摘要 — 考虑到机械系统动力学分析的多体方法,本文旨在构建一个简单的计算机模型来描述执行纵向运动的固定翼飞机的动力学。为此,分析了一种简化的飞行器模型,该模型没有控制面,具有轴向推力,并且空气动力学作用有限。然后使用 Digital DATCOM 软件对气动系数进行建模,同时将升降舵也视为控制面。首先,在多体动力学的背景下研究飞机动力学。然后,分析了被视为本文示例的案例研究,即 Cessna 172 Skyhawk 飞机。通过对外部施加的作用和气动系数进行建模,随后分析了飞行起飞阶段背后的基本力学。在本文中,使用拉格朗日公式方法驱动描述示例动态行为的运动方程。然后在 MATLAB 环境中构建的计算机代码中实现了示例的动态模型。通过这样做,该过程的目标是尽可能准确地开发 Cessna 172 Skyhawk 飞机的虚拟模型。如本文使用数值模拟所示,本文分析的案例研究的计算机模型能够模拟
细胞农业,即培养的肉类和微生物蛋白的生产,已开发出为不断增长的世界人口提供粮食安全。建议使用绿色能源技术,以确保将传统农业变成细胞的可持续性。在这里,我们使用全球动态模型和生命周期评估来分析2020年至2050年用蜂窝农业代替传统牲畜产品的场景。我们的发现表明,与当前的农业排放相比,到2050年,到2050年向细胞农业的过渡可以将年温室气体排放量减少52%,对磷的需求减少了53%,并且比传统农业使用的土地少83%。根据2050年的区域绿色能量能力,可以使用可再生能源替代用细胞农业代替牲畜产品。可以实现完整的过渡,但需要2050年全球绿色能源能力的33%。此外,除柜员外,对关键材料的加速需求不会超过其主要生产能力。我们得出的结论是,通过环境益处可以过渡到细胞农业,并为研究基于动物的饮食的不同替代品提供了基准。
摘要,热能存储(TES)单元的精确动态模型的开发对于它们在冷却系统中的有效操作很重要。本文提出了一个基于冰的TES储罐的一个维度离散的动态模型。简单性和可移植性是提出模型的关键属性,因为它们可以在任何编程语言中实现,从而有助于对复杂冷却系统的仿真和分析。该模型考虑了三个主要组成部分:能量平衡,特定热曲线的定义以及整体传热系数的计算。该模型的一个优点是它可以适用于采用相变材料的其他类型的TES单元。建模方法假定储罐中的流量和温度分布相等,并考虑了两个内管仅表示整个储罐,这显着减少了所需的方程数,从而减少了计算时间。在相变和传热液中的水的热物理特性被捕获。基于冰的TES储罐模型已在MATLAB/SIMULINK中实现。已经实现了模拟结果和文献中可用的实验数据之间的良好一致性,即对数学模型的有效性提供信心。
摘要:人形机器人由于其灵活性和类似人类的文化而在各种环境和任务中跨越人类具有巨大潜力。然而,鉴于高维动作空间和双足体系统的固有不稳定,全身控制仍然是一个重大挑战。以前的作品通常依赖于具有计算昂贵的优化的精确动态模型,也可以通过广泛的奖励调整进行特定于任务的培训。在这项工作中,我们介绍了Skillblender,这是一个层次的强化学习框架,首先使用预先设计的密集奖励开发了一系列原始技能,然后重新使用并融合了这些技能,以完成更复杂的新任务,需要最小的特定于任务的奖励工程。我们对两个复杂的机车操作任务进行的模拟实验表明,我们的方法显着胜过所有基础,同时自然地将行为正规化以避免奖励黑客攻击,从而导致更可行的人类样运动。网站:https://sites.google.com/view/wcbm-skillblender/。
摘要 - 避免障碍物是自动驾驶的基本操作,其配方传统上源自机器人技术和决策控制领域。鉴于计算无障碍轨迹所需的高复杂性,通常需要对较低的频率计划层进行此操作,然后提供轨迹参考,然后是较高的频率控制层。每当需要重新启动时(例如,由于新检测到的障碍物),控制层必须等待生成新的计划轨迹。在本文中,我们提出了一种新颖的方法,以在控制层中避免障碍物,从而避免了求职者响应。尤其是我们展示了如何可以集成障碍物和参考跟踪,因此,在基于零空间的行为控制方法基于(可能是非线性)模型预测控制方案中实现的基于零空间的行为控制方法,无需在不同的控制器之间进行切换。我们证明了采用两种不同的车辆动态模型以及在四种不同(城市和高速公路)方案中使用的拟议方法论的实际实施。此外,我们提供了灵敏度分析,以了解参数选择如何影响自动化车辆行为。
本文提出了在电缆悬浮的钟摆配置中的僵化的体体建模和识别程序。所提出的模型依赖于几乎受约束的开放运动链,并借出了自身通过最常用的机器人模拟器进行模拟,而无需明确说明电缆约束和灵活性。此外,设计了一个动态参数识别过程,以改善仿真模型保真度并减少控制器部署的SIM到SIM到实现差距。我们通过对两个代表性的电缆悬浮的双臂操纵系统进行自定义来处理不同的电缆配置和悬架机制的能力:由无人机和Cranebot系统悬挂的LICAS手臂,其中有两个由起重机悬挂的PILZ ARMS。通过将其演变与从实际系统中获取的数据进行比较,可以验证已确定的动态模型,该系统显示出响应信号的高度(在91.3%至99.4%之间)。在基线摆模型进行的比较中,我们的模型将模拟精度从64.4%提高到85.9%。模拟环境和相关控制器以开源代码发布。
摘要。本文旨在为服装风格的生成建立和验证动态模型,以增强服装设计领域的快速风格创新和个性化定制。这项研究利用了基于CAD(计算机辅助设计)技术的服装模型,并与RL(增强学习)算法配对,用于风格生成。通过编译和分析综合的服装CAD信息和样式参考样本的数据集,为模型培训和评估创建了模拟环境。研究结果表明,与传统的CAD设计技术和基于规则的样式生成方法相比,本研究中提出的动态服装样式生成模型表现出了卓越的风格一致性,独创性和美学吸引力。该模型能够根据指定的设计元素和样式参考来生产量身定制的服装设计,从而证明了高水平的灵活性和适应性。总而言之,这项研究介绍了一种创新的设计工具和服装行业的模型,并准备简化设计过程,最大程度地降低成本并促进可持续的行业增长。
摘要 本文研究了在综合仿真环境中具有时变质量和惯性特性的受油机的动态建模与仿真应用,该环境包括另外两个重要因素,即具有变长度特性的软管-锥套组件动态模型和加油机尾涡引起的风效应。通过扩展 Lewis 等人推导的固定重量飞机的运动方程,推导出一组新的空中加油受油机运动方程。这些方程包括由于燃油转移和发动机燃油消耗引起的时变质量和惯性特性,并且油箱为矩形而非质点。它们是根据受油机相对于惯性参考系的平移和旋转位置和速度推导出来的。在初始受油机质量条件下,基于一组线性化方程设计了一个线性二次调节器 (LQR) 控制器。在集成仿真环境中实现了带有 LQR 控制器的接收机运动方程,用于在仿真中实现接收机的自主接近和定点保持。� 2016 中国航空学会。由 Elsevier Ltd. 出版。这是一篇根据 CC BY-NC-ND 许可协议开放获取的文章(http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/)。
摘要 - 为了确保在设计阶段的早期系统的可靠性,使模型能够预测暴露于静电排放(ESD)的系统的行为变得至关重要。这是越来越多的必要性,因为嵌入式电子产品的数量正在增长,并且由于它们被用于人们安全的应用,例如汽车和航空应用。到目前为止,准静态保护设备的准静态模型成功地在失败预测(主要是硬故障)中提供了相当好的结果。今天,此类设备的频率范围的增加需要动态模型能够重现其瞬态行为。在本文中,我们调查了通常在频域中使用的线性设备建模的常规方法,可用于获得ESD保护设备的等效频率模型,ESD保护设备表现出非线性行为。提出并详细介绍了从传输线脉冲(TLP)测量中提取ESD保护香料模型的方法,以解决瞬态和频率模拟。我们证明,在明确的条件下,此类频率模型可以提供准确的结果,以预测与保护设备触发延迟相关的过冲。对模型的验证是在三个现成设备上的TLP和人类金属模型(HMM)条件下进行的。
摘要 - 本文介绍了基于数据的建模和最佳区域供暖系统(DHSS)。此类大规模网络系统的物理模型受复杂的非线性方程的控制,需要大量参数,从而导致其操作的潜在计算问题。因此提出了一种新颖的方法,利用操作数据和可用的物理知识,以获得准确且计算有效的DHSS动态模型。拟议的想法包括利用多个反复构建的神经网络(RNN)以及将DHS网络的物理拓扑嵌入其互连中。在标准RNN方法方面,所得的模型方法(表示为物理知识的RNN(PI-RNN)),即使利用了减少尺寸的模型,也可以实现更快的训练程序和更高的建模准确性。开发的PI-RNN建模技术为设计非线性模型预测控制(NMPC)调节策略铺平了道路,从而使计算时间有限,以最小化生产成本,提高系统效率并提高系统效率并尊重整个DHS网络的操作约束。在文献中引用的DHS基准的模拟中测试了所提出的方法,从建模和控制角度显示了有希望的结果。