欠驱动水面无人艇轨迹跟踪的反步滑模控制

为解决欠驱动水面舰艇（USV）在模型不确定性、强耦合特性和控制器输入饱和情况下的轨迹跟踪问题,提出基于输入饱和的USV预定义时间跟踪控制方法。

针对USV模型具有非零对角项和强耦合特性问题,引入坐标变换,将系统模型转变为斜对角形式; 将预定义时间性能函数与障碍Lyapunov函数（BLF）结合,保证瞬态和稳态的跟踪性能;利用自组织神经网络（SSNN）降低未知外部环境扰动和复杂的连续未知非线性项以及输入饱和产生的影响,以保证控制系统的跟踪精度,并且在线调整优化SSNN的神经元数目,减少控制系统的计算负担。

基于Lyapunov稳定性理论,证明了闭环系统在预定义时间内是有界稳定的,跟踪误差始终保持在约束范围内。

仿真结果表明,所提控制策略是有效的,其具有良好的跟踪性能。

     

海上无人系统集群发展现状及关键技术研究进展

针对欠驱动无人艇（USV）自主回收的需求,提出一种基于动态规划制导的跟踪控制方法。

在运动学层面,将平行接近制导（CB）与动态窗口算法（DWA）相结合,引导USV实现目标跟踪与动态避障;在动力学层面,针对模型参数及回收环境的不确定性,采用径向基函数神经网络（RBFNN）设计动力学滑模控制器,实现对制导输出的跟踪控制。随后,采用Lyapunov理论对系统的稳定性进行分析。

仿真结果表明,所提方法使USV具备了稳定跟踪性能,可有效规避回收过程中的动态障碍,并能自适应估计模型中的不确定因素和未知的环境干扰。

所提方法展现出较强的鲁棒性与灵活性,可为USV在动态环境下的回收进行制导与目标跟踪提供参考。

     

Assessing the impact of tactical airport surface operations on airline schedule block time setting

With the growth of air traffic, airport surfaces are congested and air traffic operations are disrupted by the formation of bottlenecks on the surface. Hence, improving the efficiency and predictability of airport surface operations is not only a key goal of NASA’s initiatives in Integrated Arrival/Departure/Surface (IADS) operations, but also has been recognized as a critical aspect of the FAA NextGEN implementation plan. While a number of tactical initiatives have been shown to be effective in improving airport surface operations from a service provider’s perspective, their impacts on airlines’ scheduled block time (SBT) setting, which has been found to have direct impact on airlines’ on-time performance and operating cost, have received little attention. In this paper, we assess this impact using an econometric model of airline SBT combined with a before/after analysis of the implementation of surface congestion management (SCM) at John F. Kennedy International Airport (JFK) in 2010. Since airlines do not consider gate delay in setting SBT, we find that reduction in taxi-out time variability resulting from SCM leads to more predictable taxi-out times and thus decreases in SBT. The JFK SCM implementation is used as a case study to validate model prediction performance. The observed SBT decrease between 2009 and 2011 at JFK is 4.8 min and our model predicts a 4.2 min decrease. In addition, Charlotte Douglas International Airport (CLT) is used as an example to demonstrate how different surface operations improvements scenarios can be evaluated in terms of SBT reduction.     

Demonstration of reduced airport congestion through pushback rate control

Airport surface congestion results in significant increases in taxi times, fuel burn and emissions at major airports. This paper describes the field tests of a congestion control strategy at Boston Logan International Airport. The approach determines a suggested rate to meter pushbacks from the gate, in order to prevent the airport surface from entering congested states and to reduce the time that flights spend with engines on while taxiing to the runway. The field trials demonstrated that significant benefits were achievable through such a strategy: during eight four-hour tests conducted during August and September 2010, fuel use was reduced by an estimated 12,250–14,500 kg (4000–4700 US gallons), while aircraft gate pushback times were increased by an average of only 4.4 min for the 247 flights that were held at the gate.     

激光重熔Fe,Ni和Co基合金涂层的研究

利用５ｋＷ的ＣＯ＿２激光加工机重熔Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｒ－Ｂ－Ｓｉ－Ｍｏ－Ｃ（Ｆｅ基）、Ｎｉ－Ｃｒ－Ｂ－Ｓｉ－Ｆｅ－Ｃ（Ｎｉ基）和Ｃｏ－Ｃｒ－Ｂ－Ｗ－Ｃ（Ｃｏ基）自熔合金涂层，矾究了激光重熔层的组织、相结构、化学成分分布和耐磨性、强韧性等，研究结果表明，利用高能量密度的激光束重熔涂层，可使显徽组织明显细化，合金元素分布均匀，硬质相弥散分布，显著改善了火焰喷焊层的强韧性，提高了耐磨性，是改善火焰喷涂层或喷焊层性能的有效途径。     

用升力面理论预报螺旋桨性能和桨叶表面压力分布

本文提出了一个依据升力面理论预报螺旋桨在不同工况下的性能和桨叶表面压力分布的计算方法。该方法计入了桨叶侧斜、纵斜、径向变螺距和径向变伴流等因素的影响。 在附着涡和自由涡的分析中引入模式函数,导出桨叶区内变密度自由涡的涡强分布,从而得到了表达整个涡系的涡强分布公式,并以此计算由整个涡系产生的诱导速度。这就使得有可能用较短的计算时间和较少的计算机存储量以较高的精度求解一个如此复杂的问题。 作者已经提供了一个理论计算程序。一些计算实例与实验结果的比较表明本文所提供的方法是令人满意的。     

广州新客站站房桥清水混凝土施工技术

以广州新客站站房桥工程为例,简要介绍清水混凝土的概念及广州新客站清水混凝土的表面质量要求,总结在清水混凝土施工方面的控制措施,包括混凝土配合比的设计、模板的加工制作、混凝土的浇筑、成品保护、最后形成的实体质量、取得的明显成果。打破了混凝土表面需要修饰的观念,克服了以往混凝土表观质量缺陷,为混凝土施工的发展方向提供了实体依据。     

打场二号隧道进口穿越块石堆积滑坡体施工技术

主要介绍黔桂铁路扩能改造工程打场二号隧道进口车站大跨采用抗滑桩、钢花管地表注浆、地表锚喷、超前大管棚的综合加固措施及常规施工技术穿越块石堆积滑坡体进洞,为今后同类地质条件的隧道施工提供经验。     

基于随机响应面法和Sarma法的边坡可靠度分析

研究目的:提出基于线性无关原则概率配点法的随机响应面法,并采用于C#语言的计算程序WHUSRSM.将随机响应面法和边坡稳定分析的Sarma法相结合,能够有效地分析极限状态方程为隐式的边坡稳定可靠度问题.研究结论:本文采用公路边坡工程算例证明了随机响应面法的有效性,并与传统响应面法及蒙特卡罗模拟方法的计算结果进行了比较.结果表明,随机响应面法的计算精度和计算效率均优于传统响应面法,且计算效率远远高于蒙特卡罗模拟方法.基于线性无关原则的概率配点法求解Hermite多项式展开的待定系数时,不仅可以消除系数矩阵的奇异性问题,而且大大地提高了计算效率;潜在滑体的可靠指标随着黏聚力和内摩擦角间负相关性增加而增大,不考虑这种负相关性得出的结果偏于保守.     

北京地铁10号线光华路站桩基础控制地表沉降

以北京地铁10号线光华路站为工程背景,根据车站中洞标准断面设计图和工程地质情况,采用有限元软件ANSYS建立其三维仿真计算模型,进行洞桩法施工过程中桩基础结构受力、周围地层土体的应力、位移变化以及地表沉降研究。结果表明:在地铁车站洞桩法整个施工阶段引起的地表沉降累计为14.8 mm,说明合格的桩基础可以将地表沉降量控制在小于30 mm规范要求之内;上部拱部土体开挖阶段引起的地表沉降量为6.7 mm,占地表沉降总量的45.0%,说明拱部开挖是整个施工过程的关键环节;施工过程中要加强拱顶超前管棚的等级和及时性,采取有效措施对拱部地层进行预加固或预支护处理,有效控制地表沉降和保证施工安全。