基于遗传优化的水平欠驱动机械臂分层滑模控制

针对二自由度水平欠驱动机械臂系统,提出一种基于等效控制理论和李雅普诺夫反馈函数法的分层滑模变结构控制方法.同时,为解决由于欠驱动系统控制缺少通用的参数计算方法而产生控制精度低的问题,提出了针对水平欠驱动系统的遗传算法在全局参数空间进行全参数寻优的改进控制方法.仿真结果表明了该方法的有效性,并且优化后的控制器具有较好的适应性和控制效果.     

基于NPort串口服务器的人防工程智能设备集成

人防工程的设备监控系统一般分为三层结构,区域监控站是其中重要一个环节.一般采用的控制器资源有限,提出了一种基于NPort串口服务器的智能设备集成方案,有效解决集成设备多样与监控站资源有限之间的矛盾.首先介绍了人防工程设备监控系统,然后描述了常用的智能设备集成方法,最后通过某实际工程详细说明了在区域监控站上实现的基于NPort串口服务器的智能设备集成过程.该方法已在多个人防工程中成功应用,对于分期建设或后期改造的其它智能建筑工程同样具有借鉴意义.     

北京园林树木物候的年代际变化——多物候阶段的树种响应

近30年来加剧的气候变化已经显著改变了北温带森林的树木物候,并对城市植被生态与景观产生长远影响。尽管此前已有研究揭示北京地带性植被生长季与花叶物候的整体变化趋势和气候响应特征,物候响应的种间差异及各物候阶段的响应敏感性仍有待进一步探究。聚焦1980s-2010s北京植物园45种园林树木物候的年代际变化,旨在揭示不同树种、各物候阶段的物候响应特征和响应敏感性差异。结果表明,与30年前相比,各树种始花期、盛花期和末花期分别平均提前10.2日、7.5日、2.4日(p<0.05),开花持续期延长,每日同步开花树种增多;各树种展叶始期平均提前7.8日(p<0.05),秋色盛期及落叶末期分别平均延后7日、7.8日(p<0.05),导致生长季及叶幕期显著延长(p<0.05)。以物候变化量绝对值衡量特定物候阶段的响应敏感性,发现与其他物候阶段相比,始花期的响应敏感性最为突出且种间一致性较强,而叶衰老物候在响应方向及程度上的种间差异最为显著,开花、展叶物候的响应差异导致8个树种的花叶时序发生颠倒。以始花期、末花期、展叶始期及落叶末期的响应敏感性标准化值均值衡量各树种的综合物候敏感性并作树种聚类分析,发现玉兰、紫丁香、华北珍珠梅、元宝枫、黄刺玫等树种呈高物候敏感性,文冠果、毛泡桐、桑、碧桃、楸等树种呈低物候敏感性,且大部分树种各物候阶段的敏感性特征并不均衡,需予以持续关注和进一步探究。面对持续变暖、极端性增强的气候变化趋势,研究结果可从树种层面为提高北京城市植被景观与生态的气候适应性提供一定参考。     

基于区块链的电网工程全寿命周期造价数据管理

电网施工地理位置复杂、跨越距离远、周期长等,涉及土建、电气、通信等不同领域,受外界环境、市场及人为等因素影响,造价变化频繁。为有效管理电网工程造价数据,提出基于区块链的造价数据管理方式。区块链的公开透明、不可篡改特点可实现造价数据的安全、真实、可靠管理,去中心化特点可实现造价数据灵活高效、共享使用管理,追溯特点可随时发现造价数据中存在的问题并及时处理。给出造价数据管理平台的节点组成、区块数据组成及施工过程中数据的交互性,设计了区块链数据平台架构。基于智能合约,实现造价数据全寿命周期的高效灵活管理方式,加密技术提高数据真实可靠性,不同数据分类存储方式提高共享使用灵活性,追溯方式提高数据质量。根据典型电网工程造价数据应用,验证所提区块链数据管理方式的有效性,节省了工程造价管理成本,加快了工程进度,提高了整个电网工程的经济性。     

直接测风激光雷达频率跟踪技术及对流层平流层大气风场观测

为了实现高精度连续探测对流层和平流层大气风场,搭建了一台直接测风激光雷达系统对对流层和平流层大气风场进行探测。该系统基于双边缘法布里-珀罗标准具的瑞利散射多普勒测风原理,使用转台式探测结构,通过频率跟踪的手段对频率漂移进行跟踪,确保测风的精度。实验结果表明,该系统对对流层和平流层大气风场探测效果良好,频率跟踪的范围为±50 MHz,可以大大减小频率漂移带来的风速误差。经过系统的稳定运行和长时间的观测,在40 km处测得的径向风速随机误差为8 m/s。径向风速合成为水平风速后,随机误差在38 km处最大为10 m/s左右。该系统白天探测高度为25 km,夜晚探测高度为38 km。与探空数据对比,风速误差均小于10 m/s,其中风速误差在±5 m/s的范围内的数据量约占75.8%,探测的风向误差与探空气球的趋势基本一致,误差范围在10°～20°之间,在15°范围内的数据量约占58.6%。将实测数据与探空数据进行统计分析,结果具有良好的一致性。该系统可以为对流层和平流层大气风场的探测提供数据支撑。     

基于双向GRU和H∞滤波器的SOC复合估算

锂离子电池荷电状态（SOC）估算作为电池管理系统（BMS）的重要功能,是合理利用EV车辆电池组能量的前提。现有估算方法中,基于模型驱动法过程繁琐、计算量大;基于数据驱动法对数据要求高,估计精度差。针对以上问题,提出了基于双向GRU（BidiGRU）神经网络结合H_∞滤波器的复合估算方法来估算锂离子电池的SOC。用不同温度下北京应力循环工况（BJDST）来训练BidiGRU神经网络模型,再使用联邦测试程序驾驶时间表（US06）来对模型进行测试。测试结果的均方根误差（RMSE）最小可达到2.05%,平均绝对误差（MAE）最小可达到1.79%。用H_∞滤波器优化后的RMSE和MAE均可降低到0.17%以下,最低可达到0.11%。结果表明该方法可在不同温度和不同工况下对锂离子电池SOC做出实时估计,并能够达到较高的精度。     

宁波城市形象定位的视觉符号构建

目的对宁波城市视觉文化进行分析。方法以宁波城市为载体,结合设计学、社会学、传播学对宁波城市形象定位、视觉化符号的构建进行基础研究。结论紧紧扣住宁波"书藏古今,港通天下"的文化内涵,阐述了宁波城市形象定位视觉化的图像、文字、色彩等视觉符号元素的构建。经过现代化的设计和高度提炼视觉化符号元素,为今后表现与塑造个性鲜明、独特魅力的城市品牌作参考。     

微波辅助加热法在泡沫镍表面生长纳米碳管

以酸处理过的泡沫镍为催化剂前驱体及辅热材料,以菲为碳源,使用微波辅助加热法,短时间内在泡沫镍表面及内孔生长管径分布均匀、长径比较大的纳米碳管(CNTs)。使用扫描电子显微镜(SEM),X射线衍射仪(XRD)对所得产物的微观形貌和结构进行表征,并研究泡沫镍的结构、前处理用酸浓度、微波加热时间等对制备的CNTs的影响,最后提出了CNTs的生长机理。结果表明:酸浓度为6mol·L~(-1),微波时间为30s时,所得碳纳米管管径约为30nm,长度可达微米级。     

基于圆柱近场声全息的水下声源定位实验验证

为提高水下航行器的声隐身性,或者减少其对海洋环境的噪声影响,噪声源的定位与识别对于制定合理的控制方案具有重要的工程价值。同时,对水下航行器的声辐射特性进行评估和管理是其升级和使用过程中不可或缺的环节之一。近场声全息技术利用在船体表面附近测量面测得的声压数据,采用声场变换方法,既可反向重建辐射声源面声场从而定位船体上的噪声源,也可正向重建测量面外部声场从而预测远场声辐射。通过OROS水下声全息软件展示如何利用NAH进行声源定位和远场预测,该软件是目前市场上唯一的水下近场声全息解决方案。考虑到水下航行器以圆柱体结构居多,本文开展了圆柱近场声全息的实验研究,得到了准确的辐射声场信息,验证了该方法的准确性和有效性,为圆柱近场声全息技术的水下工程应用提供参考。     

基于SPIN的地下建筑设备监控系统软件验证

在地下建筑智能化系统中,设备监控系统是基本的组成部分,其软件设计的正确性十分重要。提出了一种基于SPIN的地下建筑设备监控系统软件正确性验证方法。构建了基于iFIX组态软件的设备控制系统软件Promela模型,利用SPIN模型检验方法对其安全性进行了验证。还利用简化模型进行反例追踪,找出了安全性规约中存在的错误。检验结果表明提出的验证方法是有效性。