基于构形的冗余度机器人自运动规划方法

研究能够直接通过视觉信息进行实时规划的自运动规划方法．冗余度机器人的自运动受到构形约束．从构形出发就能够采用矢量方法规划机器人的自运动。以YJP-1型7自由度机器人为例，针对一类具有旋转自运动主平面的-冗余度机器人，采用基于线性约束的最小二乘法思想，即把机器人末端的运动速度为零作为线性约束条件，代入求机器人自运动逆解的极小最小二乘方程式中进行处理，得到自运动的解析表达式．数值仿真和实验验证了这种算法的有效性。     

智能网联汽车内生安全问题与对策

智能网联汽车正成为新一代典型信息物理系统,面临着传统功能安全与现实网络安全甚至严峻信息安全等二重乃至三重交织问题复合叠加影响,导致这一现象的根本原因之一是智能网联汽车的内生安全问题—软件定义汽车趋势下的软硬件代码设计缺陷、漏洞/后门等问题。在分析智能网联汽车内生安全问题和现有网络安全防御局限性的基础上,提出了“不完全交集”原理和基于动态异构冗余架构的智能网联汽车内生安全理论和方法,通过将网络攻击带来的不确定性失效与软硬件随机性失效归一化为可用概率表达的广义鲁棒控制问题,使安全性指标达到可量化设计和可验证度量的程度,为一体化解决智能网联汽车网络安全和功能安全(信息安全)交织叠加难题提供了新路径,赋能智能网联汽车及车联网基础设施构建数字安全底座。     

基于冗余控制理论的壁面机器人真空系统的安全性

壁面爬行机器人必须具备吸附和移动功能,吸附系统的安全性是决定整机性能的关键指标．将冗余控制理论应用于负压式壁面爬行机器人的真空吸附系统中,分析了冗余理论应用于真空吸附系统的可行性并建模,提出了提高其安全性的有效措施——双真空泵冗余系统．从理论上证明了该冗余系统可以使壁面机器人的平均无故障工作时间至少延长1倍．通过实际的实验数据分析得出,该系统具有实用性和可调性,并且双泵切换具有快速性和稳定性．     

冗余多体系统动力学的解算方法

以Ｋａｎｅ－Ｈｕｓｔｏｎ多体系统理论为基础,选择体间相对位移导数和体间相对角速度分量作为广义速率,建立冗余多体系统动力学方程,通过引入相关力约束,实现冗余多体系统动力学解算法探讨该方法与自然力学解的本质关系,以平面三自由度机械臂为例。进行了动力学分析和解算。     

基于滤波滑模控制的空间柔性机器人系统控制仿真研究

针对一种刚柔结合的空间冗余度机器人,基于拉格朗日法、假设模态法和系统动量守恒对柔性连杆进行近似描述,忽略高阶弹性振动模态,借助Maple软件,推导了一种自由浮动空间柔性冗余机器人操作刚性负载的动力学模型,该方法提高了建模的正确性.并在此基础上,鉴于自由浮动空间机器人系统的结构复杂性和参数变动性,运用具有较强鲁棒性的滑模变结构控制对该动力学模型实现了轨迹跟踪控制,较好地抑制了柔性杆弹性振动,并减小了对本体的影响.最后进行了自由浮动三自由度柔性冗余度机器人的动力学控制仿真,仿真结果验证了上述控制方法的有效性.     

P1antScape集散系统的运用——以韶关冶炼厂电站为例

从系统硬件和软件构成、系统软件的安装及开发、系统控制功能设计等方面,论述了P1antScape集散系统在韶关冶炼厂余热发电站系统的应用。     

有多余坐标的完整系统形式不变性导致的新守恒量

研究有多余坐标的完整力学系统由形式不变性直接导出的新型守恒量。用有多余坐标的双面理想完整约束力学系统的运动微分方程和约束方程在无限小变换下的形式不变性，给出系统形式不变性的定义和判据。得到形式不变性导致守恒量的条件以及守恒量的形式，并给出三种特殊情形下的推论。举例说明结果的应用。     

训练字典及其稀疏表示在近红外光谱法检测柴油中的应用

为提高柴油组分近红外法检测的精度, 提出了一种基于训练字典稀疏表示下的建模方法并用于柴油十六烷值、沸点和芳烃总量的检测. 该法先用柴油光谱结合K 均值奇异值分解(K-SVD)算法完成对冗余字典的训练, 再用正交匹配追踪算法(OMP)寻找柴油光谱在该训练字典下的稀疏表示系数, 用该系数建立了柴油十六烷值、沸点和芳烃总量偏最小二乘预测模型. 实验比对了训练字典、傅里叶字典和小波字典稀疏表示下的柴油组分预测模型性能, 其中训练字典的表示系数建模性能最优且比其他两种字典的预测性能有较大幅度改进, 验证了该法在近红外光谱检测建模领域推广能改善预测的准确度和稳健性.     

Turning Redundant Ligands into Treasure: A New Strategy for Constructing MIL‐53(Al)@Nanoscale TiO2 Layers

A strategy for in situ fabrication of nanoscale‐thin layers of anatase TiO₂ coated on the metal–organic framework (MOF) material, MIL‐53(Al), is developed. The preparation conditions for crystallized TiO₂ are normally incompatible with the thermal and chemical stability of MOFs. Based on our strategy, we found that the redundant organic ligands (1,4‐benzenedicarboxylic acid, H₂BDC) within the pores of the as‐synthesized MOF play a key function in the protection and support of the framework during hydrothermal loading of the TiO₂ precursor, as well as in preventing the infiltration of the precursor into the pores. After annealing, a nanoscale‐thin layer of highly crystalline anatase TiO₂, with a thickness of 6–10 nm, was successfully attached to the external surface of the MIL‐53(Al) crystals, while the porous framework remains intact. The core–shell structure of the MOF@TiO₂ nanocomposite endows the resulting materials with additional optical response and enhanced moisture and chemical stability.     

基于冗余提升小波包及Volterra级数的机械故障预测方法

针对Volterra级数模型在染噪时间序列预测中精度较低,以及收敛速度慢的关键问题,提出了一种基于冗余提升小波包(Redundant Lifting Wavelet Packet,RLWP)及Volterra级数的机械故障预测方法。首先用冗余提升小波包对振动信号进行分解,对分解得到的末层所有频带信号用奇异值分解进行降噪。然后通过构造二阶Volterra级数预测模型对降噪后的各频带信号进行预测。最后用冗余提升小波包重构算法对各频带预测信号重构,获得预测信号。仿真结果表明:结合冗余提升小波包的多分辨率分析及奇异值降噪,能明显提高Volterra级数模型的预测精度及收敛速度。在工程应用中该方法准确预测出了某离心压缩机的不平衡故障。