摘要：枢轨间的动态摩擦力是影响轨道式直线推进电磁能装备运动特性的重要因素之一。但在极端电磁热力冲击工作条件下,摩擦因数的实时原位测量极具挑战,因此目前研究中枢轨间的摩擦因数大多采用定常值。为了提高数值模型的计算精度,该文提出基于动态摩擦因数反演的直线推进电磁能装备运动特性研究方法。首先,根据电磁推进实验可观测数据与电枢动力学正演模型,建立基于改进动态粒子群优化算法(DPSO)的枢轨间摩擦因数与轨道电感梯度的反演模型,得到其时空特性。然后,在此基础上建立枢轨瞬态电磁热力耦合有限元模型,分析动态摩擦因数对装备运动特性的影响。最后,通过实验验证该文考虑动态摩擦因数的方法可大大提高有限元模型的计算精度,为进一步对电磁能装备可靠性预测和结构优化设计提供理论参考,并为极端工况下材料特性实时原位测量提供新的解决思路。

摘要：CTCS-3级列控系统是保障列车在350 km时速下安全运行的关键系统,是铁路无线通信系统承载的关键性核心业务,对于车地间数据通信具有非常高的可靠性要求。5G-R技术的高可靠、低时延、更精细的服务保障机制及增强的高速适应性符合CTCS-3级列控系统的业务需求。对CTCS-3级列控系统中应用5G-R的必要性和5G-R系统承载CSCS-3级列控数据传输面临的相关问题进行分析,探讨我国未来列控系统通过升级改造适配5G-R系统的技术路线和实现路径,介绍了5G-R模式下CTCS-3级列控车地数据传输机制和5G-R/GSM-R双模模块在基于5G-R的CTCS-3级列控系统中的应用。通过在5G-R专网实验室环境下的列控业务功能和性能试验,对比GSM-R中CSD数据传输的性能指标,探讨5G-R承载列控数据的适用性,研究CTCS-3级列控的服务质量保障机制原理、列控业务专用QoS特性和列控专用QoS流的建立流程,并通过试验验证了5G-R系统的QoS保障机制可以在网络资源紧张的情况下优先保证CTCS-3级列控数据业务的稳定可靠传输。

摘要：目的制备甘氨胆酸缓释微丸(glycocholic acid sustained-release pellets,GA-SRP),优化包衣处方、考察体外释放度及其在大鼠体内的药动学特征。方法采用挤出滚圆法制备甘氨胆酸载药微丸,再以苏丽丝®水分散体为包衣材料通过流化床技术制得GA-SRP;以包衣增重、E5 LV羟丙甲纤维素(HPMC E5)用量和老化温度作为处方考察因素,以缓释微丸2、4、8 h的累积释放率为评价指标,通过Box-Behnken设计-响应面法(Box-Behnken design-response surface method,BBD-RSM)优化GA-SRP包衣处方。对微丸进行表征分析并结合模型拟合初步探讨GA-SRP体外释药机制。健康SD雄性大鼠随机分为2组:甘氨胆酸原料药组和GA-SRP组,以卡马西平为内标,测定不同时间血药浓度,运用Das 3.0软件计算药动学参数。结果最优缓释微丸包衣处方为包衣增重9.0%,HPMC E5用量7.5%,老化温度40.0℃,2、4、8 h的累积释放率分别为23.95%、50.64%、77.94%;其体外释药机制符合一级释药模型;GA-SRP与原料药相比,相对生物利用度为178.61%。结论GA-SRP制备工艺重现性良好,体内外缓释效果明显且释药平稳,性质稳定,生物利用度显著提高,为甘氨胆酸缓释制剂的研究提供了基础。

摘要：针对受外部干扰和输入饱和的无向拓扑多航天器系统的姿态协同控制问题,提出了一种基于预定时间的分布式姿态协同跟踪算法。首先,设计了一种分布式预定时间滑模观测器,分别用于每个跟随航天器在预定时间内对领导者姿态和角速度信息的估计。其次,利用分布式观测器和滑模技术,提出了一种考虑执行机构饱和的分布式预定时间姿态协同跟踪控制器。所提出的控制方案是非奇异的,能够实现在约束条件下的多航天器的全局预定时间姿态协同跟踪控制。然后,利用李亚普诺夫稳定性理论对该系统进行了稳定性分析。最后,仿真结果验证了所提控制方案的有效性,且具有较快的收敛速度和较高的控制精度。

摘要：针对目前零部件表面涂层方案选择主要考虑技术性、经济性的问题,提出一种面向低碳的零部件表面涂层方案综合评价方法。融入绿色低碳指标,构建涵盖技术可行性、经济性、绿色低碳、改性性能等因素的零部件表面涂层方案综合评价指标体系,并确定各个指标的量化方法;针对单一赋权法具有一定偏向性的问题,利用网络层次分析法(ANP)和CRITIC法分别确定准则层各指标的主观权重与客观权重,并利用最小相对信息熵获得主客观组合权重;采用灰色关联改进的多准则妥协解排序法(VIKOR)对表面改性方案进行综合评价,通过优劣解排序确定最佳表面涂层方案。以某水泵厂柱塞零部件的表面硬化为例,验证了所提出方法的可行性和有效性,为各类零部件表面涂层方案评价及选择提供参考。

摘要：研究了具有外部扰动的非完整轮式移动机器人编队控制问题,提出了固定时间一致性算法。首先,通过坐标变换定义了机器人动力学模型,并将扰动因子引入到模型中;其次,采用领航跟随策略,将系统的编队控制问题转换为简单的一致性跟踪问题,并将误差跟踪系统分为2个子系统;再次,通过设计双幂次趋近律和非线性函数,针对2个子系统设计了固定时间一致性控制器,使得机器人编队在固定时间内稳定收敛;然后,通过李雅普诺夫理论对控制器进行稳定性验证;最后,将所提算法与渐近收敛算法以及有限时间一致性算法进行对比,结果表明,无论机器人的初始状态如何,固定时间一致性算法都能保证快速稳定的收敛,进而说明了固定时间一致性算法的有效性。

摘要：为保障气瓶安全使用,对高校实验室气瓶全生命周期风险进行了辨识、评价与管控研究。采用WBS-RBS方法对实验室气瓶从采购至报废等全生命周期进行风险辨识;在对风险进行评估的同时,利用三维风险矩阵与Borda序值法对评估结果进行数据处理,得到风险事件重要度排序表;依据排序结果设计了高校实验室气瓶风险管控与应急系统。实践表明:风险事件重要度排序具有较高的可信度;设计的气瓶风险管控与应急系统有效提高了高校实验室气瓶安全的物防与技防水平,试运行期间成功监测到了2起气体泄漏事件并自动触发报警与应急响应功能。该系统为提高实验室气瓶安全性提供了新思路。

摘要：超构透镜是一种新兴的平面纳米光学元件,具有超薄、超轻的显著优点以及对入射光高度灵活的调控能力,正逐步展现出替代传统光学透镜的潜质.当前,有关超构透镜的研究集中于其光学性能提升及超材料迭代等,鲜有研究尝试将超构透镜应用于传统力学测试领域,且超构透镜在先进光学诊断技术中的应用前景尚不明确.文章据此分别介绍了基于自主设计的双目超构透镜的粒子图像测速技术(Meta-PIV)以及数字图像相关技术(Meta-DIC)及其前期研究结论,并分别开展了实验验证,结果表明:经雷诺数为2000的涡环实验验证,所提出的双目超构透镜PIV系统可以实现2D-3C速度场的测量,并具有时间分辨的流动分析能力.涡环验证实验中,Meta-PIV系统对涡环直径的测量误差约为1.25%;基于双目超构透镜的DIC测试系统可以实现对目标X,Y和Z三方向的位移与应变场测量,测量精度与传统Stereo-DIC系统相比误差低于10%,且在Y方向测量误差低于1%.涉及的研究工作旨在为超构透镜在力学测试领域的应用提供新思路,并为后续研究提供参考数据.

摘要：我国早期中小学校舍一般采用单跨框架外带悬挑走廊的结构形式,此类结构在强震作用下水平位移大且极易倒塌,有必要从提升抗震倒塌性能的角度对既有单跨框架进行加固。设计了混合加固方案,对加固前后结构动力特性进行对比分析。选取了远场、近场无脉冲和近场有脉冲地震动记录,对比分析了该结构在多遇和罕遇地震作用下的抗震性能。评估了不同地震动特性下单跨框架加固前后的倒塌概率。结果表明:远场、近场无脉冲和近场有脉冲地震作用下的结构倒塌概率分别为7.09%、57.19%和74.32%,加固后可分别降至2.81、6.01%和35.70%,近断层区域的单跨框架具有较高的倒塌概率,速度脉冲效应又会放大这一指标。

摘要：机器学习模型由于其预测和分类的高精度和各种应用场景的普适性,在图像处理、自动驾驶、自然语言处理等领域得到广泛应用。但机器学习模型容易遭受对抗样本攻击,在遭受对抗样本攻击时,预测和分类的精度会大幅下降。目前,数据增强方法通过改变或者扰动原始图像的方式,使得机器学习模型具有更强的泛化能力,在保护隐私的同时,能够增强其抵御对抗样本攻击的鲁棒性,是当前机器学习模型鲁棒性增强的主流方法之一。但基于差分隐私的鲁棒性增强方法面临加入的高频噪声容易被滤除,导致鲁棒性增强效果下降的问题。针对这一问题,结合信号处理的知识,本文从频域角度阐述差分隐私能够增强机器学习模型鲁棒性的原理,从理论上证明其有效性。设计了一种高频噪声滤波器HFNF,能够将差分隐私加入的高频高斯噪声滤除,使得差分隐私的鲁棒性增强效果下降,从理论上分析差分隐私鲁棒性增强方法存在缺陷的原因。提出了一种普适的融合低频信息的差分隐私鲁棒性增强算法LFDP,通过对图像不同频域部分加入生成的高低频噪声,即使存在高频噪声滤波攻击,仍然能够保证模型的鲁棒性,弥补了差分隐私原有高频高斯噪声的不足。从理论上分析并给出所提出方案的鲁棒性和误差边界,并在实际的数据集中进行测试。实验结果表明,与直接加入高频噪声的差分隐私鲁棒性增强方法相比,LFDP在不增大噪声尺度的同时能够起到更好的鲁棒性增强效果。