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复杂非线性滞后动力系统的分析与综合
复杂非线性滞后动力系统分析与综合问题是控制领域研究的热点和难点。本项目主要取得如下创新成果：
1、非线性滞后动力系统的鲁棒控制。主要研究状态信息延迟下非线性系统的鲁棒控制问题。通过构造李雅普诺夫函数和泛函，很好地解决了一直以来困扰控制领域的严格反馈结构非线性滞后控制难题。对于一般结构的非线性系统，提出了反馈控制设计框架，克服了现有文献关于滞后项的强假设条件。
2、非线性关联滞后大系统的分散协调控制。提出了强非线性关联环节下大系统的分散自适应反馈控制器设计方法，解决了非匹配模型跟随控制难题，为强耦合滞后大系统的分散控制问题提供了完整的解决方案。
3、滞后系统智能控制和网络化系统控制设计。提出了非线性滞后系统的无记忆智能控制设计理论与方法。给出了非对称网络环境下遥操作系统的控制器设计方法，建立了网络环境参数、控制器参数和系统性能的显性表达式。
4、应用基础研究：提出了化合反应系统的控制器设计方法，同时构建了工业无线网络控制平台。
研究成果在大型高炉建模与节能减排优化控制、恶劣工业环境下无线网络化控制、物联网、网络化机器人远程控制等领域得到了初步应用。
燕山大学
2021-05-04
复杂条件下破碎围岩巷道深浅支撑层控制技术
本成果获教育部高等学校科学研究优秀成果奖（科学技术进步奖）。采用实验力学方法研究和掌握了在高应力、强流变、强采动影响等复杂条件下巷道破碎围岩岩体峰后软化、峰后剪胀扩容及流变等特性和规律；建立了围岩体力学特征和围岩支护结构体的相互关系。基于复杂条件下巷道破碎围岩的峰后强度软化和剪胀扩容效应，考虑巷道开挖后岩体强度、变形和应力分布特征，建立了复杂条件下软弱破碎巷道围岩的深浅支撑层结构理论；综合考虑围岩强度、应力和变形破坏的区域分布特征，将围岩划分为深浅支撑层结构，分析了深浅支撑层与围岩稳定的关系及深浅支撑层的演化特征和巷道变形破坏特征；掌握了巷道围岩宏观力学结构，确立巷道支护须控制的范围和支护方式确定。自主研发了锚固体流变拉拔试验系统，获得了锚固体流变失稳机理、破坏特征及类型，提出了破碎围岩巷道深浅支撑层流变破坏分析方法、结构特征及支护设计，为锚固支护结构失效诊断、有效控制深浅双支撑线层结构内巷道流变变形及防止失稳提供了依据。形成了基于深浅双支撑层理论的巷道支护设计方法和技术，提出了复杂条件下的巷道变形特征和围岩结构的预测方法、控制措施及巷道需求支护力的计算方法。对于破碎围岩巷道支护时，必须首先确立巷道的围岩赋存状态及围岩结构，分析计算深浅双支撑层结构的存在范围、力学特征和规律，进而确立浅支撑层的位置和所需支护力，一般可以形成以“锚网喷＋高预应力 U 型钢桁架锚索＋注浆”为核心的复合支护形式。锚杆对浅支撑层补强后，浅支撑层岩体与锚杆形成组合拱式的承载结构，锚索将浅支撑层与深支撑层联合起来共同形成围岩整体承载结构，而锚注再次对围岩进行加固，提高围岩整体强度，改善围岩应力分布状况，使围岩变形协调化、荷载均匀化，对深浅支撑层发挥整体承载能力具有重要作用。
安徽理工大学
2021-04-11
神经网络技术在复杂腐蚀体系中的应用
1997年欧盟轮执主席国葡萄牙提出开展《腐蚀失效分析方法在工业装置中的应用》项目的构想，由葡萄牙、中国、巴西、荷兰和澳门五国及地区联合参与项目提案，立项为“尤里卡计划”（EU1746），之后合作建立腐蚀失效分析案例的超文本电子图文集，采用专家系统和神经网络技术对腐蚀失效分析案例进行处理，开发一种智能化的计算机支持工具，对运转工厂进行安全分析，对失效和损伤的部件和设备进行失效分析。后又针对石化装置的腐蚀特点开发了此项目。 ① 第一次大规模地收集石油化工企业的腐蚀失效分析案例，输入超文本电子图文集Atlas中。建立了比较系统的案例数据库。 ② 编制了专家系统案例分析框图，对石油化工几种典型的腐蚀失效开裂模式的预测进行了框图分析，提供了一种很有价值的分析方法。 ③ 采用神经网络技术对收集到的案例进行分析，主要分析构件的腐蚀环境、材料状态、运行环境与腐蚀状态之间存在的因果关系。可以进行腐蚀趋势预测，并可应用于设备寿命评估。 大规模地收集石油化工企业的腐蚀失效分析案例，采用专家系统和神经网络技术进行案例分析，在此基础上进行腐蚀趋势预测和设备寿命评估。 运用了先进的计算机处理手段如：超文本电子图文集、专家系统和神经网络技术等，软件可编译成可执行文件，独立运行，用户可以实现查询、检索、打印、智能判断等功能。 软件已应用于齐鲁石油化工公司胜利炼油厂，二制氢装置水分离器V110入口法兰裂缝分析，重整装置炉501进出口管腐蚀分析、第二催化装置再生及循环斜管下料口内插板腐蚀减薄、第一常减压装置减顶换热器泄漏原因分析等工作中，先后应用了该软件，取得了满意的效果，及时地解决了生产装置的腐蚀问题。
北京科技大学
2021-04-11
一种低复杂度的空间调制检测方法
一种低复杂度的空间调制检测方法，通过设置合理的门限，将信号向量检测算法和硬解调最大似然检测算法相结合，在检测得到的BER性能极其接近最优算法ML检测的情况下，极大的降低检测的复杂度。
电子科技大学
2021-04-10
复杂岩体多场广义耦合理论及工程应用
本研究成果包括岩体初始地应力场计算仿真、岩体参数选取及反分析、岩体多场耦合机理及多场耦合数值模拟、复杂岩体开挖与锚固支护计算仿真、施工爆破效应计算仿真等诸多方面,形成了较为独特的岩体多场广义耦合分析的科学研究体系
武汉大学
2021-04-10
复杂修形齿轮精密数控加工关键技术与装备
复杂修形齿轮是克服高速重载工况下力热耦合形变影响的高端齿轮，直接决定装备传动 系统的振动、噪声、寿命等服役性能及其核心竞争力，广泛应用于航母、潜艇、汽车等。针 对复杂修形齿面精密制造面临全齿面修形加工存在原理误差、传统试错修调法提升加工精度 困难、齿面淬硬层均匀性及级理难以调控等问题，在国家科技重大专项、863计划等支持下， 开展复杂修形齿轮精密数控加工关键技术与装备研究，成果获2018年国家科技进步二等奖。 主要取得突破和创新如下： (1) 提出复杂修形齿轮加工的点矢量族包络计算新理论，不用建立和求解啮合方程， 以数字法替代解析法，突破啮合原理解析法无法求解奇异点、计算复杂的瓶颈；发明齿面扭 曲消减方法，解决刀具廓形精确设计及原理误差消减难题，齿面扭曲减少70%以上，达国 际领先。 (2) 发明复杂修形齿轮加工工艺系统误差调控技术，开辟齿轮修形精度提升新途径。 提出制齿机床热态精度提升技术，发明热致误差补偿方法，保证机床精度稳定；提出基于等 效虚拟轴的齿面误差补偿方法，解决修形精度提升难题，提高传动精度1-2级。获中国专利 优秀奖。 (3) 研制大规格精密数控滚齿机、精密多功能数控磨齿机、高速干切滚齿机等具有齿 面扭曲消减及加工误差补偿的高端制齿机床，填补国内空白；开发集齿轮修形设计、工艺规 划于一体的制齿软件，打破了国外高端机床垄断。滚齿精度达5-6级，磨齿达3级，干切滚 齿提高效率2-3倍，与同类国际先进水平相当，打破高端制齿机床垄断，迫使国外同类机床 降价30%以上，并出口英、法、日等。 (4) 发明复杂修形齿轮滚磨一体化工艺技术，确保修形精度及表面一致性。研制复杂 修形齿轮刀具，实现齿轮刀具的数字化设计制造；研发滚磨余量协同分配、齿面柔性修形、 磨削级理优化等工艺，实现磨后齿面淬硬层均勾分布、齿面纹理可控、修形工艺快速固化， 提高齿面疲劳寿命。满足了军方供货要求，支撑我国主要舰艇齿轮加工；为汽车变速箱的批 量国产化提供了保障。
重庆大学
2021-04-11
复杂信息系统人机交互数字界面设计技术
复杂信息系统人机交互数字界面已成为操作者获取信息、知识推理、判断决策的重要手段和操作依据。复杂信息系统人机交互界面在军事、信息安全、地理交通等诸多重要领域发挥着不可替代和非常重要的作用。该项技术首次综合信息编码、生态界面、认知摩擦、认知负荷和态势感知等关键理论和技术，构建了复杂系统信息流的功能结构模型，分析了复杂系统要素之间的层次结构和内联属性的复杂特征，提出了复杂系统“界面信息-视觉认知”映射模型的知识表征与规则推理，揭示了复杂系统数字界面从视觉信息认知到行为决策之间的映射关系，建立了复杂系统数字界面信息区块布局的空间与结构约束机制。本项技术首次融合脑电、眼动等多维度生理测评技术，提出了复杂信息系统数字界面的可用性评估体系。通过高时空分辨率的脑成像技术与眼球追踪技术相结合，共同揭示了人类在复杂系统数字界面认知各阶段的认知特性，分析了认知失误、认知困难等问题的生理学根源。该技术基于脑电ERP、眼球追踪等多维度融合的生理测评方法，对设计优化方案进行可用性评估，由此提出复杂信息系统数字界面设计的量化评估体系，提出了可实施的复杂系统数字界面设计优化方案。项目成果已成功运用到海、陆、空、航天等信息化装备上，全面提升了信息化装备的人机交互水平，保障了信息化装备整体性能和水平的充分发挥，提高了信息化装备操作绩效。取得突出成绩。应用前景广阔。
东南大学
2021-04-11
一种基于门限的低复杂度MPA算法
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于门限的低复杂度MPA算法， 该算法通过设置置信度门限来及时对可靠的码字进行译码，或对发送概率极低的码字进行 舍弃，从而有效地降低了原始MPA算法的复杂度。
电子科技大学
2021-04-10
复杂管类零件充液成形技术及装备
管材充液成形是通过管材内部液体的加压和轴向施加压力的送料使管材变形，将其压入模具型腔而得到所需几何形状制件的一种工艺方法，是为实现减重增强的目标而提出的一种制造空心轻体构件的新工艺。 目前，管件充液成形技术主要用于制造航空、航天和汽车制造业等工业领域中使用的各种异形的空心构件，其产品主要包括：飞机用偏心轴、排气管以及民用厨房卫生用具等。原材料多为碳钢、不锈钢、铝合金、钛合金、铜合金及镍合金等，原则上适用于冷成形的材料均适用于管材充液成形技术。与航空、航天领域和民用领域相比，管材充液成形技术在汽车领域中的应用相对比较广泛。目前在轿车上应用零件种类包括：底盘类零件；车体构件；发动机与驱动系统；转向和悬挂系统。汽车行业最具代表性充液成形产品是轿车副车架。对于某车型副车架，零件数量已由6个减少到1个，比冲压件质量减轻30%，生产成本降低20%，模具造价降低60%。
北京航空航天大学
2021-04-13
基于多智能体的复杂软件演化模型及支撑环境
建立基于多智能体的软件动态体系结构模型，采用模型驱动的软件构造方法，敏捷构造开放环境下软件系统；研究变化建模、层次感知、智能决策等技术方法，实现软件结构、行为等多方面的动态演化。
主要技术指标
从环境感知、数据分析、通信机制等多个方面，提升了面向动态环境的复杂软件系统持续性演化能力。
支持软件系统在运行过程中灵活调整、柔性适变。
相关成果
（1）基于多智能体的软件动态演化支撑环境；
（2）自适应软件体系结构建模工具；
（3）基于Agent自适应动态集成演化平台；
（4）面向动态演化的集成规则设计工具软件。
西安电子科技大学
2022-12-12