摘要：随着智能网联车辆(ICV)技术的发展,计算资源有限的ICV面临计算需求大幅增加的问题。ICV可以通过路侧单元(RSU)将任务卸载到移动边缘计算(MEC)服务器上。然而,车联网环境的动态性和复杂性使任务卸载和资源分配变得极具挑战。本文提出在环境和资源的约束下,通过控制任务卸载决策、通信功率和计算资源分配,最小化任务计算能耗。针对这一问题离散和连续控制变量共存的特性,设计了混合深度强化学习(HDRL)算法:利用双深度Q网络(DDQN)生成任务卸载决策,利用深度确定性策略梯度(DDPG)生成通信功率和MEC资源分配决策,并结合改进的优先级经验回放(IPER)机制来评估和选择动作,输出最优策略。仿真实验结果表明,该方法比对比算法具有更快更稳定的决策收敛性,实现了任务计算卸载的最小能耗,并能有效适应ICV数量和任务大小的变化,具有高实时性和良好环境适应性。

摘要：滞回环是低周塑性加载过程中连续监测到的应力-应变数据环,包含丰富的材料疲劳损伤累积信息。但由于滞回环数据采集、特征提取及分析等方面存在困难,相关研究报道较少。为深入评估42CrMo高强度钢低周扭转疲劳性能,提出基于滞回环特征数据的疲劳试验分析方法。采用扭转疲劳试验机获取材料的滞回环数据,设计特征提取算法获得循环应力、剪切模量、残余应力和塑性应变等随加载周期的演化规律以及材料的循环软化特性;通过试验设计及分析证实42CrMo材料不满足Masing特性,并且加载应变幅越大,非Masing特性越显著;通过低周扭转疲劳试验数据分析材料的循环应力-应变关系特性和应变-寿命关系特性,计算得到剪切模量G、循环强度系数K′、循环应变硬化指数n′、疲劳强度指数b、疲劳强度系数τ′f、疲劳延性指数c、疲劳延性系数γ′f等。基于滞回环特征数据的疲劳试验分析方法,充分利用扭转疲劳试验中间大量加载滞回环数据提取每一周期的滞回环特征,用丰富的分析数据描述材料疲劳性能。

摘要：凭借着空地多域协同运行的特点,飞行车辆的路径规划问题扩大到了三维空间,有效提高任务完成的效率。传统的路径规划算法不再满足飞行车辆多模态三维路径的规划需求。因此,一种基于博弈学习兼顾车辆运行距离与能耗的多模态路径规划策略被提出。首先,考虑飞行车辆的飞行越障能力,设计一种新型的Q-learning奖励函数,引导车辆进行模态切换以探索尽可能短的二维地面距离。其次,双层追逐博弈用于生成模态切换时机与位置的决策序列,构建“间隔距离-能耗”复合效益表从而获取切换的纳什均衡解。通过车辆与环境的不断交互学习,效益表可实现不断更新,最终获得一系列兼顾车辆运行距离与能耗的模态切换动作集。最后,在40 km×40 km的任务地图中验证策略的有效性。该策略为飞行车辆规划的多模态路径比传统强化学习规划的地面行驶路径缩短了10.785 km的运行距离,而比距离最优的多模态路径降低了16.38%的路径能耗。当执行任务较紧急时,飞行车辆更侧重于运行距离的缩短,此时该策略为其规划的多模态路径比地面行驶路径缩短了11.933 km,能耗比距离最优的多模态路径降低了0.04%。

摘要：汽车高性能主动悬架对提升驾乘体验感具有显著优势,鲁棒性控制算法是发挥主动悬架性能的重要保障。针对典型鲁棒控制算法难以实现有效扰动估计和补偿的问题,本文提出了H_(2)/H_(∞)-H_(2)-IUDE算法,采用IUDE算法估计并补偿扰动,并引入H_(2)状态观测器,相比H_(2)/H_(∞)算法增强了鲁棒性。首先,建立了半车主动悬架控制系统模型,并定义了扰动形式。然后,提出能实现扰动估计和补偿解耦的IUDE算法,并提出一种H_(2)状态观测器,进而实现了对H_(2)/H_(∞)算法的再设计。最后,针对随机路面和减速带路面等典型工况进行仿真分析。结果表明,所提出的算法相比H_(2)/H_(∞)算法,随机路面工况的车身质心垂向加速度和俯仰角均方根值分别下降了7.6%和5.9%,对汽车平顺性有明显改善。同时,所提出的H_(2)观测器能有效估计系统状态,IUDE算法能准确估计扰动,并能够避免非解耦型UDE方法带来的悬架动挠度恶化问题,具有优异的扰动估计和灵活补偿的突出特点。

摘要：极地低温、高湿、高风速、高盐度、极昼极夜等极端环境易导致船舶、低空飞行器等近海面装备表面结冰,严重影响装备正常运行。为应对极地复杂环境带来的冰害,国内外学者围绕结冰预测探测方法、防除破冰技术等开展了大量对比实验与数理建模研究,对既有涉冰研究进展进行了分析总结。结果表明:结冰预测方法主要基于经验、理论与数值3种模型,其中,理论模型准确度小于50%,而数值模型准确度大于60%;结冰探测主要采用观测与检测两种方法,其中,平均结冰厚度的观测法与检测法测量精度分别可达±0.038 mm与±0.05 mm;极地装备表面的覆冰源自海浪飞沫、雨雾飞沫与大气,其中,海浪飞沫占比高达90%;防除冰技术有被动式和主动式两种,前者能耗低且寿命短,后者效率高但装置复杂,两者结合仍是未来发展趋势;极地水上船舶破冰主要采用冲撞、顶撞与首压技术,冰下潜艇破冰则采用机械挤压、鱼雷爆破与激光融冰等直接破冰或“先弱冰再破冰”的耦合技术。基于本文对极地低温环境结冰预探测方法与防除破冰技术的分析,进一步提出了既有方法与技术的优化方向,以期为复杂低温环境中载运装备及工程设备的冰灾护控技术发展提供参考与借鉴。

摘要：在低附着、高速紧急避障工况下无人驾驶车辆需要充分考虑到路径规划效率和车辆动力学特性,以保障规划的路径满足车辆高速行驶跟踪精度要求.文中针对无人车紧急避障中路径规划与跟踪控制之间存在的耦合干预问题,提出一种基于长/短视距多层融合的高速紧急避障局部路径规划算法.根据不同风险值障碍物分布的密集程度细化障碍物的风险值,分别设计了可跨/绕障碍物群的风险势场和环境风险状态采样空间,从而构建一种基于偏向性采样的长视距局部路径规划算法.提出了一种基于交互式多模型预测控制的短视距局部路径重规划,建立模型概率实时在线更新规则,实现了极限工况下车辆快速行驶的局部路径规划,同时满足计算实时性、避障安全性和跟踪稳定性的路径规划设计需求.仿真试验验证了所提多层融合局部路径规划方法的有效性和优越性.

摘要：针对串联式四轮腿机器人精确控制姿态的问题,提出一种以无偏差模型预测控制为核心的运动控制框架。所涉及的模型为考虑机身、腿部和车轮的质量分布而建立的合成质心动力学模型,并且基于自抗扰控制思想,将模型的未建模特性视为扰动,建立扩张状态观测器对其进行估计和补偿;为解决姿态调节过程中车轮易滚动导致腿部外展的问题引入关节闭环控制,同时设计额外的车轮控制策略以辅助约束腿部状态。在串联式轮腿机器人上进行了硬件试验,研究结果表明,新的运动控制框架能够准确跟踪期望姿态信号,有效抑制地形扰动和外力扰动,确保机器人的行驶平稳性和抗干扰能力。

摘要：近年来,半导体材料在光电转化、光热转化、电池储能等方面的优势展现出了广阔应用前景而迅速发展。随着研究的深入,界面形成机理、电子结构、电荷转移过程的构效关系成为设计新型半导体器件、新材料研究的热点,支持能源催化、界面功能构筑和芯片器件等重大领域的发展,因此准确测量半导体薄膜材料的能级结构非常重要。测量半导体薄膜材料全能级结构常用X射线光电子能谱(XPS)、紫外光电子能谱(UPS)以及反光电子能谱(IPES)三种表征方法,重点介绍了三种表征方法的研究对象、理论基础与测量原理、测量方法与能级结构识别的方法对半导体薄膜材料全能级结构的测量。最后通过实际案例进行了数据分析和讨论。三种表征技术具有互补性,可以从能量角度给出更有效的信息,这对半导体薄膜材料制备、杂质掺杂、功能和性能优化具有重要意义。

摘要：为研究障碍物环境下基于模型预测控制的无人车编队避障方法,建立了包含虚拟智能体状态的编队避障函数,使避障问题容易用优化方法求解.在无人车编队内部引入优先级策略实现编队内部避碰,并通过动态事件触发机制减小无人车之间通讯带宽占用.对该方法进行了计算机仿真验证,在给定多边形障碍物环境下,使用领导者-追随者架构执行编队行驶任务,并借助事件触发器实现间歇通讯.结果表明,相较于传统方法,所设计的编队控制器能够提高带宽约束下无人车编队行驶安全性.

摘要：为了研究SLM工艺对点阵结构的影响,设计了SLM工艺对点阵结构中杆单元的形貌和力学性能影响的实验方案,发现SLM工艺对不同倾角的杆单元的成形质量有很大影响,随倾角的增大成型误差也逐渐减小。杆单元的直径对成型质量存在着一定的影响,随着直径的增加,相对误差也随之减小;杆单元的直径和倾角对其力学性能没有影响。实验最后拟合得到了一组杆单元横截面积预测公式,该公式能够根据杆单元的倾角和设计直径预测在当前工艺下制造后的杆单元直径,从而在设计阶段就对其修正以减小采用SLM加工带来的误差,使得生产出来的产品性能更加符合预期,对整个结构设计领域具有重要意义。