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1.
针对单架无人机跟踪单一目标问题,提出 Lyapunov 矢量场法和速度障碍法相结合的方法,保证 UAV 在执行跟踪任务时的安全。首先,建立无人机运动模型,通过基于 Lyapunov 矢量场法的航向控制使无人机能够收敛到极限环;其次,利用速度障碍法原理判断无人机与障碍物之间是否存在飞行冲突,推导出避障所需的航向控制量;最后,针对障碍物重叠情况,利用几何关系将重叠区域合并,再求解出航向控制量,完成对重叠威胁区域的避障。仿真结果表明,所提算法在单一障碍物和多障碍物的条件下,都能有效地跟踪目标并实现避障。  相似文献   
2.
3.
 沥青中大量的沥青质分子均含杂原子,通过计算化学方法,可以分析杂原子对沥青质二聚体结构及分子间相互作用的影响,并探究其影响机理。密度泛函理论计算结果表明,杂原子的存在使分子的静电势分布差别明显。对于稠环结构相似的沥青质分子,共轭硫原子使得分子的相互作用减小,含硫沥青质较远的质心距离和硫原子相对较弱的负电势使分子的取向和质心距分布更加随机。共轭氮原子作为强负电中心,强排斥增大分子取向偏离最低能量构型的能垒,从而使沥青质二聚体的构型取向更加趋于固定。同时分子动力学结果显示,含硫沥青质对温度敏感,温度升高更严重地加剧分子排列无序;而含氮沥青质在较高温度下依旧保持相对的有序排列。  相似文献   
4.
丁荣乐  侯旋  孙文建 《机电工程》2022,39(3):291-299
针对现有PID方法难以适用于机械臂变有效载荷工况下的控制问题,提出了一种考虑变有效载荷的机械臂自适应PID控制策略。首先,构建了变有效载荷条件下的机械臂动力学模型,探讨了经典PID在变有效载荷条件下进行机械臂控制的缺陷;然后,基于离散域中时延控制(TDC)与PID控制之间的等价性,设计了一种自适应PID控制律,确定了该自适应PID控制策略的各增益系数,分析了该方法的优势,并给出了增益系数整定方法;结合Lyapunov理论,进一步证明了该控制策略的稳定性,明确了该方法应对机械臂有效载荷变化的鲁棒性;最后,通过仿真分析与物理实验,验证了该控制策略的有效性与变有效载荷条件下的鲁棒性。研究结果表明:与经典PID控制以及现有自适应PID控制相比,该控制方法在保证控制精度相同的前提下,对于较大幅度有效载荷变化工况(致使关节惯性最多增加124.4%)下的机械臂控制,其鲁棒性更强;该控制方法并可为后续更为复杂精准的自适应控制方法的提出提供参考。  相似文献   
5.
针对一类存在执行器故障和参数不确定的网络控制系统,研究基于自适应事件触发机制网络控制系统的鲁棒容错控制问题。首先,引入自适应事件触发机制,根据系统实际状态自适应调节其触发条件;然后,建立闭环网络控制系统数学模型,运用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式技术,推出系统稳定的充分条件,进而给出控制器与自适应事件触发机制的协同设计方案;最后,通过示例仿真验证了提出方案的有效性。  相似文献   
6.
浆态床加氢工艺可以处理不同来源的劣质重油、渣油,氢气的活化是重油加氢处理过程中发生的主要反应之一。钼基催化剂的分散性是影响重油加氢活性的关键因素。构建了Mo7S15、Mo12S26、Mo18S39、Mo25S54和Mo33S71团簇,利用密度泛函理论研究了团簇自身的稳定性、活性以及H2在不同尺寸团簇上的吸附与解离过程。结果发现,在目前所建立的团簇中,其尺寸越小,结合能越低,最高占据分子轨道-最低未占分子轨道(HOMO-LUMO)能隙值越小,团簇稳定性越弱,活性越强。H2在簇上的稳定吸附位点为边缘位点。随团簇尺寸增大,吸附能分别为-64.25、-34.60、-34.14、-7.20、-6.82 kJ/mol,吸附能绝对值减小,氢气分子与团簇的相互作用减弱,并且解离能逐渐增大,分别为13.76、33.14、53.64、60.75、64.47 kJ/mol。目前的结果表明,团簇尺寸越小,氢气的吸附解离越容易,显示出更高的活性。  相似文献   
7.
采用粉末冶金法将纳米单质铜(Cu0)、硅铁(FeSi)、四氧化三铁硅涂层(Fe3O4@SiO2)混合煅烧并制备出新型磁性硅铁载铜吸附剂MagFeSi-Cu0。实验研究不同烟气温度下MagFeSi-Cu0的汞吸附能力基础上,结合颗粒内扩散模型、准二阶动力学模型、Elovich模型及Bangham模型分析了MagFeSi-Cu0吸附Hg0过程的主要控制步骤。在此基础上,依据密度泛函理论(DFT)研究了不同反应温度下FeSi表面Cu0原子与Hg0原子的汞齐作用机制。研究结果表明,Bangham模型的拟合值与MagFeSi-Cu0汞吸附实验值拟合度最高,MagFeSi-Cu0表面痕量Hg0吸附由汞的外扩散和表面铜汞齐吸附共同控制;通过密度泛函计算,发现Cu0颗粒表面Cu-Hg齐吸附能为-0.534 eV,当烟气温度从80℃上升至200℃时,Hg0原子与单质Cu原子的吸附自由能从-22.47 kJ/mol下降至-13.96 kJ/mol,这些结果为深入了解Hg0在Cu(111)表面的反应机理提供了理论基础。  相似文献   
8.
Y型分子筛具有许多工整均匀的孔道结构,经常作为酸催化剂、双功能助推剂和择形催化剂,被广泛应用于干燥、洁净过滤、吸附分离和催化等领域。工业生产中稀土Y型分子筛的制备一般选用稀土离子水溶液与NaY型分子筛通过离子交换置换制取,但稀土离子水合结构以及通过分子筛孔的微观机理仍不清楚。本工作采用密度泛函理论(DFT)在M06-2X-D3/def2-SVP计算水平下,La3+采用LANL2DZ赝势基组,采用SMD=water隐式溶剂模型研究了La3+水合团簇及其不同价态时的结构性质,对水合团簇结构尺寸、Mulliken电荷、结合能以及能量分解进行了分析。结果表明,La3+水合团簇结构柔性较大,并非大于某个水合数无法通过分子筛孔;随水合数目的增大,La-O(H2O)平均半径有着增大的趋势,La3+在水溶液中总是趋于更稳定的多水合团簇结构;La-O(OH-)形成的键能比La-O(H2O)强;在[La(H2O)n]3+水合数目小于等于9时,团簇结构中以静电为主导作用,其次是诱导作用和交换互斥作用,色散作用所占比例最小;当水合数目大于9时,诱导作用所占比例升高,静电作用所占比例降低。研究结果对于深入认识稀土水合结构和分子筛制备机理具有重要理论指导意义。  相似文献   
9.
针对传统硝硫混酸硝化方法存在对环境造成污染的问题,采用二氧化氮作为硝化剂,氧气作为硝化活化剂,对甲苯进行液相硝化反应实验和理论研究。考察了在不同反应条件下,如氧气压力、原料摩尔比、反应温度以及反应时间对甲苯转化率和对硝基甲苯选择性的影响,同时采用了密度泛函理论(DFT)B3LYP/6-31G+(d)方法对甲苯、3种σ-配合物及其产物的电荷、几何构型和能量进行了计算。结果表明:在优化的反应条件下,甲苯的转化率能达到70.9%,对硝基甲苯的选择性为43.4%,同时理论研究结果与实验结果相一致。文中研究可为甲苯绿色硝化反应提供一定的理论指导。  相似文献   
10.
由高分子、填料、键合剂及各种功能助剂组成的高分子复合材料广泛应用于轮胎、含能材料、医疗、环保、建筑、交通等行业。键合剂在填料表面的吸附特性对高分子复合材料的性能有重要影响。分别以未改性的高氯酸铵、炭黑和二氧化硅填料为对象,利用第一性原理计算评估了五种键合剂分子,即三乙醇胺(TEA)、三氟化硼三乙醇胺络合物(T313)、NN'-二邻甲苯胍(DOTG)、NN'-二苯基硫脲(DPTU)和二苯胍(DPG),在填料表面的吸附能。计算结果表明,随着填料基底层数的增加,吸附能逐渐增加,最后趋于一个稳定值。其中TEA和T313键合剂在高氯酸铵表面的吸附能为-0.84~-1.37 eV;DOTG、DPTU和DPG在炭黑表面的吸附能为-1.01~-1.29 eV;在二氧化硅表面的吸附能为-0.87~-0.94 eV;在接枝羟基的二氧化硅上的吸附能为-1.16~-1.36 eV。依次考察了单层炭黑点缺陷(单空位缺陷、双空位缺陷、Stone-Wales缺陷)和二氧化硅表面接枝羟基对吸附能的影响,发现单空位和双空位缺陷对吸附能影响不大,而Stone-Wales缺陷和二氧化硅接枝羟基显著增加吸附能。  相似文献   
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