基于解析法和遗传算法的机械手运动学逆解

研究优化机械手轨迹规划问题,机械手运动时要具有稳定性避障性能。针对平面3自由度冗余机械手优化控制问题,建立机械手的结构模型。提出用解析法和遗传算法相结合满足具有计算量小和适应性强的特点。在给定机械手末端执行器的运动轨迹,按着机械手冗余自由度,运动轨迹上每个点对应的关节角有无穷多个解。而通过算法可以找到一组最优的关节角,可得到优化机械手运动过程中柔顺性和避障点。仿真结果表明,该算法可以快速收敛到全局最优解,可用于计算冗余机械手运动学逆解,并可实现机器人的轨迹规划和避障优化控制。     

基于虚拟样机的轮式起重机吊装安全性研究

研究起重机吊装轨迹优化的问题,系统缺少对吊装轨迹安全因素的控制。为确保吊装作业安全顺利,提出采用虚拟样机仿真技术检验起重机吊装过程。首先推导了三自由度起重机的正逆运动学模型及起重机的雅可比矩阵,得到起重机各关节的位置及速度对起重臂末端位置及速度之间的映射关系,运用五次多项式插值函数对起重机的吊装过程做轨迹规划。根据吊装过程规划模型,在ADAMS软件上进行仿真,仿真结果验证了吊装过程的安全性和定位的准确性。     

非致命打击武器系统内弹道模拟研究

为了实现对非致命防暴武器发射能量的调节并控制其终点效能,解决"近处不敢打,远处打不到"的问题,提出了恒量动能非致命打击武器系统这一全新理论,在选用了两相流内弹道模型的基础上,采用四阶龙格库塔法,利用MATLAB语言仿真技术进行编程测试,对改进型18.4mm防暴枪的内弹道进行数值仿真,并将模拟结果与实验结果进行分析比对,验证了内弹道模型和仿真结果的正确性,得到了发射过程中,膛内火药燃烧及燃气流动状态的变化规律,弄清了泄气孔位置、气室容积以及泄气孔半径对弹丸初速的影响规律,为非致命防暴武器的进一步发展打下了坚实的基础。     

卫星运行三维场景及星下点轨迹可视化研究

应用可视化技术构造卫星运行的虚拟场景,实时显示卫星运行状态及星下点轨迹,可为卫星轨道设计、卫星运行状态监控及卫星应用提供直观的分析和指导。通过对卫星轨道计算方法、几何建模、虚拟场景装配及虚拟场景驱动方法研究,本文开发了卫星运行三维场景及星下点轨迹可视化软件。本文详细给出了地球模型、卫星模型的建模及由此模型组装卫星运行场景的方法,卫星轨道计算及星下点轨迹可视化方法。该软件可实时模拟卫星在太空中的运行场景,给出卫星的即时经纬度坐标及星下点位置坐标。该软件已在实践中得到应用。     

步进电机S曲线精确控制的研究与验证

针对生产中对步进电机运行时间和距离有精确要求的常见工况,设计一套步进电机S曲线控制算法,根据不同的运行要求灵活设定运动过程,设定较少参数即能规划整个运动路径,达到理想的运动效果。设计新型余弦S曲线,搭建MATLAB/Simulink仿真控制模型和硬件测试系统进行仿真和试验验证。结果显示电机实际加减速过程运行平滑,起步稳定振动小,设定参数下可以精确运行,与直接起停相比,运行效果有很大改善。新型余弦S曲线已在全自动号码机项目中得到实际应用。     

融合侧倾稳定性的智能客车轨迹跟踪增益调度控制策略

基于三自由度智能客车简化模型,考虑了智能客车易发生侧翻稳定性问题,采用轨迹跟踪与侧倾稳定性相结合的方式,利用多点预瞄的LQR(Linear quadratic regulator)最优控制算法,提出了智能客车轨迹跟踪控制策略.本策略采用增益调度方法,以实现变化车速工况的客车轨迹跟踪控制,搭建了Matlab/Simulink软件与Trucksim软件联合仿真平台,进行智能客车轨迹跟踪控制策略软件在环仿真实验.结果表明:所提控制策略适应了智能客车轨迹跟踪过程中的车速动态变化,实现了轨迹位移和航向角平滑稳定良好地跟踪,最大侧向位移误差率和最大航向角峰值误差率分别为1.56％和2.14％,保证了轨迹跟踪过程中智能客车横摆侧倾稳定性.     

管道内壁四足爬壁机器人的运动学与步态规划

研究用于检测气体绝缘金属封闭开关（GIS）内部的负压吸附管道内壁四足爬壁机器人. 分别对机器人的腿部和机身进行运动学分析,采用改进的牛顿迭代法解决机身正运动学求解困难的问题. 对机器人沿管道轴向和圆周方向的爬壁运动进行步态规划,提出运动过程零冲击的轨迹规划方法. 使用Adams进行运动仿真,并在四足爬壁机器人样机上进行水平和垂直管道的全方位爬壁实验. 结果表明：机器人的运动轨迹与所规划的步态一致,运动过程中速度与加速度无突变,运动平稳,无明显冲击,运动学模型的正确性和所规划步态的合理性得到验证. 在GIS管道的实际检测应用中,实现机器人在不同工况下的平稳爬壁运动与检测.     

基于双向长短期记忆网络的用户轨迹停留点提取

针对用户轨迹停留点提取问题,提出一种基于深度学习的Bi-LSTM-DBSCAN模型。该模型采用双向长短期记忆网络作为特征提取器,利用改进的DBSCAN算法作为轨迹停留点聚类方法,完成停留点分析任务,有效地解决了轨迹数据点之间关联性不强、处理复杂轨迹段效果不明显带来的聚类效果不佳的问题。实验结果表明,该模型在Geolife轨迹数据集上进行轨迹停留点提取时,相比于使用该文提到的其他停留点提取方法,其准确率、召回率和F值有明显的提升,取得了较好的效果。     

推进技术融合开拓经济发展新格局的举措探析

技术融合不仅引领颠覆性创新,重塑产业价值链与竞争优势,促进产业创新发展,还进一步牵引科技交叉融合式发展,创造经济发展新动能.但我国技术融合发展仍面临着高质量跨学科人才不足、多学科合作机制不完善、国家创新资助体系对技术融合重视不够等问题.因此,为推进技术融合新发展,开拓我国经济发展新格局,需大力培育创新主体的协同创新能力,优化政府科技计划的项目管理机制,构建多目标结合的融合性技术领域的财政资金投入组合,并打造以融合为核心特征的新型产业集群.     

基于加速性能退化数据的XLPE绝缘可靠性评估

传统的基于失效寿命数据的固体电介质绝缘可靠性评估方法,试验时间长、失效数据少且难以获取.针对这一问题,本文研究了基于加速性能退化试验数据的可靠性评估方法.首先,采用平均电荷密度作为性能退化特征量,分别在140、160、180 kV/mm场强条件下进行加速性能退化试验,获取性能退化数据.其次,计算得出各场强条件下交联聚乙烯(XLPE)绝缘材料的伪失效寿命并确定其统计分布.最后,结合虚拟增广理论对伪失效寿命数据进行扩充,利用统计分析方法对扩充后的数据进行分析.结果表明:采用加速性能退化试验方法进行XLPE绝缘可靠性评估,经理论计算得到样本可靠度、失效分布密度函数、平均寿命等性能可靠性指标.结合加速寿命模型理论推导出20 kV/mm稳定场强条件下该XLPE绝缘材料的预期寿命为15.3年,且到达预期寿命时可靠度为0.4451.