摘要：针对欠驱动旋转激励平移振荡器(translational oscillations with a rotational actuator, TORA)系统的控制问题,使用一种自耦PID (self-coupling proportional-integral-differential, SCPID)控制方法.该方法首先利用坐标变换使TORA系统的质心映射为Huygens振动中心,以实现新系统控制输入解耦,避免零动态不稳定问题;然后对Huygens振动中心设计平移位置的SCPID控制器,同时获得小球偏转角度的虚拟指令,进而设计小球偏转角度的SCPID控制器,从而实现TORA系统的平衡点跟踪控制;最后在复频域对闭环控制系统的稳定性进行严格的数学分析和证明.仿真及与其他方法的结果对比表明,所设计的控制算法简单高效,在欠驱动控制系统领域具有实际的应用价值.

摘要：均匀设计以其稳健和使用方便、灵活的特性而广受欢迎.为获得实验目标区域内散布均匀的设计点集,不同的均匀度量标准相继被提出.目前被广泛应用的有中心化L_(2)-偏差、可卷型L_(2)-偏差、混合偏差等.对称化L_(2)-偏差具有更好的几何性质,但受限于投影均匀性差的缺陷,使用范围十分有限.为了改进对称化L_(2)-偏差的低维投影均匀性,基于指数加权方式的投影加权对称化L_(2)-偏差的概念被提出,加权后的对称化L_(2)-偏差既能保留原偏差的各种优良性质,同时有效克服原来的缺陷并有更优异的表现.折叠翻转是构造因子设计时非常有用的技巧.本文利用投影加权对称偏差来作为评价折叠翻转方案的最优性准则,得到了两水平U-型设计在一般折叠翻转方案下扩大设计的投影加权对称偏差的下界,该下界可以作为寻找最优折叠翻转方案的基准.

摘要：针对柑橘果径、着色率和内部糖度3项关键品质指标,基于双锥滚子式果杯传输线设计了一套柑橘综合品质无损检测分级系统,该系统主要包括喂料部分、机器视觉检测模块、近红外光谱检测模块和分级执行部分.机器视觉检测模块采用单相机拍摄不断翻滚的柑橘视频来获取大量不同姿态的柑橘图像,并进行轮廓提取,以单个柑橘所有帧图像的最小外接圆直径的平均值计算果径,以每一帧图像得到的其二维黄色占比的平均值作为全表面着色率.在近红外光谱检测模块中设计了透射式光路,采集柑橘透射率光谱,并按在线检测时柑橘出现的两种高频姿态建立了混合姿态糖度检测模型,对比不同预处理方法下的建模结果,选取应用效果较优的多元散射校正(MSC)后建立的偏最小二乘法(PLS)模型.在线试验结果表明:果径检测的最大绝对误差为-1.42 mm,着色率检测的最大绝对误差为0.048,糖度检测结果的相关系数为0.817,均方根误差为0.658%.内外品质的联合检测分级按判别树决策方法确定了3种品质的联合分级方式,在分选速度为5个/s时,综合分级的平均准确率可达到91.16%,该检测分级系统整体结构简单,对于类球形水果具有较强的适用性,在产业化应用上有很大的潜力.

摘要：在分析花岗岩残积土物理特性的基础上,选用巴氏芽孢杆菌菌液和不同浓度的氯化钙与尿素的混合胶结液,利用设计的室内试验装置对花岗岩残积土开展不同灌注次数的微生物固化试验,并对不同工况的固化试样进行无侧限抗压强度(UCS)试验、碳酸钙生成率测试和崩解试验,同时开展X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等微观结构分析,以此探讨胶结液浓度和灌注次数对固化后花岗岩残积土强度特性的影响规律.结果表明:试验参数范围内,灌注次数相同时,胶结液浓度为1.0 mol/L时,试样的固化效果最好;胶结液浓度相同时,灌注次数越多,试样的固化效果越好;固化试样的崩解性大大降低,崩解系数均小于30%;微生物固化生成的方解石晶体呈现明显的簇状,填充、胶结在土颗粒之间,与砂土的微生物固化特性具有一定差异性,但两者的固化过程与机理具有相似性.

摘要：文章基于珠三角地区全产业链家具企业POI数据,采用DBSCAN空间聚类算法识别并提取家具产业空间聚类集群,运用核密度估计、轮廓系数等方法剖析了家具产业空间聚类的总体特征、产业链结构特征和等级结构特征,并通过空间熵指数分解辨析了珠三角地区家具产业空间聚类的驱动力。结果表明:(1)珠三角地区家具产业主要聚类集群有7个,呈“多核心扇状”空间分布以及“一主三副”中心分布的等级结构特征,主中心位于顺德,副中心位于厚街、沙溪和香洲。(2)家具产业链上游企业空间聚类呈“二主一副”中心分布的等级结构,主中心为顺德和香洲,次中心为斗门;中游和下游企业空间聚类呈“一主一副”中心分布的等级结构,主中心均为顺德,次中心分别为禅城、厚街。(3)非空间因素更能解释珠三角地区总体家具产业的空间聚类,解释程度达80%,且随着空间距离的上升而逐渐增加。而空间因素主导家具产业链上、中、下游空间聚类,解释程度为60%~70%。(4)珠三角各地区家具产业空间聚类的形成与演进受空间与非空间因素的影响程度各不一样,广州、中山、江门等地家具产业空间聚类集群受空间因素的影响相比其他地区更突出。

摘要：针对存在模型参数不确定以及受到外部干扰的挠性航天器的高精度姿态控制和主动振动抑制问题,根据自耦PID(auto-coupling proportional integral derivative,ACPID)控制理论提出了一种简单的自耦PD(auto-coupling proportional derivative,ACPD)控制方法.将挠性航天器姿态运动的已知和未知内部动态以及外部干扰定义为一个总扰动,进而将其等价映射为一个二阶线性扰动系统.据此构建了在复合总扰动反相激励下的受控误差系统,根据ACPID控制理论分别设计了ACPD姿态控制器和ACPD主动振动控制器,并分析了每个系统的鲁棒稳定性和抗扰动鲁棒性.仿真试验结果表明,ACPD姿态控制器对姿态角指令有较好的跟踪性能,ACPD主动振动控制器也能有效地抑制挠性附件的振动.

摘要：针对柑橘果形特征中圆度和果径检测精度低、姿态定位时间长的问题,设计了一种嵌入式快速检测与控制系统。系统以STM32单片机为系统控制核心,测量了单目相机图像的半径误差和形状误差,并采用高斯滤波、数字图像形态学、Hu矩和Canny算法,对动态的柑橘图像进行姿态识别与柑橘果形检测。检测结果表明:视觉检测系统半径误差控制在1.8%以内,形状误差为2.71%~3.69%;在5个/s柑橘的检测速度下,柑橘圆度和果径的在线分级正确率分别为81%和91.92%。本研究结合机器视觉无损检测技术,实现了动态下柑橘圆度和果径特征的综合检测与分级。

摘要：主动式储能元件是一种针对现有液压蓄能器不足而提出的新型气-电混合型储能元件,但其存在着液压能、压缩气体能和电能间的能量耦合问题,导致其工作时抗干扰能力较差,降低了工作液压系统的节能效率。为了解决其存在抗干扰能力差的问题,针对液压挖掘机动臂液压回路的工作特点,提出了利用主动式储能元件实现动臂势能再生的系统架构,并设计了一种自抗扰控制策略及其参数优化方法,通过设计扩张状态观测器来解决干扰和参数不确定性等问题。为验证控制策略的可行性,首先介绍了主动式储能元件的结构;其次,设计了以主动式储能元件为控制对象的自抗扰控制器。建立了基于主动式储能元件的动臂势能再生系统仿真模型,并进行了试验验证。研究结果表明,蓄能器模式、普通控制模式及自抗扰控制模式的回收效率分别为42.81%、56.76%和58.60%;再利用效率分别为96.01%、97.06%和95.81%;再生效率分别为41.1%、55.1%和56.1%。仿真试验验证结果也表明,以主动式储能元件为对象提出的自抗扰控制策略有效地改善了控制性能,增强了系统压力稳定性。

摘要：传统村落的空间格局是其长期发展传承所形成的重要物质与精神遗产,也是当下传统村落保护规划与空间发展所需要考虑的重要前提条件。以湘北地区传统村落为研究对象,通过Arcgis与谷歌地图获取的地理信息,运用空间分析法在宏观层面将其划分为山麓坪坝型村落、山谷盆地型村落、山腰台地型村落3类。根据传统村落选址的基本特征界定空间范围和空间层级,并以图解分析法归纳其平面形态特征,表达其基于“山—村—田—路—河—塘”关系的空间格局,运用分形思维揭示各不同类型村落空间格局的影响因素。

摘要：道路车辆的增多导致城市交通和环境问题日益严重,共享合乘被认为是减少交通拥堵,降低碳排放的有效方法,特别是在新冠疫情持续影响下,通勤者采用互助合乘出行意愿较高.本文考虑到通勤时间的紧迫性,通勤者存在通勤压力和合乘不适感,在没有经济效益驱动的情况下,限制合乘路径的匹配范围,并加入惩罚因子以提高合乘配对成功率.本文提出了一种基于最优时间插值的贪婪启发式算法,添加了3种扰动算子来提高全局搜索能力,采用多组不同规模案例测试扰动效果.结果表明:设计算法可以在短时间内求解出更优结果,在解决大规模问题上,相比于精确算法、粒子群算法和遗传算法更具竞争力.此外,通过选取位置较远且分布均匀的职员作为接送者,可以改善合乘效果.