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基于一般性动力学建模的多电机复合同步控制 被引量:2
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作者 谢斌 雷力 +1 位作者 王在相 李叶松 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第7期2821-2831,I0033,共12页
多电机同步系统广泛应用于精密制造领域,但是多样化系统结构与差异化同步控制需求,为高通用性同步控制策略设计带来了困难。为克服这些问题,该文建立多电机同步系统的一般性动力学模型,以统一形式的数学模型描述多样化同步控制问题;通... 多电机同步系统广泛应用于精密制造领域,但是多样化系统结构与差异化同步控制需求,为高通用性同步控制策略设计带来了困难。为克服这些问题,该文建立多电机同步系统的一般性动力学模型,以统一形式的数学模型描述多样化同步控制问题;通过基于运动学的坐标变换,揭示动力学模型内部复杂耦合关系及在耦合效应影响下的同步误差形成机理;通过提出运动解耦设计方法,精确补偿驱动轴与同步轴之间动力学特性差异,并实现系统解耦;基于已解耦系统设计反馈形式的运动跟踪控制器提升系统实时同步性能。仿真与实验结果表明,依据一般性动力学建模分析提出的复合同步控制策略具有明确的可解释性,能够有效提高多电机同步控制性能。 展开更多
关键词 多电机同步 动力学 耦合系统 同步控制 解耦控制
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三维地质建模及其在城市地下空间规划中的应用 被引量:3
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作者 何晗晗 周圆心 +6 位作者 何静 韩中鹏 赵怡婷 刘晶 李超 韩子金 肖为 《地球学报》 北大核心 2025年第2期456-470,共15页
城市化进程使得城市建设用地的供需矛盾愈发尖锐,开发利用地下空间成为提高城市韧性、创建低碳城市的关键策略。地下空间的直接载体为地质环境,加之其自身的三维空间属性,使得三维地质建模对地下空间尤其是城市地下空间规划具有重要意... 城市化进程使得城市建设用地的供需矛盾愈发尖锐,开发利用地下空间成为提高城市韧性、创建低碳城市的关键策略。地下空间的直接载体为地质环境,加之其自身的三维空间属性,使得三维地质建模对地下空间尤其是城市地下空间规划具有重要意义。城市地下空间规划并非局限于二维层面,而是涵盖竖向深度与平面范围的三维管控,与三维地质的理念相通。尽管如此,现阶段三维地质建模在城市地下空间规划中的应用尚待明确。本次以北京城区某地为研究区,通过资料搜集、数据分析结合三维地质建模技术,利用1041个钻孔数据和34条标准化地层剖面,创建了研究区浅部三维地质模型。从三维地层结构、关键地质层和集成评价分区三个方面,探讨了三维地质建模在城市地下空间规划中的应用,综合模型与地质适宜性评价成果,从竖向深度和平面范围上为研究区地下空间规划提供了地质支撑,也为后续区域层面的北京城市地下空间规划提供参考。 展开更多
关键词 三维地质 城市地下空间规划 地质适宜性评价 三维地层结构 关键地质层
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含局部缺陷的角接触球轴承时变位移激励及动力学建模 被引量:1
3
作者 雷春丽 宋瑞哲 +3 位作者 樊高峰 刘凯 薛伟 李建华 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第3期753-762,共10页
角接触球轴承在长时间工作的情况下,会产生故障损伤从而影响系统正常运行。以外圈具有局部缺陷的角接触球轴承为研究对象,提出不同局部缺陷轮廓的判别方法,建立角接触球轴承局部缺陷时变位移激励广义表征模型,研究局部缺陷演化过程及其... 角接触球轴承在长时间工作的情况下,会产生故障损伤从而影响系统正常运行。以外圈具有局部缺陷的角接触球轴承为研究对象,提出不同局部缺陷轮廓的判别方法,建立角接触球轴承局部缺陷时变位移激励广义表征模型,研究局部缺陷演化过程及其位移激励机理。在此基础上,考虑轴承缺陷引起的时变位移对动力学特性的影响,基于赫兹接触理论,建立角接触球轴承故障动力学模型,并通过实验验证了所建模型的正确性。分析结果表明:矩形局部缺陷最终会演化成梯形形态;不同缺陷形貌诱发的位移激励变化趋势是不同的;与局部缺陷的长度相比,宽度对位移激励的影响更大。研究结果对轴承优化设计和故障诊断提供了理论基础。 展开更多
关键词 角接触球轴承 局部缺陷 时变位移激励 缺陷演变 动力学
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基于时空多粒度兴趣建模的学习资源推荐方法
4
作者 朱海萍 王子瑜 +3 位作者 赵成成 陈妍 刘均 田锋 《计算机研究与发展》 北大核心 2025年第8期1884-1901,共18页
个性化学习资源推荐以提取学习者兴趣为基础,为学习者推荐感兴趣的学习资源.然而,学习者的兴趣不仅受知识点、学习资源、课程等因素影响导致其兴趣难表征,而且其会随时间推移动态变化使得学习兴趣模式难捕获.针对此,提出基于时空多粒度... 个性化学习资源推荐以提取学习者兴趣为基础,为学习者推荐感兴趣的学习资源.然而,学习者的兴趣不仅受知识点、学习资源、课程等因素影响导致其兴趣难表征,而且其会随时间推移动态变化使得学习兴趣模式难捕获.针对此,提出基于时空多粒度兴趣建模的学习资源推荐方法,其特点在于:设计并实现了一种融合学习空间和时间维度的学习兴趣表征学习架构,其中,首先提出基于异构图的学习空间及其多粒度兴趣表征,即用节点表示知识点、学习资源、课程、教师和学校等实体,边表示实体间关系,用此异构图表示学习空间,再通过图神经网络表征学习节点嵌入来表达节点上的多粒度兴趣;然后提出时间维度多粒度兴趣模式表征方法,即结合时间、学习空间和课程偏好等多维度,切分学习者历史行为序列,用于挖掘学习者近期课程内、中期跨课程和长期跨课程等不同粒度的兴趣模式,并设计多粒度兴趣自监督任务,破解时空多粒度兴趣缺少监督信号问题;最后,提出多粒度兴趣自适应融合层,将多粒度兴趣表征和兴趣模式融合,获得最终的学习者兴趣,经预测层为学习者推荐感兴趣的学习资源.实验结果表明,在MOOCCube数据集上,所提算法较最优对比算法HinCRec,在Recall@20和NDCG@20指标上分别提升了3.13%,7.45%;在MOOPer数据集上,所提算法较最优对比算法HinCRec在Recall@20和NDCG@20指标上分别提升了4.87%,7.03%. 展开更多
关键词 推荐系统 学习资源推荐 多粒度兴趣 图神经网络 序列
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基于建模能力学习进阶的化学建模教学研究
5
作者 孟海燕 王磊 《课程.教材.教法》 北大核心 2025年第5期138-147,共10页
科学模型是科学理论的核心,科学探究中最根本的活动就是构建科学模型(科学建模)以解释和预测自然现象,科学建模成为国内外科学教育研究的重点。基于对科学模型和科学建模研究的梳理,建模能力应包含建模实践、元建模知识和建模元认知三... 科学模型是科学理论的核心,科学探究中最根本的活动就是构建科学模型(科学建模)以解释和预测自然现象,科学建模成为国内外科学教育研究的重点。基于对科学模型和科学建模研究的梳理,建模能力应包含建模实践、元建模知识和建模元认知三部分。化学建模能力的学习进阶包含三个维度和十个子维度,每个子维度划分为四个水平。基于建模能力学习进阶的化学建模教学应关注教学目标、教学内容选取及组织编排、教学活动及关键策略、教学评价四个方面。 展开更多
关键词 能力 学习进阶 教学 高中化学
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电子开关自动过分相阻抗建模与暂态分流特性
6
作者 吴丽然 吴命利 +1 位作者 刘建强 仇乐兵 《铁道学报》 北大核心 2025年第4期51-57,共7页
分相区限制了交流牵引供电系统的供电连续性,不利于进一步提高列车运行的高效性,基于电子开关的自动过分相技术是提高供电连续性的方法之一。提出一种采用晶闸管阀组作为电子开关的过分相系统阻抗建模方法,考虑晶闸管阀组非线性阻抗、... 分相区限制了交流牵引供电系统的供电连续性,不利于进一步提高列车运行的高效性,基于电子开关的自动过分相技术是提高供电连续性的方法之一。提出一种采用晶闸管阀组作为电子开关的过分相系统阻抗建模方法,考虑晶闸管阀组非线性阻抗、传输线缆阻抗,分析列车通过锚段关节时晶闸管阀组、供电臂两回路的暂态分流特性,以及晶闸管阀组回路阻抗的主要影响因素。通过Matlab-Simulink仿真和现场试验证明阻抗建模方法的正确性。 展开更多
关键词 分相区 电子开关 阻抗 分流特性
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碎屑岩储层智能表征与建模方法研究现状及展望
7
作者 岳大力 李伟 +9 位作者 王武荣 孙盼科 吴胜和 徐振华 刘磊 邬德刚 屈林博 任柯宇 林津 张姝琪 《古地理学报》 北大核心 2025年第4期903-923,共21页
碎屑岩储层是中国乃至全球油气资源的重要载体。受限于碎屑岩储层非均质强、地下表征资料相对不足的客观条件,传统的表征与建模技术长期以来难以满足地下储层精细勘探与高效开发的需求。21世纪以来,众多学者逐步尝试将人工智能技术引入... 碎屑岩储层是中国乃至全球油气资源的重要载体。受限于碎屑岩储层非均质强、地下表征资料相对不足的客观条件,传统的表征与建模技术长期以来难以满足地下储层精细勘探与高效开发的需求。21世纪以来,众多学者逐步尝试将人工智能技术引入碎屑岩储层表征与建模领域,并在近10年取得快速发展。鉴于此,作者系统梳理了智能化技术在碎屑岩储层表征与建模领域的发展历程与研究现状,重点阐述了储层参数测井智能解释、智能化断层与地层构造解析、井震融合智能储层预测、碎屑岩储层智能三维地质建模的最新研究进展与应用效果,并分析了不同智能化储层表征与建模技术面临的挑战与未来的发展方向。总体而言,上述碎屑岩储层智能表征技术在不同程度上面临着高质量样本不足、智能学习模型泛化能力较差、知识驱动与数据驱动融合程度低等难题,未来仍有巨大的发展空间与良好的应用前景。 展开更多
关键词 碎屑岩 储层表征 三维地质 测井解释 井震融合 人工智能
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知识-数据驱动的地质冶金学建模方法
8
作者 陈进 徐万红 +3 位作者 张丽 邓浩 毛先成 王国栋 《中国有色金属学报》 北大核心 2025年第7期2522-2537,共16页
提出了一种知识-数据驱动的地质冶金学建模方法,以克服单纯数据驱动建模地质可解释性不足的问题。该建模方法基于普通克里格法构建地质冶金学变量空间分布模型,通过高斯混合模型提取地质冶金学变量特征,引入马尔可夫随机场量化地质冶金... 提出了一种知识-数据驱动的地质冶金学建模方法,以克服单纯数据驱动建模地质可解释性不足的问题。该建模方法基于普通克里格法构建地质冶金学变量空间分布模型,通过高斯混合模型提取地质冶金学变量特征,引入马尔可夫随机场量化地质冶金学矿域的空间相关性特征,采用贝叶斯理论将二者集成,构建数据驱动的地质冶金学矿域划分模型,最后融入矿山生产知识经验,引导和约束划分过程。此外,该建模方法采用地质冶金学变量空间分布建模和矿域划分迭代优化的策略以提升模型精度。白云鄂博矿建模应用本文方法,划分了7个地质冶金学矿域。对比实验表明,相较于高斯混合模型和K-means聚类方法的结果,该建模方法提升了地质冶金学矿域的空间连贯性和地质可解释性,能为矿山精细化开发及多矿种综合利用的转型提供具有实践指导价值的信息支持。 展开更多
关键词 数据驱动 知识驱动 地质冶金学 矿域 精细化开采
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地月空间单程测量观测建模与算法实现
9
作者 曹建峰 满海钧 +3 位作者 黄勇 王文彬 刘山洪 周之金 《深空探测学报(中英文)》 北大核心 2025年第1期50-57,共8页
针对地月空间星地、星间链路观测建模与应用算法开展研究。根据测量原理,在广义相对论参考框架下详细推导了单程测量的观测建模方法;通过求和组合与求差组合给出了钟差消去与钟差解算的方法;根据求和组合观测模型的特征,推导了原时与坐... 针对地月空间星地、星间链路观测建模与应用算法开展研究。根据测量原理,在广义相对论参考框架下详细推导了单程测量的观测建模方法;通过求和组合与求差组合给出了钟差消去与钟差解算的方法;根据求和组合观测模型的特征,推导了原时与坐标时差异变化的计算公式,并给出了具体的算法实现;结合典型轨道算例分析了相对论效应对单程测量建模的影响。结果表明,相对论效应引起的地月空间位置转换差异在10 m量级,原时与坐标时的差异每天变化数10μs,是高精度导航建模必须考虑的因素,提出的建模算法可服务地月空间高精度导航应用。 展开更多
关键词 地月空间 星间链路 观测 精密定轨 原时
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基于融合语义信息的废旧机械产品信息建模方法
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作者 王蕾 刘新兰 +2 位作者 郭钰瑶 张泽琳 夏绪辉 《现代制造工程》 北大核心 2025年第7期80-88,共9页
废旧机械产品广义生长再制造,是实现从废旧机械产品到性能提升、功能拓展或恰当重用的多层级多粒度再制造过程。针对废旧机械产品广义生长再制造可行产品集合种类众多,导致其产品信息繁杂、信息联系较差,影响废旧机械产品及其零件再制... 废旧机械产品广义生长再制造,是实现从废旧机械产品到性能提升、功能拓展或恰当重用的多层级多粒度再制造过程。针对废旧机械产品广义生长再制造可行产品集合种类众多,导致其产品信息繁杂、信息联系较差,影响废旧机械产品及其零件再制造目标产品检索与选择效率及准确性的问题,提出一种基于融合语义信息的废旧机械产品信息建模方法。综合考虑废旧机械产品中零件的关联关系以及零件本身的材料、结构和失效等信息,融合语义信息和拓扑图论,将影响广义生长再制造选择的产品信息进行准确描述与整合,形成产品信息图。通过对零件的检索,对比所提产品信息模型与常见信息模型,验证了模型的有效性。 展开更多
关键词 信息 机械产品 融合语义 匹配
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面向STEP模型装配特征自动提取的装配信息模型构建
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作者 贾康 唐竟 +3 位作者 任东旭 王浩 赵强强 洪军 《中国机械工程》 北大核心 2025年第1期123-132,共10页
装配信息建模是数字化装配、智能化装配的基础,然而人工交互建模效率低下且易发生装配特征识别和装配特征配合的错误,难以满足复杂机械系统的精确建模。基于三维装配体模型隐含的装配工艺信息,以STEP模型文件为输入,研究了面向几何信息... 装配信息建模是数字化装配、智能化装配的基础,然而人工交互建模效率低下且易发生装配特征识别和装配特征配合的错误,难以满足复杂机械系统的精确建模。基于三维装配体模型隐含的装配工艺信息,以STEP模型文件为输入,研究了面向几何信息的装配特征自动提取与配合关系识别算法。进而针对装配集成信息模型的构建,从装配精度模型和装配序列规划角度提出了信息推理算法。最后基于开发的系统,通过装配实例信息模型构建证明了所提算法的有效性。 展开更多
关键词 装配信息 装配特征自动提取 配合关系识别 装配层次对象坐标系
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规则波中船舶操纵运动预报的灰箱建模研究
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作者 韩阳 郝立柱 +3 位作者 师超 潘子英 鲁江 顾民 《中国舰船研究》 北大核心 2025年第1期47-57,共11页
[目的]针对船舶操纵运动实时准确预报的需求,开展规则波中船舶操纵运动预报的灰箱建模研究。[方法]建立船舶操纵运动方程,以表征操纵运动机理。应用泰勒级数展开方法近似静水水动力,采用经验公式估算规则波中二阶定常波浪漂移力,形成规... [目的]针对船舶操纵运动实时准确预报的需求,开展规则波中船舶操纵运动预报的灰箱建模研究。[方法]建立船舶操纵运动方程,以表征操纵运动机理。应用泰勒级数展开方法近似静水水动力,采用经验公式估算规则波中二阶定常波浪漂移力,形成规则波中船舶操纵运动预报的数学模型。采用傅里叶变换方法解决不同频率的操纵与耐波运动数据分离问题,基于操纵运动数据和深度神经网络(DNN)技术,构建静水水动力修正及二阶定常波浪漂移力模型,并将其代入操纵运动机理方程,形成融合机理与数据的规则波中船舶操纵运动预报灰箱模型。然后以ONRT为研究对象,分别应用灰箱模型和数学模型预报规则波中船舶操纵运动。[结果]结果显示,对于所有运动工况,仿真单位时间步长耗时平均约2~3ms,灰箱模型预报结果与试验数据相比其相对精度均值达94.83%,相比数学模型预报精度平均提高了4.50%。[结论]灰箱预报模型可以作为规则波中船舶操纵运动预报的有效方法,能为真实海洋环境中船舶操纵运动的实时预报奠定基础。 展开更多
关键词 船舶 操纵性 操纵运动 灰箱 多层神经网络 傅里叶变换 ONRT
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基于自注意力关联关系建模的医院招聘人岗智能匹配研究
13
作者 张茜 白琳 +1 位作者 杨丽娜 李陶深 《广西大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期349-360,共12页
针对医院人才招聘中人岗匹配智能化程度不足的问题,提出一种基于自注意力深度学习与属性关联分析的人岗匹配模型。模型首先构建属性级的文本契合度预测模块,模块采用BERT技术获取细化的文本高级语义特征,提高简历与岗位需求说明书的属... 针对医院人才招聘中人岗匹配智能化程度不足的问题,提出一种基于自注意力深度学习与属性关联分析的人岗匹配模型。模型首先构建属性级的文本契合度预测模块,模块采用BERT技术获取细化的文本高级语义特征,提高简历与岗位需求说明书的属性级匹配预测准确性;其次,设计一种自注意力深度学习网络对多种属性的预测进行优化组合;然后基于深度全连接网络,建立从多种属性预测的优化组合到人岗匹配预测的非线性映射关系;最终实现基于多属性预测优化组合的人岗智能匹配。实验结果表明,所提模型在医学类招聘数据集上的精度达到86.2%,显著提高了人岗智能匹配的性能。 展开更多
关键词 智能招聘 人岗匹配 自注意力机制 属性关联关系 深度学习网络
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面向健康管理的民航发动机气路基准模型建立与验证
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作者 郭庆 孙正日 +2 位作者 樊俊峰 付宇 左洪福 《推进技术》 北大核心 2025年第3期215-226,共12页
针对民航发动机健康管理领域中,对气路性能诊断与预测的需求,提出了一种以通用模型为基础,结合试车数据修正的基准性能建模方法。使用大修后试车数据构建稳态性能模型,并通过Newton-Raphson算法求解发动机非线性方程组,以准确计算不同... 针对民航发动机健康管理领域中,对气路性能诊断与预测的需求,提出了一种以通用模型为基础,结合试车数据修正的基准性能建模方法。使用大修后试车数据构建稳态性能模型,并通过Newton-Raphson算法求解发动机非线性方程组,以准确计算不同工况下的特性参数。为提升模型精度,引入了一种基于折合转速的二次修正因子函数,将传统的线性修正改进为多工况点的非线性修正,确保了目标发动机特性图的精确性。利用CFM56-7B型发动机的飞机通信寻址与报告系统(Airplane Commu⁃nication Addressing and Reporting System,ACARS)报文数据,验证了所建模型的准确性。结果表明,该方法在精度上优于传统的多元线性回归发动机基线模型。 展开更多
关键词 民航发动机 健康管理 气路分析 基准 部件特性修正
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基于惯性四元数建模的列车姿态精度保持方法研究
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作者 姜维 郝鹏琪 +3 位作者 王剑 蔡伯根 邓陈喜 廖浩 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第4期1492-1505,共14页
针对标准GNSS/INS定位模型在卫星失效时难以克服惯性器件误差累计从而导致列车状态感知精度降级问题,为保障卫星失效场景下列车空间精度与鲁棒性的需求,提出一种基于惯性四元数建模的列车姿态精度保持方法,探究惯性器件加速度与角速度... 针对标准GNSS/INS定位模型在卫星失效时难以克服惯性器件误差累计从而导致列车状态感知精度降级问题,为保障卫星失效场景下列车空间精度与鲁棒性的需求,提出一种基于惯性四元数建模的列车姿态精度保持方法,探究惯性器件加速度与角速度的姿态解算机理,构建运动载体加速度辅助的惯性姿态四元数的反馈补偿解算模型。进一步为解决单一驱动模式对航位推算的可控性受限问题,建立基于姿态精度保持模型增强的列车状态感知模型,将内层融合解算的姿态信息作用在轮速传感器后与惯性递推值映射到外层状态空间完成系统的滤波校正并反馈到内层进行误差更新,最大限度保障卫星失效时惯性导航精度。采用实验室转台仿真数据与青藏线列车实测数据进行卫星失效场景下算法性能的验证与评估,结果表明:提出的姿态精度保持方法测姿精度显著优于惯性递推方法,青藏线30 min动态测姿实验中,横滚角、俯仰角、航向角精度为0.801°、0.513°和4.494°;在无卫星场景下,提出的基于姿态精度保持模型增强的列车状态感知精度显著优于INS/ODO松组合方法,15 min实车测试中,横滚角、俯仰角、航向角测姿精度为0.526°、0.493°和1.904°,水平定位精度提升86.66%、水平测速精度提升78.70%。综合证明该方法可以提升卫星失效场景下的基于惯性列车状态感知精度与鲁棒性。 展开更多
关键词 惯性四元数 姿态精度保持 惯性递推 滤波校正 列车状态感知
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基于个性化遗忘建模的知识追踪方法
16
作者 张昭理 李家豪 +2 位作者 刘海 石佛波 何嘉文 《计算机工程》 北大核心 2025年第8期120-130,共11页
针对传统知识追踪(KT)模型难以有效建模学习者在长交互序列下的知识状态变化的问题,引入以Transformer为代表的注意力机制模型能够实现对学习者长交互序列中潜在信息的捕获,并展现出良好的性能。然而,现有模型在建模学习过程时,往往忽... 针对传统知识追踪(KT)模型难以有效建模学习者在长交互序列下的知识状态变化的问题,引入以Transformer为代表的注意力机制模型能够实现对学习者长交互序列中潜在信息的捕获,并展现出良好的性能。然而,现有模型在建模学习过程时,往往忽视了学习者的能力差异,且主要关注知识掌握状态的累加,未能充分建模学习者的遗忘效益。因此,提出一种基于个性化遗忘建模的知识追踪方法(PFKT),通过引入额外的特征信息来建模学习者的答题能力,并进一步探究学习者差异化的记忆遗忘能力。从学习者的历史交互序列出发,综合考虑知识点的获取与遗忘现象,以捕获学习者的真实知识掌握状态。同时,结合额外的特征信息,实现更为准确的个性化遗忘现象建模。实验结果显示,所提出的PFKT模型在ASSISTments2017和Algebra 2005-2006数据集上均取得了较现有模型更优的性能。 展开更多
关键词 知识追踪 注意力机制 遗忘 TRANSFORMER 特征信息
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基于分布式FBG传感测量的旋翼动载荷工程建模与试飞验证
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作者 张宏林 程卫真 夏品奇 《应用力学学报》 北大核心 2025年第3期542-551,共10页
为了应用分布式光纤布拉格光栅(fiber Bragg grating,FBG)传感网络飞行实测直升机旋翼动载荷,综合分析旋翼桨叶的载荷与应变,以及FBG传感器的使用要求,设计了桨叶表面的FBG传感网络布设方案。在此基础上,提出基于FBG应变测量的工程建模... 为了应用分布式光纤布拉格光栅(fiber Bragg grating,FBG)传感网络飞行实测直升机旋翼动载荷,综合分析旋翼桨叶的载荷与应变,以及FBG传感器的使用要求,设计了桨叶表面的FBG传感网络布设方案。在此基础上,提出基于FBG应变测量的工程建模方法和校准试验方法。以单项加载试验建立模型,复合加载试验验证模型,验证分析给出最大的载荷相对误差为3.83%,优于5%的飞行实测工程要求。使用FBG传感器和应变计等2种不同传感器,完成直升机旋翼动载荷对比试飞,测量结果在时域和频域都可以相互验证。试飞结果表明:FBG传感网络测量结果正确有效,基于分布式FBG传感测量的旋翼动载荷工程建模方法合理可行。 展开更多
关键词 分布式FBG传感测量 桨叶 动载荷 工程 飞行试验
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IntervalTree+结构的函数式建模、机械化验证及其应用
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作者 左正康 张晗庆 +1 位作者 王昌晶 游珍 《电子学报》 北大核心 2025年第2期474-482,共9页
区间树(IntervalTree)是一种对动态集合进行维护的搜索树,可用于高效地存储和搜索区间集合.当前实现了IntervalTree在Isabelle/HOL的建模与验证,其区间信息是在二叉搜索树上进行扩充的,IntervalTree结构支持的基本操作时间复杂度较高.为... 区间树(IntervalTree)是一种对动态集合进行维护的搜索树,可用于高效地存储和搜索区间集合.当前实现了IntervalTree在Isabelle/HOL的建模与验证,其区间信息是在二叉搜索树上进行扩充的,IntervalTree结构支持的基本操作时间复杂度较高.为此,本文对IntervalTree结构的节点附加额外颜色信息且保证树的平衡,提出了IntervalTree+结构,相较于IntervalTree结构的实现,插入和删除等操作最坏时间复杂度O(n)改进到O(log n).然后使用Isabelle定理证明器对IntervalTree+结构及其操作函数进行了函数式建模,对其不变量进行了机械化验证,保证了IntervalTree+结构操作函数的正确性和可靠性.进一步,首次提出一种区域匹配算法的通用验证规约,旨在解决一系列的区域匹配算法正确性验证问题.提出的IntervalTree+结构通过严格的机械化验证,且操作最坏时间复杂度相较于IntervalTree结构由O(n)优化到O(log n),可应用于区域匹配、视觉日志和评估模型等相关算法优化. 展开更多
关键词 区间树 IntervalTree+ 函数式 机械化验证 区域匹配算法 Isabelle定理证明器
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卫星单轴太阳翼驱动系统建模与控制技术综述
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作者 李朋 许瑞栋 +2 位作者 张家腾 高智刚 周军 《太阳能学报》 北大核心 2025年第6期142-151,共10页
针对目前卫星单轴太阳翼驱动系统面临的复杂问题,从系统建模、控制方法及地面验证等多角度全面梳理国内外的技术进展。首先分析太阳翼驱动系统的结构、原理和工作模式;进而针对其负载特性分别总结刚性和柔性太阳翼的动力学建模方法,并... 针对目前卫星单轴太阳翼驱动系统面临的复杂问题,从系统建模、控制方法及地面验证等多角度全面梳理国内外的技术进展。首先分析太阳翼驱动系统的结构、原理和工作模式;进而针对其负载特性分别总结刚性和柔性太阳翼的动力学建模方法,并针对非线性所带来的转速和角度控制难点探讨单一控制和复合控制策略,对各类算法作对比分析;然后介绍为提高地面试验验证的准确性所采用的微重力模拟和负载特性模拟方法。对未来航天器太阳翼驱动系统的研究动向进行总结与展望。 展开更多
关键词 太阳翼驱动系统 刚性负载 柔性负载 非线性 复合控制 地面验证
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月面着陆缓冲气囊缓冲过程解析建模与分析
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作者 郭金生 鲁一成 +2 位作者 霍佳伟 吴凡 姜连祥 《航天器工程》 北大核心 2025年第3期8-17,共10页
针对着陆器以较大着陆速度(50~100 m/s)在月面进行着陆时缓冲气囊模型缺少、收敛速度慢的问题,对单个球形气囊着陆缓冲过程进行简化分析,提出了有褶皱的单气囊形变模型,考虑了缓冲过程中气囊产生褶皱引起的接触面积和体积的变化,并从能... 针对着陆器以较大着陆速度(50~100 m/s)在月面进行着陆时缓冲气囊模型缺少、收敛速度慢的问题,对单个球形气囊着陆缓冲过程进行简化分析,提出了有褶皱的单气囊形变模型,考虑了缓冲过程中气囊产生褶皱引起的接触面积和体积的变化,并从能量的角度引入气囊织布弹性势能以考虑气囊织布弹性的影响,完成了单气囊缓冲过程的解析建模。同时采用建模软件进行了单气囊和多气囊的有限元参数验证,检验了建模的合理性与准确性,研究结果表明,单气囊和多气囊算例下的峰值过载误差分别为3.07%和5.28%,表明解析模型能较好地反映气囊参数的变化且精度较高,可以对单个和多个球形气囊的缓冲特性进行快速有效的预估。最后基于该解析模型对气囊的缓冲特性进行分析,给出了弹性模量、初始气压、排气口面积以及排气口开启阈值等参数对气囊缓冲特性的影响趋势。 展开更多
关键词 着陆缓冲 球形气囊 解析 缓冲特性分析
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