根据连续梁实际截面参数进行建模计算;各轨道及桥梁结构挠曲受力与变形均很小且一般不作为设计检算指标.提出的简化模型其建模速度和计算效率可提高20%~40%.

摘要：深部岩体工程处于高水压和高地应力地质环境中,其动态力学特性深受赋存环境的影响。为研究高水压和高地应力对岩石(体)动态力学特性的影响,基于自主研发的高水压高地应力岩石动力学试验装置,对红砂岩进行不同水压力和轴向静应力的冲击试验,分析岩石动态峰值应力、极限应变、平均应变率及动态变形模量随水压力的变化规律,探索动态峰值应力、极限应变与平均应变率的关系,构建峰值应力、极限应变、平均应变率与水压力及极限应变与平均应变率的关系经验模型。基于滑移断裂模型,分析水压力作用下岩石微观结构的强度与变形特性,探索水压力对岩石动态力学特性的影响机制。研究结果表明,相同轴向静应力作用下,红砂岩的动态峰值应力随水压力的增大逐渐增大,峰值应力与水压力呈良好的对数函数分布;红砂岩的平均应变率和极限应变随水压力的增加而减小,二者都与水压力呈指数函数关系。外界水压力及红砂岩裂隙面中水的Meniscus效应、Stefan效应及牛顿内摩擦效应抑制裂隙的萌生扩展,进而提高红砂岩的抗压强度及抵抗变形能力。研究结果有助于完善深部岩石动力学理论,对具有深部高水压环境下岩体工程爆破开挖安全高效设计和施工提供理论基础。

摘要：为实现具有鲁棒性的风光储联合规划以应对可再生能源出力不确定性带来的负面影响,提出基于鲁棒驱动的多场景置信间隙决策理论(MCGDT);以风光消纳率最大化和总投资成本最小化为优化目标,构建了基于MCGDT的风光储联合鲁棒规划模型;基于不确定性理论将模型中复杂的机会约束进行等效确定性转换,设计了一种新颖的交叉熵-雷达扫描微分进化算法高效求解模型。MCGDT不仅能弥补常规鲁棒优化和信息间隙决策理论未能计及鲁棒准确性以及随机因素多态性的不足,还能解决随机规划中典型场景不具有区间遍历性的问题,可实现更为合理而准确的不确定性规划。所提理论与方法的有效性和优越性通过算例分析得到了验证。

摘要：为合理利用源侧备用资源,提出基于随机潮流和半不变量法的备用风险评估指标,以准确量化因备用不足而造成的潮流越限风险;为了实现源侧备用资源和网侧可控资源的协同优化,将网侧有载调压变压器和电容器组无功补偿装置纳入决策变量,以系统运行成本最低和系统运行越限风险指标值最小为优化目标,构建计及备用风险性的新型电力系统源网协同安全经济调度模型;将布朗运动和莱维飞行随机游走机制融入多目标微分进化算法,设计新型的布朗-莱维多目标微分进化算法,对模型进行高效求解。算例分析结果验证了所提方法的有效性和优越性。