摘要：作为机器人平台最重要的基础软件,机器人操作系统是提高机器人自主性与智能化水平的核心和关键.围绕实现适应环境的智能机器人系统这一目标,基于已有的micROS研究,提出了可持续自主学习的群体智能机器人操作系统平行学习架构,描述了架构设计、核心概念、实现途径和应用验证.在micROS可扩展分布式层次架构的基础上,提出了支持可持续自主学习的平行学习架构,设计并实现了机器人操作系统的两大核心概念——基于"角色"的控制抽象和基于"语义情境图"的数据抽象,突破了群体智能行为操控、自组织无线网络等群体机器人自主智能协同急需解决的关键技术问题,在此基础上开展了面向多种场景的应用验证.

摘要：对接锥是对接机构的重要组成部分,在碰撞过程中首先与主动对接机构相接触.比较小的锥角会造成系统在碰撞过程中发生剧烈振动,而比较大的锥角又会使系统的接触碰撞力增大,甚至造成对接失败.本文针对面向在轨服务的小型航天器上使用的锥-杆式对接机构,提出了新的对接锥型面设计目标;利用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA,仿真分析了对接机构碰撞后的运动学特性;通过研究对接锥的型面设计方法,得到了新型对接锥型面.研究结果表明,新型对接机构的整体性能满足设计目标要求.

摘要：以典型长时区域空中侦察任务为背景,提出一种大展弦比小型空射无人飞行器系统设计方案;以起飞重量4 kg、航时1 h、载荷0.5 kg、收纳尺寸不大于ϕ0.120 m×0.914 m为指标约束,对空射无人飞行器的总体气动布局、折叠展开机构、气动参数仿真估算、关键分系统设计与选型等开展详细论述;采用试制的原理样机,开展空中发射试验,对设计空射无人机空中发射、快速机翼展开、巡航飞行等进行验证。结果表明,设计的空射无人机在发射过程中机翼、尾翼等机构能够迅速展开,巡航速度与设计值符合,滚转角、俯仰角等变化在可控范围内,发射过程中重量变化和扰动对载机的影响可控,有效飞行航时约为65 min,符合设计预期。

摘要：为优化自动驾驶仪设计过程,寻找最优设计参数,提出了一种基于最优控制的三回路自动驾驶仪设计方法。通过设计最优控制问题的代价函数生成三回路驾驶仪拓扑结构,并通过求解最优控制问题同时得到三回路自动驾驶仪的多个设计参数,进一步研究分析了代价函数中惩罚权重对驾驶仪性能指标的影响。实验结果表明,与传统设计方法相比,通过最优控制方法设计的三回路自动驾驶仪性能更优,且对于模型不确定性误差和系统未建模动态等具有较好的鲁棒性。

摘要：为解决微型导弹所面临的扰动影响,同时充分继承工程经典线性频域设计方法,提出基于H∞综合和等效输入扰动的扰动估计与抑制控制方法,应用于微型导弹纵向控制系统设计。该方法通过建立等效输入扰动系统解决非匹配扰动问题,采用H∞优化将频域分析应用于扰动滤波器和复合控制器设计,以实现扰动估计与补偿,同时保证系统全局稳定性。通过时域及频域数值仿真,以及同扩张状态观测器控制方法和扰动观测器控制方法的拉偏对比分析充分验证了该方法的可行性和有效性。

摘要：为了解决严苛环境下长期服役的重型装备敏感损伤失效等问题,开发新型性能优异的工程材料已迫在眉睫。高熵非晶合金是近年来备受学者关注的一种新兴的结构和功能材料,它以其特殊的成分设计理念,兼顾了传统非晶合金的结构优势与高熵合金优异的综合性能。尽管其诞生至今仅十余年,但其相关研究工作已取得了长足进步。鉴于此,本文简述了高熵非晶合金的概念与历史,归纳了影响高熵合金相稳定性的因素及其相形成规律,总结了现有高熵非晶合金成分体系及其主要特点,重点阐述高熵非晶合金的室温力学性能、锯齿流变行为和耐摩擦磨损性能的最新研究成果,并对高熵非晶合金的热稳定性研究进展进行概述,最后对其未来研究趋势与应用前景进行了展望。

摘要：高熵合金被视为是近年来合金化理论的一次创新,打破了传统合金以一种或两种金属元素为主元的设计理念,将合金设计体系扩展到以五种及以上元素为主元的领域,由于能够组成高熵合金的元素种类繁多且含量可调,所以具有巨大的开发潜力。激光熔覆技术作为一种先进的新型材料表面改性技术与装备维修技术,与高熵合金结合,可为该合金材料的应用开辟出新的空间。通过对现有研究梳理,归纳总结激光熔覆高熵合金涂层的耐腐蚀性能、硬度与摩擦磨损性能以及抗高温氧化性能的性能强化机理;概括分析常见高熵合金的组成元素及其含量变化,对激光熔覆技术制备合金涂层组织结构和性能的影响,为高熵合金涂层组元的选取提供借鉴参考。最后指出激光熔覆高熵合金涂层在当前研究中的不足与仍需深入研究的问题,展望了高熵合金的应用前景与未来的研究方向。系统梳理Al、Ti、Nb、Mo、Ni、Si、B、C等合金化元素对激光熔覆技术制备高熵合金涂层组织结构和性能的影响规律和作用效果,为激光熔覆高熵合金涂层的合金分成设计提供理论指导。

摘要：本文综合论述了近年来结构拓扑优化领域与深度学习技术交叉融合发展的相关研究进展.围绕结构拓扑优化设计的核心方法与关键环节,从深度学习赋能的角度系统性梳理了两大类赋能方法.研究指出,基于深度学习技术的结构优化设计全局代理模型构建方法作为一种直接映射式结构设计方法,因其简单而典型的设计思想目前已被广泛研究,然而全局代理模型在计算性和泛化性上的局限与不足也尤为明显;融合深度学习技术的结构优化设计局部子环节加速与替代方法是一种更加灵活与多样的局部赋能形式,具有较好的普适性和独特的优越性.文章对智能赋能结构优化未来的发展进行了展望,研究重点在于深度学习与结构设计的有机结合方式,以及数据和知识的混合驱动设计范式.

摘要：针对航天器总体布局设计过程中需要考虑线缆长度的问题,提出一种以线缆长度最小化为目标的两阶段热管约束组件布局优化方法。面向几何、质心、热管散热以及线缆长度等多种复杂约束相互耦合的布局难题,基于分而治之的思想提出将原问题解耦为两个序贯优化子问题,通过构建并求解子问题的混合整数规划模型,实现了综合考虑多条线缆最短化目标下预埋热管舱板组件布局的高效优化设计。数值布局算例结果表明,在包含15个组件、3条有线信息链路的多种优化场景下,本方法均可以找到两级求解框架下的最优布局设计结果,充分验证了方法的可行性和有效性。

摘要：飞翼布局飞行器有望依靠射流主动流动控制技术实现无舵面飞行以改善隐身特性,但鲜有针对中等展弦比(3~4.5)战术级飞翼的相关研究。本文为中等展弦比飞翼布局无人机设计环量控制激励器取代传统副翼,开展全机数值模拟和飞行试验研究,探究后缘环量控制射流的滚转控制能力。数值模拟使用压力入口边界并考虑射流动量贡献的气动力,实现对飞翼绕流和激励器内流耦合模拟和整机气动特性预测。数值模拟研究表明,射流的滚转控制能力随射流动量系数线性增长,且未产生显著的横航向或横纵向耦合力矩。飞行试验结果表明,环量控制激励器实现了平均滚转角速率25.5~26.7(°)/s,最大滚转角速率40.1(°)/s,最大滚转角83.9°的控制效果。