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上海交通大學(xué)機(jī)械與動力工程學(xué)院嚴(yán)彤彤等指出，多孔結(jié)構(gòu)具有優(yōu)異的綜合性能，得到廣泛工程應(yīng)用。相較于等材制造和減材制造，3D打印增材制造在多孔結(jié)構(gòu)的制備上更加靈活、效率更高。然而，其復(fù)雜的拓?fù)湫螒B(tài)導(dǎo)致打印路徑的不連續(xù)和不均勻填充，降低成型質(zhì)量和力學(xué)性能。針對上述問題，提出了基于Voronoi骨架的多孔結(jié)構(gòu)與路徑協(xié)同優(yōu)化方法。在結(jié)構(gòu)優(yōu)化的基礎(chǔ)上，通過施加制造約束考慮路徑優(yōu)化問題，生成適合3D打印的多孔結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)的材料分布可根據(jù)受力狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整，以周期和梯度兩種形態(tài)構(gòu)造Voronoi多孔單元。結(jié)合深度優(yōu)先檢索算法，優(yōu)化結(jié)構(gòu)采用Voronoi骨架偏置而成的全局連續(xù)路徑填充。計算結(jié)果顯示協(xié)同優(yōu)化方法解決了路徑的整數(shù)倍和自交問題，實(shí)現(xiàn)了多孔結(jié)構(gòu)的均勻打?。幌寺窂綌帱c(diǎn)和噴頭空駛產(chǎn)生的打印缺陷。通過擠出成型增材制造技術(shù)驗(yàn)證了可行性。力學(xué)實(shí)驗(yàn)證明由于協(xié)同優(yōu)化方法實(shí)現(xiàn)了多孔結(jié)構(gòu)的高質(zhì)量打印，打印構(gòu)件的力學(xué)性能明顯優(yōu)于傳統(tǒng)方法。本研究為實(shí)現(xiàn)3D打印多孔結(jié)構(gòu)的高性能化、推動材料-結(jié)構(gòu)-性能一體化設(shè)計具有重要作用。

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江蘇大學(xué)汽車工程研究院葉青等指出，針對磁流變阻尼器響應(yīng)時滯對半主動懸架控制系統(tǒng)低頻振動控制的負(fù)面影響問題，提出一種考慮磁流變阻尼器響應(yīng)時滯的時滯依賴H∞魯棒控制器。構(gòu)建考慮響應(yīng)時滯的磁流變半主動懸架模型，基于Lyapunov-Krasovskii函數(shù)分析時滯磁流變半主動懸架的時滯穩(wěn)定性，并采用錐補(bǔ)線性化迭代求解系統(tǒng)保持穩(wěn)定的臨界時滯，在此基礎(chǔ)上設(shè)計一種考慮磁流變阻尼器響應(yīng)時滯的時滯依賴H∞魯棒控制器，降低了磁流變阻尼器的整體響應(yīng)時滯并使其小于理論臨界時滯，得到控制器反饋增益。最后進(jìn)行仿真和試驗(yàn)對比研究，試驗(yàn)結(jié)果表明，凸塊路面激勵下，相較于時滯獨(dú)立H∞魯棒控制器，時滯依賴H∞魯棒控制器對車身加速度和車輪動載荷的峰峰值響應(yīng)分別降低了16.4%和7.4%，車輪接地性變化不大，試驗(yàn)和仿真結(jié)果有效驗(yàn)證了所設(shè)計控制方法的有效性和優(yōu)越性，為后續(xù)磁流變半主動懸架研究提供了理論參考。

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東華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院周亞勤等指出，針對離散制造車間生產(chǎn)調(diào)度不僅需要確定工件各工序的加工設(shè)備及設(shè)備上工序的加工順序，同時要根據(jù)工件調(diào)度方案，需要在規(guī)定時間點(diǎn)前由AGV小車將各工件運(yùn)送到工序相應(yīng)的設(shè)備上加工，以提高調(diào)度方案執(zhí)行率的需求，構(gòu)建考慮車間設(shè)備布局、工件工藝路線、AGV小車搬運(yùn)時間與小車位置等約束，工件完工時間最小化和AGV小車運(yùn)載均衡為綜合目標(biāo)的離散制造車間調(diào)度模型。依據(jù)離散制造車間調(diào)度數(shù)學(xué)模型構(gòu)建強(qiáng)化學(xué)習(xí)環(huán)境，包括工件、機(jī)器和小車的狀態(tài)空間，調(diào)度決策動作空間和獎勵函數(shù)；基于建立的強(qiáng)化學(xué)習(xí)環(huán)境，設(shè)計基于DQN算法的工件小車調(diào)度方法，設(shè)計工件智能體，讀取車間局部環(huán)境，將局部環(huán)境映射到工件狀態(tài)參數(shù)的權(quán)重，根據(jù)該權(quán)重得到工件調(diào)度列表實(shí)現(xiàn)從車間狀態(tài)到工件調(diào)度的動作選擇。設(shè)計小車智能體，通過讀取工件智能體調(diào)度決策和車間信息得到小車搬運(yùn)相關(guān)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)小車智能體與工件智能體的交互，將搬運(yùn)相關(guān)參數(shù)和車間局部環(huán)境中小車狀態(tài)信息映射成小車調(diào)度相關(guān)權(quán)重，根據(jù)權(quán)重得到小車調(diào)度列表實(shí)現(xiàn)小車調(diào)度的動作選擇。最后，通過離散制造車間實(shí)際案例對算法進(jìn)行測試，測試結(jié)果表明，基于DQN算法的調(diào)度算法能夠有效地求解考慮小車搬運(yùn)的離散制造車間調(diào)度問題，可最小化工件的最大完工時間，均衡小車的搬運(yùn)負(fù)載，具有良好的綜合調(diào)度性能。

探花

北京理工大學(xué)機(jī)械與車輛學(xué)院蔣帥等認(rèn)為，鋰離子電池被廣泛應(yīng)用于電動汽車、儲能電站和電子產(chǎn)品，精確的荷電狀態(tài)(State of charge, SOC)和健康狀態(tài)(State of health, SOH)是其安全和高效應(yīng)用的基礎(chǔ)。然而，由于溫度和老化狀態(tài)變化引起的電池非線性動力學(xué)特性嚴(yán)重影響了狀態(tài)估計的準(zhǔn)確性。以三元鋰離子電池為例開展研究：① 分析電池在不同老化階段、溫度和SOC區(qū)間下的開路電壓行為特性，提出一種考慮老化、溫度和SOC的開路電壓模型；② 建立等效電路模型，提出一種基于多時間尺度擴(kuò)展卡爾曼濾波算法(Multi-scale extended Kalman filter, MEKF)和衰減記憶的近似加權(quán)總體最小二乘算法(Fading memory approximate weighted total least squares, FMAWTLS)的電池SOC和SOH聯(lián)合估計方法，其中，使用MEKF的宏觀尺度估計模型參數(shù)、微觀尺度估計SOC，使用FMAWTLS估計SOH；③ 應(yīng)用不同老化狀態(tài)和溫度的電池數(shù)據(jù)開展算法驗(yàn)證，結(jié)果表明SOC和SOH的最大估計誤差均小于3%。建立的開路電壓模型和聯(lián)合估計方法為溫度和老化影響下的SOC和SOH估計提供了新的思路。

榜眼

中國礦業(yè)大學(xué)低碳能源與動力工程學(xué)院劉凱豹等認(rèn)為，相變儲熱是儲能領(lǐng)域的重要組成部分，它可以解決熱能供求在時間和空間上不匹配、以及間歇性、波動性等問題。由于相變材料導(dǎo)熱系數(shù)較低，限制了其大規(guī)模應(yīng)用于儲熱領(lǐng)域。熱管與相變材料耦合是有效強(qiáng)化相變儲熱的方法?？偨Y(jié)熱管與相變材料的不同耦合方式以及在不同應(yīng)用領(lǐng)域的研究進(jìn)展，分析熱管與相變材料不同耦合方式的優(yōu)勢和潛力。研究發(fā)現(xiàn)相變材料與熱管的耦合能夠強(qiáng)化儲熱系統(tǒng)儲/放熱性能，另外相變材料與熱管在不同位置耦合能夠?qū)崿F(xiàn)不同的功能。但是相變材料與熱管耦合傳熱機(jī)理還不明晰，還需增強(qiáng)基于熱管的儲熱系統(tǒng)對動態(tài)工況的適應(yīng)能力，拓寬優(yōu)化其應(yīng)用范圍。

狀元

武漢理工大學(xué)智能交通系統(tǒng)研究中心褚端峰等指出，車輛隊(duì)列巡航控制主要依據(jù)范圍有限的交通環(huán)境信息，但環(huán)境的高度不確定性會影響車輛建模精度與控制效果。預(yù)測巡航控制作為巡航控制的一種演進(jìn)，已成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。為全面分析車輛隊(duì)列預(yù)測巡航控制的研究進(jìn)展，從交通環(huán)境信息預(yù)測、隊(duì)列運(yùn)動行為決策、隊(duì)內(nèi)車輛軌跡規(guī)劃、車輛軌跡跟蹤控制等4個方面進(jìn)行概述。首先，介紹車輛隊(duì)列對交通環(huán)境信息的預(yù)測研究進(jìn)展，包括采用車路協(xié)同獲取前方道路地理、交通等信息，以及通過車載傳感器預(yù)測周邊環(huán)境車輛運(yùn)動狀態(tài)，重點(diǎn)介紹基于深度學(xué)習(xí)的軌跡預(yù)測方法研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢；其次，介紹車輛隊(duì)列協(xié)同行為決策問題的研究進(jìn)展，詳細(xì)闡述博弈論與機(jī)器學(xué)習(xí)在協(xié)同行為決策領(lǐng)域的重要作用，指出模型與數(shù)據(jù)混合優(yōu)化的行為決策發(fā)展趨勢；再次，針對車輛協(xié)同軌跡規(guī)劃問題，從模型驅(qū)動與數(shù)據(jù)驅(qū)動2個角度，分別對當(dāng)前研究進(jìn)行梳理，并說明強(qiáng)化學(xué)習(xí)在協(xié)同軌跡規(guī)劃方面具備的優(yōu)勢；然后，從預(yù)測巡航控制、車輛跟蹤控制等2個方面，分別闡述車輛軌跡跟蹤控制問題，并指出基于數(shù)據(jù)和模型聯(lián)合驅(qū)動的車輛跟蹤控制方法具有較大應(yīng)用潛力；最后，總結(jié)車輛隊(duì)列預(yù)測巡航控制的研究現(xiàn)狀與不足，并對該領(lǐng)域的未來發(fā)展趨勢進(jìn)行展望，為其后續(xù)應(yīng)用提供新思路。

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責(zé)任編輯：趙子祎

責(zé)任校對：惲海艷

審 核： 張 強(qiáng)

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