多无人机协同搜索的模糊认知决策方法研究

搜索决策方法是影响多无人机协同搜索效能的关键.传统的搜索决策方法关注于使多架无人机形成对任务区域的协同全覆盖,采用基于概率搜索图和滚动时域控制的搜索决策方法,对复杂搜索任务的适应性有限.本文借鉴人类实施搜索行为的认知决策方式,提出面向多无人机协同搜索的三层结构的认知控制模型.基于该模型和模糊聚类思想对任务区进行认知匹配和约简划分;之后,应用二次模糊聚类对各架无人机进行面向协同搜索的任务区域分配,在此基础上,再应用滚动时域控制方法完成对无人机的搜索控制.从任务区域覆盖模式和目标发现能力两个方面,通过仿真实验分析了本文提出的协同搜索模糊认知决策方法的性能.     

复杂灾害系统风险综合评价的非线性信息动力学模型

自然灾害系统是一个极其复杂的巨系统,它的发生、演化都具有相当复杂的非线性特征.为了从系统演化的角度来研究复杂灾害系统风险综合评价问题,在建模的过程中引入非线性信息动力学模型——最大流原理,以反映复杂灾害系统风险等级的各个指标所构成的系统为研究对象,基于非平衡统计力学方法建立系统随机演化方程,通过给各指标赋予合理的权值使系统趋于稳定,从而实现对复杂灾害系统风险的综合评价.新模型揭示出复杂灾害系统风险耦合的形成模式和演化动力学规律,并结合自组织特征映射网络算法实现对该模型进行数值仿真模拟.最后应用该方法进行中国大陆31个省、直辖市和自治区复杂灾害系统风险综合评价,分析结果验证了该方法的有效性.     

空中/地面机器人异构协同技术研究:现状和展望

多空中/地面机器人异构协同是一个新的前沿性技术领域,该技术可拓宽空中机器人和地面机器人的应用范围,提高其侦察、搜救及执行其它任务的效率.本文对空中/地面机器人的异构协同技术中的群集运动、编队控制、编队控制稳定性分析、网络控制、实际应用等核心问题进行了系统综述,并分析空中/地面机器人异构协同技术的未来发展趋势.     

基于AHP和熵权VIKOR法的矿井通风系统优选

为实现矿井通风系统方案的优选,建立基于层次分析法(AHP)和熵权多属性决策方法(VIKOR)的矿井通风评价模型。以庞庄煤矿为例,首先分别从技术、经济、安全三个方面选出12个评价指标,通过AHP计算指标的主观权重,熵权法计算指标的客观权重,然后进行综合赋权得到指标的权重,同时利用计算得出的指标权重和VIKOR法计算候选方案的最大群体效益值、最小个体遗憾值和利益值并进行排序,进而选出最优方案。所得结果证明该方法充分考虑了最大群体效益和最小个体遗憾之间的关系,能够选取到最优的方案,具有可行性和有效性。     

无人机群协同跟踪地面多目标导引方法研究

多机协同目标跟踪是无人机系统的典型任务之一.由于军事任务的集群性,在实际中常需要跟踪多个不同的目标.如何使用尽量少的无人机对多个目标实施有效跟踪,以提高系统鲁棒性和定位精度,是一个重要的研究课题.本文针对复杂环境下无人机群协同跟踪地面多目标过程中的关键问题进行研究,设计了复杂环境下无人机群协同跟踪多目标系统架构,提出了考虑遮蔽区域机群跟踪多目标动态分组算法、自适应多模型无迹卡尔曼粒子滤波融合算法和障碍条件下机群协同目标跟踪运动快速导引方法.通过仿真试验和飞行试验,验证了本文方法的有效性.最后,对该领域的下一步研究方向进行了展望.     

大件运输辅助决策系统的应用评价研究

大件运输辅助决策系统有助于提高大件运输的可靠性和安全性，为了对其实际应用效果进行评价研究，首先从目标功能、技术性能、经济效果三个方面构建了大件运输辅助决策系统的应用评价指标体系，并提出基于灰色关联度的评价指标权重确定方法，然后采用灰色统计方法建立测评矩阵，运用模糊综合评价法对辅助决策系统的应用效果进行评价。最后，通过实例验证论文提出的评价体系的有效性和可行性。     

面向装配的复杂模型几何及结构轻量化技术研究

复杂三维模型轻量化是节约存储空间、加快处理速度和实现信息隐藏的有效途径.为了快速有效地生成装配体的轻量化模型,提出了一套面向装配的复杂模型轻量化算法框架及处理流程,以零部件抑制、基于特征缝合的模型表面处理和模型整体抽壳等关键技术为手段,实现了复杂装配模型几何与结构的简化表示.该算法已顺利地运用到相关企业的装配设计,模型轻量化效率比较高,为复杂装配模型的网络协同设计和运动仿真等后续应用提供了一种有益的途径.     

基于拟态物理法的无人机集群与重构控制

基于拟态物理(artificial physics)法研究多无人机系统的集群构型生成及重构控制问题.在改进传统的拟态物理法基础上定义新的引力和斥力,使质点模型多无人机系统能够生成均匀分布的标准构型,并借助LaSalle不变集理论分析了集群控制律的稳定性;在此基础上,进一步讨论了序号无关的集群构型局部极值的改进策略.探索了一般性集群构型和标准构型之间的可逆且唯一的双射变换,利用双射变换提出了一般性集群构型生成的集群控制算法,并进而讨论了集群队形的收缩与扩张、集群构型切换和集群避障等集群重构问题.为验证提出的质点模型集群构型生成和重构算法,论文基于ROS(机器人操作系统)及Gazebo仿真器构建了多四旋翼无人机的协同仿真平台,分析验证了构型生成和重构算法的有效性.最后,将设计的基于拟态物理法的集群控制律扩展到多固定翼无人机系统,并搭建了基于X-Plane飞行模拟器和无人机自驾仪的多无人机协同控制半实物仿真环境,验证集群构型生成控制律的有效性.     

并联机器人执行系统的能效分析

机械执行系统作为机器人等装备的关键组成部分,其能效分析与评价在装备能效研究中具有重要意义.当采用并联机构时,执行系统结构复杂,能效分析困难.针对这种情况,通过分析并联机器人执行系统的能量传递机理,建立了执行系统能效模型和支链功率方程,将能量从驱动单元到末端执行器的传递过程中的支链动能变化作为影响能效的重要因素.在此基础上,结合驱动单元能量耗散特点和末端执行器运动时支链动能变化的各向异性,提出了一种基于支链动能变化率的并联机器人执行系统的功率传递指标,该指标与机构位姿和执行系统几何、质量参数有关,反映了并联执行系统中支链构件对能量传递的影响,以及支链几何参数与执行系统能效之间的关系.分别以一种二自由度平面机器人和一种五自由度空间并联机器人为例,给出了功率传递指标的求解过程,分析了工作空间内机器人执行系统能效大小分布情况和高能效工作区域范围.所提出的功率传递指标可用于评价并联机器人执行系统的能效,并进行并联机器人高能效执行系统的设计.     

变量施肥决策的多目标优化模型与算法

变量决策模型和优化算法是精准农业变量作业处方生成的核心环节.文中建立了一个综合考虑作物产量、质量、能源消耗、环境影响等多个指标的变量施肥多目标优化模型,提出了一种求解此类问题的高效禁忌搜索算法,从产量最大化的初始施肥方案出发,基于最近可行解的概念进行邻域搜索,并按照质量优先的策略不断寻找和更新解集,最后得到一组非支配意义下的优化施肥方案,以提高精准农业变量施肥的决策支持能力和水平.通过对江西宜春地区油茶树变量施肥问题的案例研究,验证了模型和算法的有效性和实用性.     

电流连续模式下BUCK开关变换器的频率选取优化

针对BUCK开关变换器工作模态多样，影响效率因素众多等问题，通过对工作于电流连续模式（CCM）下的BUCK电路进行建模，对系统的开关损耗、传导损耗，以及其他杂散损耗进行了全面的分析。分析得出了开关频率、负载电流等因素与系统效率之间的关系。最后，根据分析结果，对开关频率进行优化选取。     

基于CAEPIPE的空气导管应力分析与补偿

在考察大型客机空气导管结构尺寸、材料物性参数、工作条件及补偿方式的基础上，基于CAEPIPE软件建立了空气导管引气系统计算模型；选用米塞斯（VONMIESE）应力准则，进行了应力计算分析；并系统研究了补偿方式、补偿位置等因素对导管应力性能的影响。研究工作对于我国大型客机空气导管系统的设计优化具有参考价值。     

基于遥感的黄土丘陵沟壑区人口密度分布模拟——以甘肃省榆中县为例

基于“面向对象”的人口分配原则，通过扩展的城市人口-面积异速生长模型，以SPOT5遥感影像为基本数据源，提取居民地信息；以榆中县为例，建立居民地分类体系，采取城乡人口分割算法，以人口统计数据为总量控制建立了人口分布的反演模型，模拟了榆中县域人口的空间分布。研究方法可为黄土丘陵沟壑区中尺度人口分布模拟的理论与应用研究提供借鉴。     

固体氧化物燃料电池-斯特林热机混合动力系统的性能优化

应用电化学、非平衡态热力学和有限时间热力学等理论,建立包含多种不可逆损失的固体氧化物燃料电池与斯特林热机组合而成的混合动力循环系统理论模型,导出混合系统的输出功率和效率的表达式,确定混合系统的最大输出功率和最大效率及其工作在最大输出功率或工作在最大效率时的运行条件,给出系统的优化工作区域,详细讨论了热力学循环过程的不可逆性对混合系统优化性能的影响,探讨了固体氧化物燃料电池与斯特林热机之间的最佳匹配关系.所得结果可为实际混合动力系统的设计和优化运行提供理论依据.     

染料敏化电池-温差热电混合发电系统的性能研究

建立染料敏化电池一温差热电混合发电系统的理论模型，利用非平衡态热力学理论导出该混合发电系统输出功率和效率的一般表达式，分析系统的一般性能特性，确定混合发电系统在最大输出功率和效率时的优化条件，讨论了一些主要性能参数对混合发电系统性能特性的影响．结果表明使用半导体温差热电器可有效地利用染料敏化电池所产生的低品位的废热，从而提高混合发电系统整体的输出功率和效率．本文所得结果可为实际混合发电器的设计和优化运行提供理论依据．     

基于FLOWMASTER软件的引气系统仿真分析

为准确模拟飞机导管引气系统在各工况下的运行状态，在研究飞机引气系统结构及流体网络算法原理的基础上，基于一维流体仿真技术建立了引气系统计算模型，根据实际工况对系统进行了稳态和瞬态分析。重点考察了系统中各主要元件的运行情况及节点的压力、温度等关键参数的变化规律。仿真结果表明，系统及各主要元件均满足设计与控制要求，可为我国民用客机导管系统的优化设计提供一定的理论参考。     

交会对接载人组合体热管理技术研究

组合体热管理是优化交会对接载人组合体热控设计,实现长期载人热环境控制的重要手段.在对目标飞行器和载人飞船组合体热特性分析的基础上,提出了以舱段间通风为技术手段的交会对接载人组合体热管理方案,并结合热平衡试验数据,建立了组合体热管理系统分析模型.仿真结果、地面热平衡试验数据和在轨飞行数据表明,组合体密封舱内空气流速分布满足要求,温度在19~26°C可调,空气相对湿度在30%~70%范围内,验证了交会对接载人组合体热管理设计的正确性.最后对空间站等复杂组合体热管理设计提出了建议.     

基于双重委托代理理论的国有资产经营管理公司经营效率研究

根据双重委托代理理论，针对国有资产经营管理公司在国有资产管理运营链中的双重委托代理身份，构建了国有资产管理运营的双重委托代理模型；通过对模型的分析，提出了提高国有资产经营效率的政策建议。     

我国A股增发定价相对效率的实证分析

本文以我国A股市场2000年1月到2007年12月实施增发的109家上市公司为样本，对我国目前普遍采用的增发定价方式-累计投标询价的定价效率进行综合考察。以增发价格对上市公司内在特质信息和市场状况信息的反映充分程度来考察增发定价的相对价格效率。通过参数假设检验、多元回归分析等方法，检验增发定价的效率机制，找出影响增发定价效率的不利因素，以及增发新股合理定价应充分考虑的因素。     

基于多级模糊综合评判的隧道抗震安全性评价

通过对影响隧道抗震的因素的分析，从管理养护、抗震设计、抗震设备和地质条件4个方面选取了24项对隧道抗震安全性影响较大的因素作为评价指标，建立了隧道抗震安全性评价指标体系；运用模糊数学理论确定评价指标的权重以及建立隧道抗震安全性评价模型；提出一套科学的用于隧道抗震安全性多级模糊综合评价的方法；并采用此方法对丽水市某一隧道抗震安全性的实例计算分析。结果表明，多级模糊综合评判方法在隧道抗震安全性评价的结果与实际情况相符合。根据多级模糊综合评判结果，确定了隧道抗震安全性评价因素中的薄弱环节，为隧道抗震防灾的安全设计及维修加固提供了依据，其理论、方法、思路和结论可供同类工程借鉴。