脑机接口 (BCI) 介导的康复正在成为恢复中风后瘫痪患者运动技能的解决方案。在人脑中,皮质运动神经元不仅在执行动作时激发,而且还通过许多与运动相关的认知过程以有线方式激活,例如想象、感知和观察动作。此外,运动皮质的募集通常可以通过环境条件进行调节,通过神经反馈形成闭环。然而,这种认知运动控制回路经常因中风而中断。弥合中风引起的运动控制回路缺口的需求正在推动基于 BCI 的运动康复系统的发展,并且特别对中风后运动功能恢复的疾病特定过程提出了许多挑战。本综述旨在绘制当前文献中涉及认知方面的 BCI 介导的中风后运动功能恢复的新进展,特别是它如何通过运动学习以及以 BCI 为中心的闭环重新激发和重新连接运动控制的神经回路。
当今民用运输机的高升力系统由使用阀控恒排量液压马达的动力控制单元驱动。这一概念导致阀块复杂,伴随高功率损耗以实现离散速度控制、定位和压力维持功能。可变排量的二次控制液压马达概念可减少流量消耗而不会造成压力损失,并降低阀块设计的复杂性。不是用阀门控制液压马达的流量,而是通过改变排量来调整扭矩以适应负载。电子控制电路允许灵活的数字控制概念,例如与负载无关的速度控制、压力维持功能、平稳的启动顺序和机械传动系统的连续定位。本文介绍了当今动力控制单元的概念、二次控制液压马达的原理和数学模型以及级联控制回路结构。提出了一种使用二次控制液压马达的动力控制单元的新型液压概念。理论、模拟和实验结果显示了负载下的典型操作顺序以及与传统系统的功率需求的比较。
摘要 — 与传统飞机电力系统相比,电动飞机的二次系统具有成本和效率优势。然而,这些优势是以增加设计和分析复杂性为代价的。为了支持基于计算机的飞机电气系统建模和仿真,本文介绍了 ANSYS Simplorer 中的两个库。在系统级,开发了一个基于 VHDL-AMS 的行为飞机电气库,为设计人员提供了一种方便的方式来原型化和分析电力分配系统。库组件是作为通用组件开发的,可以轻松重复使用,并且能够(使用实验数据)进行修改以适应特定应用。结合库提供的多级组件,讨论了飞机电气系统的各个子系统。在设备级,提供了一个详细的功率半导体模型库,用于精确模拟电力电子。使用 Simplorer 中的设备特性工具,可以从制造商数据表中给出的电气和热特性中提取这些模型的参数。最后,讨论了具有多个控制回路的简化飞机发电和配电系统,以演示该库的用法。
我们讨论了人们构想人工智能体感知、认知和行动之间关系的方式对机器人和人工智能领域的影响。我们阐明了一种广泛使用的范式,我们称之为孤立感知范式,该范式将感知与认知和行动隔离开来。通过调动哲学(现象学和认识论)和认知科学的资源,并借鉴人工智能领域的最新方法,我们探索了机器人和人工智能与孤立感知范式保持距离意味着什么。我们认为,这种放弃开辟了有趣的方式,以探索设计具有内在动机和构成自主性的人工智能体的可能性。然后,我们提出了人工智能互动主义,我们的方法通过利用交互周期的反转来摆脱孤立感知范式。当交互周期被反转时,输入数据不是直接从环境中接收的感知,而是控制回路的结果。感知并非独立于认知而从传感器接收,而是由认知架构通过交互主动构建的。我们给出了人工交互主义的一个示例实现,展示了动态模拟环境中基本的内在动机学习行为。
传感器是控制回路不可或缺的一部分,可以调节制造过程和监控产品。它们需要精确地按照规格执行,并在预期的使用寿命内可靠地运行。随着工作温度的升高,主要挑战包括设备性能下降、测量不精确、长期漂移和滞后。为了满足日益增长的工业高温需求,这项工作涉及开发 200 ◦ C 基准的涡流传感器。传感器系统应该在单个载体中实现,包括传感器和相关电路。这项工作报告了系统的概念设计、合适组件的研究、适当的组装和连接技术以及测试系统的制造和相关测试。为了简洁起见,本文集中介绍系统的概述和主要功能,而不是介绍开发过程的概念细节。由于仅文献调查就包括一百多个来源,因此详细信息将在项目报告中介绍,并将在最终论文中总结。此外,还提出了预测 200 ◦ C 时传感器行为的特定模拟模型。将测试系统的测量结果与模拟结果进行比较,以便通过迭代改进创建微型原型。
无人机在民用领域的应用越来越广泛。四轴飞行器是一种经过广泛研究的无人机,是新型控制技术的绝佳试验台。四轴飞行器的一些预期用途需要在受限环境中运行,其中物体与飞行器距离很近。在这些条件下,飞行会受到气动相互作用(力和扭矩)的影响。直观地讲,这些相互作用可以看作是气流从周围环境中反弹回飞行器。开发用于描述此类相互作用的有效计算方法仍有待改进,因为现有的精确模型需要大量的计算负荷,并且不能用于四旋翼飞行器的实时控制回路。这项研究假设,使用一个可以实时部署并近似气动相互作用行为的简化数学模型,可以改善四旋翼飞行器的飞行控制。为了证实这一假设,我们的目标是开发一种有效的气动相互作用模型,该模型可以从模拟和实验数据中检索出来。为解决这个问题,我们将探索三个主要知识领域:控制理论、人工智能和流体力学。作为初步进展,我们提出了非线性四旋翼控制的数值优化技术。
无人机在民用领域的应用越来越广泛。四轴飞行器是一种经过广泛研究的无人机,是新型控制技术的绝佳试验台。四轴飞行器的一些预期用途需要在受限环境中运行,其中物体靠近飞行器。在这些条件下,飞行会受到空气动力学相互作用(力和扭矩)的影响。直观地讲,这些相互作用可以看作是气流从周围环境中反弹回飞行器。由于现有的精确模型需要大量的计算负荷,并且不能用于四旋翼飞行器的实时控制回路,因此开发用于描述此类相互作用的有效计算方法仍有待改进。本研究假设,通过一个可以实时部署并近似气动相互作用行为的简化数学模型,可以改善四旋翼飞行器的飞行控制。为了证实这一假设,我们的目标是开发一种有效的气动相互作用模型,该模型可以从模拟和实验数据中检索。为解决这个问题,我们将探索三个主要知识领域:控制理论、人工智能和流体力学。作为初步进展,我们提出了非线性四旋翼控制的数值优化技术。
过去十年,“数字孪生”的概念作为数据驱动的物理系统管理和控制模型,已在制造、生产和运营领域出现。在建筑和民用基础设施方面,数字孪生的概念仍然定义不明确,研究人员和从业人员对于数字孪生过程和以数据为中心的技术如何支持设计和施工几乎没有达成共识。本文以现有的建筑信息模型 (BIM)、精益项目生产系统、从施工现场和供应链自动采集数据以及人工智能等概念为基础,制定了一种应用数字孪生信息系统实现闭环控制系统的施工模式。它为数字孪生施工 (DTC) 贡献了一组四个核心信息和控制概念,它们定义了 DTC 工作流中使用的信息的概念空间维度。从核心概念出发,我们根据三个同心控制工作流周期提出了 DTC 信息系统工作流——包括信息存储、信息处理功能和监控技术。 DTC 应被视为一种优先考虑关闭控制回路的综合施工模式,而不是集成传感和监控技术的 BIM 工具的扩展。
本文采用两种方法来评估灵活性在绿色氨工厂中的作用:用于工厂设计的线性规划 (LP) 和用于工厂运行的模型预测控制 (MPC)。前一种方法已用于其他绿色氨生产分析,11 – 15 尽管本文提出了一种修改方法来确定存储单元的循环对氨价格的影响程度,并给出了新的灵敏度结果。后一种 MPC 方法在孤岛绿色氨工厂中的应用是新颖的,并且为 LP 提供的结果设置了保护栏。MPC 的目的不是设计专门确定氨工厂运行参数(温度、压力、进料比等)的控制回路;相反,MPC 的目的是作为一种确定氨工厂设定点的算法。换句话说,这里介绍的 MPC 类似于级联控制布置中的主回路,决定电力分配和氨产量。对于这两个模型,天气数据均来自 ERA5,并使用标准涡轮机曲线 13 和 Python 上的 PVLib 模块转换为风能和太阳能数据。16
本文采用了两种方法来评估extibles在绿色氨植物中的作用:植物设计的线性编程(LP),以及用于植物运行的模型预测控制(MPC)。在绿色氨产生的其他分析中已经采用了这种方法,11 - 15,尽管这里提出了一种隔离阳离子,以确定存储单元对氨价格的影响的程度,并提出了新的敏感性结果。后一种MPC方法在其应用于岛的绿色氨植物中是新颖的,并将后卫导轨置于LP的结果。MPC的目的不是设计控制回路,该控制环确定了氨植物的工作参数(温度,压力,进料比等。);相反,MPC的目的是用作确定氨植物设定点的算法。换句话说,此处介绍的MPC类似于级联反控制排列中的主要环,决定了功率分配和氨的产生。对于这两种模型,天气数据均来自ERA5,并使用标准涡轮曲线13和Python上的PVLIB模块转换为风和太阳能数据。16