全国绿色建筑设计竞赛(15篇)
1.全国绿色建筑设计竞赛 篇一
全国大学生电子设计竞赛赛竞赛规则
文章日期:2007-08-13 11:57:39文章点击率:41538
竞赛规则
l、参赛学生应是高等学校中具有正式学籍的全日制在校本科或专科学生。
2、参赛学生必须按统一时间参加竞赛,按时开赛,准时交卷。各赛区组委会须按时收回学生的答卷(报告和制作实物)并及时封存,然后按规定交赛区专家组评审。
3、竞赛期间,参赛学生可以使用各种图书资料和计算机,但不得与队外人员讨论,教师必须回避。
4、竞赛期间,各赛区组委会要组织巡视检查,以保证竞赛活动正常进行。
5、在竞赛中,如发现辅导教师参与、队与队之间讨论,队员与队外人员讨论、不按规定时间发题和收卷,以及赛前泄题等违纪现象,将取消获奖名次,并通报批评。
2.全国绿色建筑设计竞赛 篇二
2009年的第九届全国大学生电子设计竞赛, 是由NEC电子中国独家赞助举办。参赛院校938所, 参赛人数26298人, 为历届竞赛之最。2010年4月1日, NEC电子与瑞萨科技强强联手, 进行经营整合并成立了总部在日本、全球20多个国家和地区设立分公司的瑞萨电子株式会社。
7月30日, 瑞萨电子 (中国) 有限公司与全国大学生电子设计竞赛组织委员会的合作更名签约仪式在北京理工大学顺利举行。竞赛组委会主任、中国科学院院士、中国工程院院士、北京理工大学名誉校长王越, 组委会副主任兼秘书长、北京理工大学副校长赵显利教授, 协办单位瑞萨电子中国董事长平泽大、总经理兼CEO郑力等出席了签约仪式。自此, 将由瑞萨电子中国独家赞助由教育部高等教育司及工业和信息化部人教司主办的全国大学生电子设计竞赛。竞赛更名为“瑞萨杯全国大学生电子设计竞赛”, 并将继续坚持绿色环保理念。
3.全国绿色建筑设计竞赛 篇三
【关键词】电子设计竞赛 实践创新 教学改革
【中图分类号】TN710 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2016)14-0047-02
引言
如今,经济水平不断提高,科学技术飞速发展,工业建设不断扩大,特别是在“中国制造2025”的时代背景下,全社会对科技人员的创新能力、综合素质和协作精神等方面有着更高的标准,这也为高校在人才培养方面提出了新要求。国家教育部、地方教委、各类企业单位、社会团体纷纷举办各类科技竞赛,以选拔优秀学生人才,促进素质高、能力强的应用技能型人才培养[1]。全国大学生电子设计竞赛正是综合先进的理论和技术,融合多学科知识,系统地、全面地通过完成竞赛题目检验和锻炼参赛学生基础理论知识、实践创新能力、团队协作能力、责任感和服务意识等,为大学生在就业或继续深造奠定良好的基础[2]。全国大学生电子设计竞赛已成为高校在人才培养方面的推动载体,对教学改革有着极大的促进作用,本文从课程体系和内容设置、教学方式与方法创新、实验室开放与管理改革三方面,浅谈几点思考。
1.对课程体系和内容设置的思考
参加全国大学生电子设计竞赛的同学大多为刚完成大三年级学习的学生,经过前三年的学习,这些学生参赛前以完成电工基础,电子技术、单片机、可编程逻辑控制器等理论课和实验课的学习,同时也掌握基本的电子线路绘图和电路元件焊接技能。但各学科知识体系和课程内容比较独立单一,在课程设置上缺乏综合性,教学中使学生缺乏整体的实际工程经验。同时,大二及大一学生由于未接触专业基础课和专业课,对电子设计竞赛比较陌生,知识储备和应用能力显得不足,这样一来就限制了大二和大一对电子设计竞赛感兴趣的学生参与竞赛的机会。为此,笔者从以下两点谈下对课程体系和内容设置的思考:
1)调整课程开设时间,增开综合性课程设计。大一开学初,根据计算机运用能力测试,选拔一批计算机运用能力较强的学生,提前学习基础性的计算机语言编程课程,将电工基础,数字电子技术这样的专业基础课程在大一下学期开设,以解决大一、大二学生知识储备不足问题;针对大三年级专业课相对独立缺乏综合性问题,在大三下学期增设综合性课程设计。根据专业相关性,利用以往电子设计竞赛的题目或者专业老师科研课题的一部分内容设置为课程设计任务。课程设计以小组形式进行,综合任务报告撰写、电子线路设计与仿真、单元模块焊接与调试、单片机编程与调试等,增强学生团队协作的能力。
2)开展实训培训课程。针对大一学生,主要开展电工电子工艺实训课,课程内容以基础训练为主,设置电子元器件的识别与检测,游标卡尺、万用表、示波器、信号发生器等常规测量工具的使用,简单电路安装与调试,目的是培养学生对电子设计的兴趣和感知认识;针对大二学生,主要开展电子设计实训课和论文写作指导。开展电子线路仿真课,学习使用Protel、Multisim、CAD等设计仿真软件,结合电工基础和电子技术等专业基础课知识,增设产品制作项目,如多谐振荡器实训项目、循环灯实训项目,开展科技论文写作指导课,从论文格式、内容、常用语句模式、图表要求等方面进行指导,目的是强化学生对专业基础课程实验课内容的运用同时巩固理论知识,加强写作能力;针对大三学生,主要开展实验建模、单元模块调试、计算机编程强化课程。以具体的实验对象,如倒立摆、小球、水等为被控对象,讲解相关的物理知识和数学知识,进而讲解建模相关知识。针对具体单元模块,如电机单元,电机驱动模块、AD/DA转换模块、编码器、放大器等进行培训。加强计算机编程能力,主要对中断程序、程序调用、程序调试、控制算法进行培训,目的是增强整体设计能力、创新能力和系统掌握电子设计竞赛所需知识。
2.对教学方式和方法创新的思考
传统的教学存在模式单一和手段陈旧等弊端。以教师讲授、学生静听为主,师生缺乏交流,课堂互动性差,老师讲、学生背、多做题、考高分、考后忘,使得教学效果欠佳[3]。这样的教学方式和方法不利于学生知识的运用,更加阻碍创新能力的培养。为此,笔者从以下几点谈下对教学方式和方法创新的思考:
1)教师为主导、学生为主体的教学方式。一改教师以往说教者身份,教师在课堂充当“导演”角色,学生为课堂的主体。课程开设前,教师征求学生对课堂如何学习,课程难度设置和课堂参与形式的意见作为备课参考,进行备课。一改课堂老师讲什么,学生记什么的知识灌输方式,提倡学生课堂发问,师生共同探讨,培养学生敢于质疑、善于思考的能力。
2)理实一体,任务工单驱动的教学方式。很多高校对于一些专业基础课和专业课采用的是先将理论知识讲完,后安排实验实训课的教学方式,这种方式脱离了实践检验理论,理实一体强化教学的原则,而且实验实训一般以验证性为主,缺乏创新性,学生参与度不高。此类课程应设置在实验实训室进行,一堂课按照理论与实践比重,教师分配理、实时间,为调动学生参与程度,教师分发每一堂课的任务工单,以任务驱动方式加强学生参与度。对于实验实训课程,教师提前布置任务,学生自行设计实验电路,课上老师重点讲解如何根据任务设计电路,如何展开实验。
3)信息化教学方法走进课堂。手写板书、播放PPT课件的教学方法比较陈旧,方法单一。微课教学引入课堂,对于知识点和技能操作指导等内容,教师可以采用制作成微课方式进行教学,微课教学鲜明易懂,加以课堂重点强调,学生掌握起来容易,微课资源共享给学生,学生可以自主进行复习和反复实践,强化知识和技能;手机引入课堂,手机不再是“低头族”打发上课时间的工具,提倡手机查询课程资料,获取最新的知识信息,了解新技术和新产品,增强学生对学科和行业的认知能力;提供优秀网络资源,如电子工程师世界、21IC中国电子网、CSDN、程序员等网络资源,指导学生的课外学习。
3.对实验室开放和管理机制的思考
以往教学,除了上课时间以外,大部分实验室不对学生开放,这就造成了学生接触实践学习的机会大大减少,如果全部开放实验室,又会增加学校实验室建设和管理成本。为此,笔者从以下几点谈下对实验室开放和管理改革的几点思考:
1)灵活的开放方式。笔者认为并不是全部的实验室都适合全面开放,对于高压强电类实验室、精密仪器实验室这类实验室适合对参加专项训练、参与教师科研项目的学生经严格指导培训后开放,而电工、电子基础类实验室、计算机仿真实验室分阶段和时段进行开放。平时学生可以根据自己的兴趣爱好、能力不同、知识所需选择进入不同的实验室学习,开放实验室增强学生自主学习能力,对于竞赛前准备阶段,增加基础实训室开放时间,学生集中训练。
2)与科技社团建设相结合。大学生科技社团活动不仅丰富了学生们的课余生活,同时对学生的课堂知识的运用起到了很好的促进作用,科技社团可以以实验室作为训练基地,对社团成员进行培训,开展电子爱好者焊接比赛、电路装调比赛等一系列科技活动,为学生们提供了一个施展才华、切磋技能、沟通交流的平台,增强竞赛与荣誉意识,同时也为电子设计竞赛选拔人才。
3)学生参与管理实验室。实验室开放需要人员管理,除了实验室管理员之外,聘用学生参与实验室管理。一是可以增强学生的责任意识,二是增强学生遵守制度的规范意识,三是在管理过程中,有助于学生对电子元件选型、性能,实验仪器的熟悉了解。
4.结束语
全国大学生电子设计竞赛指导下的电类专业教学改革是一项系统的、长期的、艰巨的工程,在实践中探索,在探索中完善。笔者以参加过2011年第十届全国大学生电子设计竞赛的经历和高校教师的任教经历在课程体系和内容设置、教学方式和方法创新、实验室开放和管理机制几方面,浅谈了几点思考,除了以上三方面,全国大学生电子设计竞赛对高校电类专业师资队伍建设、教师素质提高、教材建设、实验设备更新等诸多方面的教学改革也具有启示意义,这些改革需要的是电类师生积极的思考和广泛的参与,真正实现高校为社会培养高素质创新人才的目标。
参考文献:
[1]付艳清. 依托全国大学生电子设计竞赛促进实验教学改革和创新能力的培养[J]. 教育教学论坛, 2011(3):17-18.
[2]李志宜. 电子设计竞赛对高职电类专业教学的推动作用[J]. 技术与市场, 2012, 19(6):426-426.
4.全国绿色建筑设计竞赛 篇四
一、赛前
1.人员选拔
(1)大赛联系人员:
负责人:熟悉竞赛的流程,了解大赛的意义,具有相关经验的教师。
联系人:熟悉比赛,参与过竞赛的教师、行政人员。(最好与负责人兼任)
测试专家:副高或高级职称以上,熟悉电子设备的使用和电子产品的测试。
巡视员:对于电子竞赛有一定了解的教师或行政人员。
指导教师:具备过硬的专业素质,较强的吃苦能力和坚强的毅力,熟悉竞赛过程,能够带领、指导学生完成比赛的有责任心的专业教师。
队员:电子相关专业二年级学生,具有较强的纪律性,过硬的专业技能和知识储备,能够熟练运用计算机检索资料,能够运用电脑仿真、设计电路程序,并能够自制电路PCB,焊接、调试电路系统。
2.材料准备
(1)设备:
根据电子竞赛设备清单和现有实际补充和添置设备,是一项长期工作。
(2)元器件:
购置常用的基本器件,并参考历年竞赛试题和行业发展,购置部分专用芯片。竞赛前的元器件清单是非常重要的参考依据。
常用器件包括:感光PCB板及制版耗材(显影剂,腐蚀剂,阻焊剂,清洗剂等);常用接插件(套装插头、座,排针,排座,电源套件,杜邦头等);连接线(单线,排线,大电流电源线等);可编程器件(单片机,ROM,FPGA等);运算放大器件;功率放大器件;A/D,D/A器件;常用74系列芯片;三端稳压器件;电阻;电容;电感;无线模块;传感器(光电、霍尔、光敏、热敏、振动、湿度、倾角、超声波等);电机控制驱动;继电器等。
3.赛前培训
(1)计划
(2)题目
(3)考核选拔
4.赛前冲刺
(1)动员会
(2)元器件清单应对
二、赛中
1.选题
巡视员接待
2.方案确定
3.进度表
4.元件采购
5.方案制作
6.单元调试
7.系统联调
8.注意事项
含编程题目,可将各模块分开烧写程序,作为方案备份;
未完成题目课在赛后,通过各种途径改进、弥补,争取在测试前完成,以备不时之需。
三、赛后
1.经验总结
2.资料整理、保留
5.全国绿色建筑设计竞赛 篇五
1.历届的 “控制类赛题”
在9届电子设计竞赛中,“控制类赛题” 除了1994和1995年外,其它每届都有,共有9题:① 水温控制系统(1997年C题);② 自动往返电动小汽车(2001年C题);③ 简易智能电动车(2003年E题);④ 液体点滴速度监控装置(2003年F题);⑤ 悬挂运动控制系统(2005年E题);⑥ 电动车跷跷板(2007年F题本科组);⑦ 电动车跷跷板(2007年J题高职高专组);⑧ 声音引导系统(2009年B题);⑨ 模拟路灯控制系统(2009年I题)。其中与电动小车有关的有6题。
2.从历届赛题可以看到:
从历届的赛题来看,主攻“控制类”赛题方向的同学需要了解和掌握:
(1)系统控制方案和算法设计
(2)微控制器电路模块制作和编程:如:AT89S52、MSP430F1611、MSP430F2274、Atmega128、PIC16F628A、ADuC841、C8051F022、W78E51B、STM32F103VET6等等。
(3)微控制器外围电路模块制作和编程:如键盘及LED数码管显示器模块、RS-485总线通信模块、CAN总线通信模块、无线收发器电路模块、ADC模块、DAC模块等等。
(4)传感器电路模块制作和编程:如光电传感器模块、超声波发射与接收模块、温湿度传感器模块、倾角传感器模块、角度传感器模块、音频信号检测模块等等。
(5)电机控制电路模块制作和编程:如直流电机驱动模块(L298 N)、步进电机驱动模块(L297+L298N,TA8435H)、舵机控制模块、光电隔离模块等等。
(6)放大器电路模块制作:小信号放大器电路模块、滤波器电路模块、音频放大器
(7)电源电路模块制作
(8)电动小车制作
3.建议:
“控制类”赛题中所涉及到的一些知识点,特别是有关自动控制理论与算法方面,对有些专业的同学来讲,在专业课程中是没有的,需要自己去搞清楚。这一点很重要。理论用来指导行动。没有理论基础,盲人摸象,行动一定会有困难。
“系统控制方案和算法设计”是控制类赛题的重点,对于不同的赛题,控制目的和要求都是不相同的,其“系统控制方案和算法设计”也都是不相同的。而“系统控制方案和算法设计”往往决定该赛题能否成功的关键之一。在训练过程中可以选择一些往届的赛题,适当做一随着全国大学生电子设计竞赛的深入和发展,电子设计竞赛从题目要求的深度、难度都有很大的提高,在竞赛规则中对微控制器选型、电路模块的采用的限制、“最小系统”的定义、“性价比”与“系统功耗”指标要求等也出现了一些变化。根据目前的竞赛规则,训练过程中制作的一些功能模块是可以在竞赛中使用的。建议训练过程中,对历届赛题中经常出现的基本电路和功能模块(如直流电机驱动模块、步进电机驱动模块、传感器模块等)进行设计与制作,制作和掌握这些模块的使用,为竞赛做好充分的准备。
根据我们在培训过程中对学生的了解,主攻“控制类”赛题方向的同学通常对数字信号处理掌握较好,而对模拟电路、小信号处理(如2009的音频信号)缺乏训练。模拟电路知识是电子设计竞赛中的一个重点。控制类赛题也不会是纯数字量处理(如全部都是开关动作),从2007、2009的赛题就可以看到这个趋势。主攻“控制类”赛题方向的同学需要注意和加强模拟电路方面的训练。
主攻“控制类”赛题方向的同学还可以发挥自己的想象力,考虑一下还有可能出现什么控制类的赛题,还有可能出现什么样的控制算法,还有哪些传感器可能被使用(如图像识别传感器模块、色彩传感器模块、电子罗盘模块等),在培训过程中事先训练一下。
在“全国大学生电子设计竞赛“十二五规划”教材 全国大学生电子设计竞赛系统设计(第2版)”一书,在详细分析了历届控制类赛题与特点基础上,用多个设计实例,系统介绍了系统控制类作品的设计要求、系统方案和算法、电路设计、主要芯片、程序设计等内容。
“全国大学生电子设计竞赛“十二五规划”教材 全国大学生电子设计竞赛 系统设计(第2版)”由黄智伟编著,北京航空航天大学出版社2011.1出版
在“全国大学生电子设计竞赛“十二五规划”教材“全国大学生电子设计竞赛 ARM嵌入式系统应用设计与实践” 一书,以ARM嵌入式系统在全国大学生电子设计竞赛应用所需要的知识点为基础,以LPC214x ARM微控制器最小系统为核心,以LED、LCD和触摸屏显示电路,ADC和DAC电路,直流电机、步进电机和舵机的驱动电路,光电、超声波、图像识别、色彩识别、电子罗盘、倾角传感器、角度传感器,E2PROM,SD卡,无线收发器模块,CAN总线模块的设计制作与编程实例为模板,目的使学生能够简单、快捷的掌握ARM系统,并且能够在电子设计竞赛中应用。本书所有实例程序都通过验证,相关程序清单可以在北航出版社“下载中心 ”下载。
“全国大学生电子设计竞赛“十二五规划”教材 全国大学生电子设计竞赛 ARM嵌入式系统应用设计与实践”由黄智伟编著,北京航空航天大学出版社2011.1出版
6.全国绿色建筑设计竞赛 篇六
参赛注意事项
(1)2009年9月2日8:00竞赛正式开始。本科组参赛队只能在【本科组】题目中任选一题;
高职高专组参赛队在【高职高专组】题目中任选一题,也可以选择【本科组】题目。
(2)参赛队认真填写《登记表》内容,填写好的《登记表》交赛场巡视员暂时保存。
(3)参赛者必须是有正式学籍的全日制在校本、专科学生,应出示能够证明参赛者学生身份的有效证件(如学生证)随时备查。
(4)每队严格限制3人,开赛后不得中途更换队员。
(5)参赛队必须在学校指定的竞赛场地内进行独立设计和制作,不得以任何方式与他人交流,包括教师在内的非参赛队员必须迴避,对违纪参赛队取消评审资格。低频功率放大器(G题)
【高职高专组】
一、任务
设计并制作一个低频功率放大器,要求末级功放管采用分立的大功率MOS晶体管。
二、要求
1.基本要求
(1)当输入正弦信号电压有效值为5mV时,在8Ω电阻负载(一端接地)
上,输出功率≥5W,输出波形无明显失真。
(2)通频带为20Hz~20kHz。
(3)输入电阻为600Ω。
(4)输出噪声电压有效值V0N≤5mV。
(5)尽可能提高功率放大器的整机效率。
2.发挥部分
(1)低频功率放大器通频带扩展为10Hz~50kHz。
(2)在通频带内低频功率放大器失真度小于1%。
(3)在满足输出功率≥5W、通频带为20Hz~20kHz的前提下,尽可能降低输
入信号幅度。
(4)设计一个带阻滤波器,阻带频率范围为40~60Hz。在50Hz频率点输
出功率衰减≥6dB。
7.全国绿色建筑设计竞赛 篇七
本次大赛一个亮点就是众多境外参赛队参赛, 不仅参赛队伍数量超过往届, 参赛学校也都是各自国家和地区理工类的翘楚, 这也说明我们举办的英特尔杯嵌入式系统专题竞赛正逐渐成为世界关注的大学生嵌入式竞赛, 有助于进一步提高竞赛的水平。本届国外和中国香港地区具体参赛名单如下:
国外 (每所大学1队参赛)
·马来西亚和新加坡
马来西亚多媒体大学 (MMU)
马来西亚理科大学 (University Sains Malaysia)
新加坡国立大学 (National University of Singapore)
·印度
Indian Institute of Technology Madras (2007年印度大学排名榜第一)
National Institute of Technology Karnataka, Surathkal
College of Engineering, Anna University
Indian Institute of Technology Kanpur (2007年印度大学排名榜第四)
·美国
马萨诸塞洛厄尔大学 (University of Massachusetts Lowell)
中国香港 (每所大学2队参赛)
香港中文大学
香港科技大学
竞赛作品巡展
项目名称:随钻测井实时地质成像系统
北京交通大学计算机学院参赛队
随钻测井是指钻井的过程中实时地测量地层岩石物理参数, 并将测量结果实时处理加工后由井下送到地面数据中心进行处理, 形成轨道、地层评价进行钻探工艺决策。
本系统能够实时接收井下发回的数据, 并进行高速数据处理, 计算并显示出各类实时参数, 并且能够绘制出钻井的三维轨迹图, 通过触摸屏的输入方式, 简单方便地进行数据查看、分析;除此之外, 系统还能够从与远程数据库获得钻井轨迹设计图, 用于与实际轨迹图进行比对, 从而能够方便、准确地帮助开采人员对钻井轨道进行校正。
本系统充分利用开发板的资源, 利用开发板便携、具有高性能的双核CPU并且工控级的水平能够进行恶劣现场的数据采集, 实时显示。本系统由便携主机、触摸屏、无线网络与远端地质数据库和必要的串行总线下的地质传感器接收板所构成。系统构架结构示意图如图1。
项目名称:搜寻机器人
北京交通大学电子信息工程学院参赛队
在现实生活中, 很多场合需要人们去完成一些搜寻任务, 这些任务可以用机器人代替。该机器人能在人不方便进入的区域内完成搜寻目标和探测环境的任务。其具体功能如下:
·通过无线方式完成所有控制;
·栅格化的全局地图内进行自主路径规划。机器人在移动过程中利用视觉实时探知未知障碍物、测量障碍物和机器人的距离及角度并根据障碍物在全局地图中的位置, 采用有效的算法计算出最优路径, 以最快的速度安全地到达目的地;
·通过视觉在全局地图内寻找目标并进行动态目标跟踪;
·通过PID定点跟踪算法, 出色执行控制终端给定的任意路径;
·通过机器人的发声系统和语音识别系统实现简单的人机交互;
·通过摄像头采集的图像信息可以实时监视机器人周围的环境信息。
项目名称:"Trans Cube"基于Visual Hull算法的立体传真机
北京航空航天大学沈悦雯朱沥可慕腾飞参赛队
传统传真机在信息爆炸的时代已经渐渐无法满足人们的对传输信息的更高需求。因此本项目提出概念化的3D数字传真机的设想。特点如下:
·目标对象可以是立体的绝大部分物体, 不再局限于纸质材料;
·对若干物体照片中的对象提取来恢复立体模型;
·传输通道由PSTN、LAN、WIFI等多网络复合组成。
在项目中自行配置了立体传真机的原型系统。系统主要由图像捕获预处理、基于Visual Hull算法的3D建模及恢复、多网络传输、系统并行计算优化四大主要模块构成。在建模精度、计算时间、系统稳定性方面是项目关注点, 并且已经实现基本功能。
8.第六届全国矿山救援技术竞赛收兵 篇八
2006年5月23日至5月25日,由国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局、全国总工会、共青团中央共同主办的第六届全国矿山救援技术竞赛在河南平顶山煤业(集团)公司举行。本次竞赛的主题是:“团结、拼搏、创新、提高”。来自全国24个省、市、自治区的30支代表队的229名队员参加了模拟救灭、医疗急救、呼吸器操作、综合素质等四个项目的激烈角逐。本届竞赛是全国矿山救援队伍业务素质和精神风貌的一次全面大检阅和大展示,是新的历吏时期全国矿山救援体系的一次盛会。其竞赛特色鲜明,具体表现为三个方面,一是竞赛组织工作周密;二是竞赛规则与国际接轨。既是一次国内竞赛,又是我国第一次主办的第五届国际矿山救援技术竞赛的选拔赛和热身赛,是国际矿山救援技术竞赛筹备工作的重要组成部分;三是竞赛展现了较高的水平。
福建省煤炭集团公司矿山救护代表队代表福建省矿山救护同行参加了本次竞赛。在竞赛中福建省煤炭集团公司救护代表队不畏全国矿山救护大省和全国矿山救护强队的压力,充分发扬矿山救援队伍奋勇争先的拼搏精神和来之能战、战之能胜的优良作风,赛出了风格,赛出了水平,充分展现了集团公司矿山救援技术水平和精神风貌。经过激烈角逐,在全国有29支矿山救护强队参赛的竞赛中取得了团体总分第14名、参赛队员程荣荣获呼吸器操作三等奖的较好成绩,在全国矿山救护大省和救护强队面前充分展示了福建省矿山救护代表队风采和良好的形象,为福建省矿山救护同行争添了光彩。为此,福建省煤炭集团公司发文对在这次竞赛中获得较好成绩的代表队和个人进行重奖。
9.全国绿色建筑设计竞赛 篇九
结设竞函〔2011〕02号关于举办2011年第五届全国大学生结构设计竞赛的通知
(第一号)
各省(市、自治区)教育厅(教委)高教处,各赛区组委会,各高等学校:
全国大学生结构设计竞赛由国家教育部、住房和城乡建设部、中国土木工程学会联合主办。经全国大学生结构设计竞赛委员会研究决定,2011年第五届全国大学生结构设计竞赛由东南大学承办。现将有关事项通知如下:
1、竞赛时间:2011年10月20日-23日。具体比赛日程另行通知。
2、报名时间:即日起至2011年8月20日24时止,逾期视为自动放弃。
3、参赛范围:在 2011年6月前已通过全国高等学校土木工程专业教育评估的学校,每校1个参赛队;暂时还没有通过土木工程专业教育评估学校的省、自治区,每地选派1 所高校参加,每校1个参赛队;已有省、市(区)级竞赛的地区,可通过选拔赛推荐1个参赛队报名参加,但不得与以上学校重复;同时,邀请香港、澳门、台湾以及国外部分高校参加。
4、每个参赛队由 3 名全日制在校本科生及指导老师和领队(不超过2名)组成。
5、参赛费为每队600元人民币。参赛费、参赛往返路费及住宿费均由参赛学校自行承担。
附件:2011年第五届全国大学生结构设计竞赛参赛报名表
2011年第五届全国大学生结构设计竞赛组委会联系方式:
东南大学土木工程学院周臻 电话:***Email: seuhj@163.com
东南大学土木工程学院陆金钰 电话:***Email: Davidjingyu@gmail.com 邮编:210096
全国大学生结构设计竞赛秘书处联系方式:
浙江大学建筑工程学院 丁元新
电 话:0571-88208677,***Email: dyx@zju.edu.cn邮 编:310058
全国大学生结构设计竞赛委员会秘书处
二O一一年六月十六日
主题词:竞赛举办通知
10.全国绿色建筑设计竞赛 篇十
设 计 报 告
组长:张铭楷组员:宋延坤
*** ***
2017年5月13日
电话:
电话: 一.作品名称:
阿特拉斯之足
二.模型图与说明
桩基础单元示意图:
桩基础各结构说明: 1-飞翼:灰底白纸板
1):增强桩基础支撑力 2):增强桩基础摩擦力 3):增强桩身自身刚度 2-桩身:灰底白纸板 1):将上部荷载传至地基 2):减小地基所受压强 3):固沙成体
注1.用于粘接的构件接头在图中并未完全画出。
注2.经测试灰底白纸板白面之间用双面胶连接的连接强度远高于灰面与灰面之间,灰面与白面之间的连接,故重要连接处均采用白面与白面连接为保证避免沙子进入双面胶粘接处导致开胶,采用双面胶外再由透明胶固定的办法进行粘接。
三.设计思路
桩基础承力方式主要为端部支撑力承力以及桩身摩擦力承力,而桩身摩擦力又与桩基础进入地基深度有关,给定的深度为80cm,所以采用主要增大端承力,而辅助增大摩擦力的方法进行设计。
1.桩身:桩身采用上大下小的异形圆台型桩身。优点
1)圆台型桩身上部荷载集中容易将荷载集中在桩身中部避免桩身内部应力偏移而导致桩身失稳破坏。
2)下部因为面积增大而使一定压力下的压强减小从而减小下部砂层所受均布荷载,增大砂层承载力,减小砂层侧向位移。
3)因为上部荷载在砂层中呈现曲线形逐渐增大的形式,设计成圆台型可以减少内部灌注砂对桩身的侧向膨胀力的干扰。具体桩身设计图如下:
因为围成的图形正视图为等腰梯形(即两三角形相减)故应用相似可计算出圆锥母线长:
6.25XX35.5解得x23.67所以上圆锥母线长L123.6722.5223.80CM6.25259.50CM2.5L223.6735.52
5πY360解得Y37.8*2π*23.8
再用12.5π2π*59.53*进行验证成果合格
37.23602.飞翼:飞翼采用与封底同样大小的圆形纸片制作。优点:
1)采用飞翼的设计方式将原本光滑摩擦力较小的桩身分为三部分,每层均有飞翼对砂层进行干扰增大桩与砂层的摩擦力。
2)因为先放桩基础再进行填砂使得飞翼与飞翼之间也有砂层提供支撑力从而增大桩基础的端承力,减少灌注所用沙子重量。3)使用飞翼可以有效的将桩身内部荷载传出,减小自身影响。具体飞翼设计图如下: 将桩身长度进行三等分:
59.50-23.835.7cm35.7/311.9cm37.2πd1360
37.2(23.811.9)*2π*πd2360解得d17.38cm(23.811.9)*2π*d29.84cm
三.制作具体样图:
1.桩身与飞翼:
2.底面:
注:图中阴影部分为预留粘胶部位。
四.实际成桩工序: 1)首先打成竖直桩孔。
2)进人工或用活瓣桩尖将已经挖好的竖直桩孔修理成图示模样。
3)随挖随用泥浆进行保护保证泥浆上部浓度高于下部浓度且尽量做到泥浆浓度自下而上逐层递增。
4)在具体位置打出承台(上文飞翼)。5)灌注混凝土,桩身养护成型。
注1.如上述(3)不易施行可制作一种专门机械兼有挖孔和支护功能。
注2.注3.此桩基础虽下部扩大但总体不会超过2倍,而桩身竖直方向通常在15-20倍桩径,所以一般坡度在1:15-1:20之间坡度较小支护合理应该不会塌孔。
竞赛前一天突然发现我们的桩基础需要灌沙量太大临时决定在桩身内部加一个较小的圆柱限制灌沙量而且对桩基础稳定性影响不大。
注4.成桩工序在4)后加入
5)由专门机械中逐渐抽出泥浆并在抽出泥浆部分用钢筋网与混凝土进行加固。直至泥浆全部抽出,并在底面做出钢筋混凝土保护,维护成型。
6)在底层开出供圆柱体钢筋混凝土连接的孔洞。7)自口部吊入钢筋混凝土柱。
五.桩基础的改进:
上述改进方法临时想出有很多并不完善的地方,在此附上下一阶段突围赛对桩基础的改进工艺及改进版的实际成桩工序。
1.突围赛仍旧采用圆台型桩基础。
2.采用灌注桩与管桩结合的办法进行制作。3.桩身分为内部与外部两部分,外部为灌注桩施工,内部为管桩施工。4.适当减少桩底面积。此桩基础比较好的解决了最初桩基础因灌沙太多导致扣分严重的问题,又延续了最初桩优良的承载性能。具体形式如下图:
6)在外部浇筑混凝土并适当加入钢筋增强拉应力。
7)混凝土管内部回填挖出的土并尽量压实。
六.改进桩基础的实际成桩工序:
1)首先打成竖直桩孔。2)进人工或用活瓣桩尖将已经挖好的竖直桩孔修理成图示模样。
3)随挖随用泥浆进行保护保证泥浆上部浓度高于下部浓度且尽量做到泥浆浓度自下而上逐层递增。4)在具体位置打出承台(上文飞翼)
11.全国绿色建筑设计竞赛 篇十一
2016年全国纸飞机通讯赛:
对于纸飞机爱好者来说,每年的全国纸飞机通讯赛一定是不能错过的。去年的纸飞机通讯赛比赛项目包括了:悬浮纸飞机绕标挑战赛、纸折飞机奥运五环靶标赛、纸折飞机直线距离赛、纸风火轮单向积分赛、飞翼三角绕标赛、电动纸飞机留空计时赛。如果你想要挑战今年的全国大赛,那么现在也应该开始进行准备了。
2016年全国青少年航空航天模型锦标赛:
对于专业的航空航天模型爱好者来说,全国青少年航空航天模型锦标赛是一定不能错过的。这个赛事涵盖了遥控弹射滑翔机、线操纵特技、遥控电动空战(P3Z)、电动线操纵空战等众多精彩的比赛项目,不仅是参赛,就是旁观也能带给你莫大的享受。
“飞向北京”全国青少年航空航天模型教育竞赛活动总决赛:
“飞向北京-飞向太空”全国青少年航空航天模型教育竞赛(以下简称“飞北赛”)自1992年开展至今,逐渐发展成为国内影响力大、参与人数多的青少年科技体育普及活动,比赛项目也增加为20多项。
2016年全国青少年航空绘画大赛:
12.江苏制定全国首个绿色建筑法规 篇十二
全国首个绿色建筑地方性法规《江苏省绿色建筑发展条例》日前获得江苏省十二届人大常委会第十五次会议通过, 将于今年7月1日起施行, 《条例》将强推绿色建筑地方标准, 鼓励建设、购买绿色建筑。
据介绍, 法规最大的特色在于推行绿色建筑地方标准。《条例》规定, 绿色建筑分为一星、二星、三星三个等级, 相关标准已由江苏省住建厅去年发布;《条例》还规定, 新建民用建筑的规划、设计、建设, 应采用一星级以上绿色建筑标准;使用国有资金投资或国家融资的大型公共建筑, 应采用二星级以上绿色建筑标准;鼓励其他建筑采用二星以上绿色建筑标准。使用国有资金投资或者国家融资的大型公共建筑没按二星级以上绿色建筑标准的, 对负有直接责任的主管人员和其他直接责任人员, 给予行政处分。这意味着, 过去绿色建筑的推行处于点状试点状态, 今后将变成全面强制执行。
为提高全社会建设、购买、运营绿色建筑的积极性, 法规给出“政策扶持大礼包”。比如, 外墙保温层的建筑面积不计入建筑容积率;居住建筑利用浅层地温能供暖制冷的, 执行居民峰谷分时电价;公共建筑达到二星级以上绿色建筑标准的, 执行峰谷分时电价;采用浅层地温能供暖制冷的企业参照清洁能源锅炉采暖价格收取采暖费;使用住房公积金贷款购买二星级以上绿色建筑的, 贷款额度可上浮20%。
13.全国绿色建筑设计竞赛 篇十三
(技术版)
黄祖慰 20080537 5th国赛的作品,是总结了4th国赛的失败教训,以降低模型量为重点的模型设计和制作成果。我们通过不懈努力,终于到达了目标。在这次比赛中,我们研究出了一些先进的模型设计和制作技巧和积累了更多的设计和制作的经验。在此,我将通过模型从无到有的整个过程进行具体的介绍。
一、研读赛题
读懂题目在结构设计竞赛中是一个最基本的要求,要做到对赛题的点点滴滴熟记于心,并且从规则中发掘模型设计的切入点。要想获得大奖,就要对题目认真分析;努力寻找漏洞显得相当重要,是一条迈向成功的捷径。在本次结构设计竞赛模型中,整体铁块,虚悬挑梁等都是针对题目漏洞而设计的,为模型重量的减轻做出了重要贡献。
二、准备制作工具
所谓公欲善其事必先利其器,要想做好一个模型,一套好的工具是必须的。在制作模型初期,选手可以采用非比赛指定工具来制作模型。虽然赛题中已经明确规定了制作工具,但是由于提供工具的局限性,有些很好的想法不能够在模型上做出来。我的建议是,先使用的工具,把想法尽可能表现出来,等到模型初步定型后,再使用比赛指定工具,寻求达到同样效果的模型的制作方法。为了提高制作精度,画线笔可采用0.38mm的水笔。
三、研究材料特性
所谓知自知彼方能百战不殆,在制作模型之前,必须先对材料进行分析,了解材料的特性,由此得知材料的实际力学性质和可加工性质。下面我就罗列我对本次比赛的复压竹皮、竹制底板和502胶水的性质研究的一些心得:
1、复压竹皮在顺纹路方向存在连续纤维,利于受拉。但是顺纹容易被撕裂。
2、规格为0.2mm的竹皮为单层竹皮,应注意竹皮上存在的竹节的薄弱点,应尽量避开;此种竹皮,一面为光面,一面为毛面,粘贴时,光面的粘接速度要快于毛面,但是最终粘接紧密性毛面为优。使用单层竹皮作为拉杆,存在风险,北京交通大学的模型是个典型例子。
3、规格0.35mm竹皮由一张0.2mm和一张0.15mm竹皮复压而成,其两层粘结的紧密性大于0.5mm的竹皮。适合作为拉杆,比较安全。在选着此种规格竹皮作为拉杆时应当注意竹皮里面的竹节,在正反两面,竹皮上的节点不能重合,在做出拉杆后应当注意并进行筛选。
4、规格为0.5mm的竹皮,两层粘结紧密程度较0.35mm规格竹皮低,选择材料时,应该选择竹皮粘结紧密性高的。紧密性不高的竹皮,在制作过程中容易造成杆件局部稳定性低,对模型质量有重大影响。
5、尽量选着表面平整的竹皮,在搬运过程中尽量避免卷起竹皮,以防止横向纤维的破坏。
6、湿度对材料的影响不容忽视,经过试验,发现复压竹皮在湿度上升时,顺纹的变形量比横纹大。由此,为了尽量减少湿度对整体模型的影响,切割竹皮时,应该尽可能平行于竹皮的顺纹纹路,若不,则模型在做好之后会出现扭曲现象,对模型性能的发挥影响很大。
7、竹制底板的表面是覆盖了一层0.5mm规格的复压竹皮,由于复压竹皮两层之间的紧密度不高,容易分离,制作柱脚时应当特别注意对柱脚进行处理。
8、502胶水对模型重量的贡献大,通过实验得知一瓶502能使模型增重2.8克。在制作模型时,应该注意胶水的用量,并不是越多越好。胶水多了,干得慢,还会影响粘贴效果。正确使用方法是先在要粘接对象的边角滴加少许,等干后再按情况进行补胶。此次国赛模型的一般用胶量为1瓶。
9、开启502瓶子的时候,应该先用手指轻弹几下瓶嘴,再用针扎孔,这比使用导管效果好。
10、在这里更正一个谣言,502的使用其实不会使得材料变脆,反而会带来一定的韧性(在顺纹方向表现明显,而在横纹方向上起的作用不大)。之所以有人用了觉得变脆,是由于涂抹不均匀,导致材料的受胶程度不一致,而在材料内部产生预应力。
四、模型的设计与定型
在第四届比赛失败的教训下,我的设计路线是尽可能控制模型自量。设计的原则是模型中每个部分都要有用,最好做到一物多用,让材料利用率达到最高。在选拔赛之初,我选着的模型结构形状是三角形,缘由是要减少一根柱子,降低各层梁的周长已到达减轻质量的目的。后来看到的小4边形截面同样能够起到这两者效果,并且在模型抗扭性和质量稳定性上比三角截面模型优越,因此引用其形状。在选拔赛后期我曾经跟老师提到过的悬挂结构类似于东南大学二队和北京交通大学的作品,由于对赛题的核心筒的概念把握性不准,固不敢采用。
在模型形状定下来之后,下一步的任务就是合理规划各种杆件的材料构成、形状、尺寸,以达到降低模型重量和提高模型性能的目的。
五、模型杆件的选用
下面分别对柱、梁、拉条的选用进行说明。
1、柱
在这次比赛的准备过程中,有两种截面形式的柱子可选择,即矩形截面和三角形截面(圆形的一开始便被排除,做起来不方便,难度大,质量不容易控制,且节点处理困难),在截面一定的情况下,柱子在长度方向上还有等截面和变截面(均匀变化与突变)。
对于已经定型的模型进行分析,对可得知使用三角形截面柱的优势。
首先,整体模型截面为4变形,在各层的楼板面上不设交叉拉条,即楼面为一几何可变体系。若柱截面为矩形(也为几何可变,在与梁连接时可看成是铰接),楼板节点成为弱节点,在震动的时候,不稳定性因素多,容易造成局部失稳而导致整体失稳。三角形截面柱在这一点上就很好地解决了这个问题,三角形截面在是静定结构,当与梁连接时形成的节点刚度大于前者,效果也会有所改善; 其次,为了达到以柔克刚的目的,柱的线刚度也不需要太高;再次,三角形截面柱用材剩,502胶水用量低,对减轻模型重量的效果非常明显;最后,由刻痕制作方法决定,在以下杆件的制作的篇章中会具体说明。
变截面柱的应用,很大程度上能够充分发挥材料的性能,间接增大了材料的利用率,从而降低了模型重量。对于突变截面柱,在节点处容易造成应力集中,试验效果也不好,所以放弃使用。
最终决定使用的柱子类型为三角一次线性变截面柱。材料选择为0.5mm竹皮。尺寸见设计图。
2、梁
梁的选用根据受力分析最开始有四种,T性截面、H型截面、矩形截面、三角形截面。
T型截面梁在静载的下效果不错,但是施加震动荷载时,梁的变形量较大而引起模型变形量变大,造成“弱梁强柱”型破坏,故放弃使用;
H型截面,在对抗震动的性能上优于T型,但是在整体模型截面的稳定性上还是达不到要求,故放弃使用;
由于制作方法的限制,加上梁的尺寸过小,三角形截面梁的质量不稳定,为求保险,故放弃使用。
矩形截面梁性能优越,刚度容易调节,经过反复试验并且改变尺寸,能够尽量避免弱柱强梁和强柱弱梁两种破坏,在震动荷载下使模型表现良好。由一般梁的静载下受力特点,材料选择为:除了第四层受压区采用0.5mm外,其余梁受压区采用0.35mm规格竹皮,两侧0.35mm规格竹皮,受拉区采用0.20mm规格竹皮。并由楼板荷载大小决定梁的高度,具体尺寸可见于设计图。
3、拉条
选择材料为0.35mm规格的复压竹皮。特别注意的是被复压的两层竹皮之间的竹节不能重叠。
六、杆件的制作
杆件的制作,关键步骤为三步,即画线,切,粘。三个步骤都非常重要,关系到模型的质量。
在这里预先有几个注意事项:
1、画线:必须准确,一条线要一次性画完,不能断断续续。
2、切:切割时一只手必须用力压紧尺子,并且在切割过程中不能挪动尺子,下刀时应当注意刀片必须与切割面垂直,刀剑切向线的中央,切好的竹皮两侧都应该存在之前画的线。
3、刻痕:一只手紧紧压住尺子,使用刀背现在线上轻划一刀,确实对准线条,再用力刻。刻痕需要大量的练习,才能达到理想的效果。
下面将在柱、梁、拉条的制作过程中分别具体介绍。
1、柱
柱子为三角形一次线性变截面柱,应当注意到柱子模板的每个面都为梯形,画的时候应该先把对称线画出,方便检验图形的正确性(容易看出尺子是否弯曲)。由于折叠后截面边长的改变,经过试验得出中间梯形的上下底边应当比两侧的梯形上下底边长0.5mm,这样方可做出一个正三角形截面。由于长度方向的尺寸远远大于截面尺寸,所以角度φ可以忽略。在这里应该注意的是:在竹皮上画线时,两个柱子的模板之间应该存在一定的距离,方便以后切割,在距离侧边4mm上再画一条线,方便以后粘贴。
在画完正面的线之后,把画好的大模板割下来(即从底到顶长一米的模板,大模板上一共有大于4个制作柱子的小模板),把大模板反面放在一平整的面上,按照层高和梁的设计高度在背面画出来(这样一次性就能够把若干根柱子梁的粘贴位置画出来,方便又准确),接着翻到正面,用刀背对柱子的各个分界线进行刻画,刻痕的宽度应该是0.5mm、深度最好是0.3mm,相当于可破一层竹皮而刚刚触及第二层,值得注意的是,1000mm长的刻痕不可能一次性刻出,在间断出应该保证连续,不能出现“道岔”。这样,折叠起来效果好,并且很少开裂。最后割下各个柱子的模板。
在划好刻痕之后,就要对各个面进行折叠,折叠的速度必须慢,而且要时刻注意折叠后的效果,少许开裂属于正常现象,但是注意不要造成连续开裂,每个柱的模板只折叠两条刻痕(即三个梯形夹着的那两条),留下另外一条另有用处,十分关键。
在折叠完刻痕过后,就要进行粘贴。粘贴前,必须确保把模板在平台为一平面上,尽量不要悬空,把一梯形裸露的边卡到没有被折叠的刻痕里面,把端点对齐,用少许502胶进行固定,按4厘米左右为一单元进行粘贴,粘贴过程中,应当均匀涂抹502,不宜多涂,并时刻注意已完成部分是否笔直,有无扭转现象,若有,应当及时调整(施加一些与变形放向相反的力,再在已经粘好的地方涂抹胶水,这就是刚开始涂502量少的原因,开始的时候涂多了,调整就不会起作用,调整的时候也不能多涂,因为还有第2次调整)。
当粘贴完毕后,用小刀刀片贴着柱边把多余部分割去
割去之后,即使操作得很好,也会发现柱子存在少许的扭曲变形和弯曲,视情况进行调整(放在平整的平面上,一端贴面,能观察到另一端由于扭曲而造成的角变形,假如提高端离平面距离小于2mm,则扭曲控制合格;假如柱子一端贴紧桌面,另一端弯起高度小于5mm则合格,在这里需要注意,检查弯曲变形时三个面都要检查),调整方法与上述调整原理一致。
在调整完之后,应该检查折痕处均匀滴加502胶水。以保证两个相邻面的紧密连接,同样,要控制胶水用量。
只要按照上述方法制作的柱子,按照正常人的手工来做一般都会合格。
这种柱子有两个很大的优点:一是面与面之间的粘贴痕的接触面大,二是由于有大于半层的竹皮没有被切断,其作用无异于箍筋。
效果如图所示(并非真实尺寸,仅作示意)
2、梁
梁的制作主要是制作箱型梁。由模型的设计图可得,需要材料的最大长度为126mm。因此,先可在0.20mm、0.35mm和0.5mm规格的竹皮上各取一段顺纹方向长度为130mm的竹皮,作为制作梁的模板的基础。
根据设计尺寸,依次画线。画线的前应该规划好先后,例如底层的横向联系,第二层楼板,第三层楼板俯视图投影的宽度,其受压区应该画在一起,方便统一画出其两端的角度(由于要和三角截面柱连接,所以必须存在一定角度,才能做到完好连接)。
在画完模板后,对线条进行切割,一次性切割完毕,并且分类好,为粘贴做好准备。
粘贴竹皮时将箱型的侧面的一侧粘在受压区竹皮的下边缘,注意必须在整个线长度方向上保证粘贴垂直,涂胶的时候握着竹皮模板的手不能对竹皮施加大力,只要轻轻贴住就行,若用力,则容易造成梁的弯曲变形。当完成两个侧面的粘贴之后,将已经贴好三面的梁侧放在一个平面上,去已经切好的0.20mm规格的竹片模板以毛面向里靠在梁底,然后进行粘贴,贴完一条边再把梁反转过来贴贴另一条边,粘贴最后一条边是应该注意梁是否纯在扭曲,弯曲现象。若严重,则不合格,若有少许偏差,可以通过粘贴的最后一条边的时候进行调整。
当所有的梁粘贴完毕后,裁剪40片10mm*10mm规格为0.20mm的竹皮,以毛面粘贴于梁的两端,等粘贴牢固后剪去多余突出部分,使每一根梁变成一个封闭体型。这个做法对接下来的拼
接
工
作
有
很
大
帮
助。
3、拉条
拉条最长长度(包括制作需要)不超过33mm,因此应在0.35mm规格竹皮上按顺纹方向截取350mm的一张竹皮,然后在从一侧开始画线,每隔3mm画一条线,一共画36条,应需要24条拉条,多出来的作为备选。切割完后认真检查每根拉条的正反两面是否存在重叠的竹节,若有,则不合格。
七、杆件粘接
当一切杆件都准备好之后,就要进行粘贴工作。在粘贴之前要注意柱子上的梁的粘接位置是否画对(在制作柱子时已经顺便画过的),若正确,则继续。
此时应该注意到四根柱子都存在一个粘接缝和两条折叠缝,粘接时柱子的粘接缝应该朝向模型内侧。从俯视图上看,每一根梁都应该是一个梯形,粘贴时应该注意到长边靠外,短边靠里,长边一侧应当与模型外轮廓对齐,且尽量保证梁与柱子垂直。粘接工作所用502胶水必须少,能沾上就行,不要外露到外便面,方便以后的节点处理。
粘贴步骤如下:
1、先选取一根柱子,找来对应楼层的梁各一根,在柱子要粘接梁的位置上滴一小滴502,然后迅速将梁往上贴(注意梁的受压区应该朝柱顶方向);
2、取第二根柱子,与步骤1已经做好的部分以同样方法粘结起来形成模型的一个面。粘接时应该注意不要让其形成的模型墙面翘曲,且注意粘完后应该是一个矩形,若不是,在粘贴时就要注意调整;
3、4、重复步骤
1、步骤2的工作,做出两个面;
用对应的梁将已经做好的用对应的梁连接起来,方法是先在一个墙面上把对应的10根横梁粘上,再让其侧放,类比粘贴梁的方式把墙面粘贴上去。粘贴时应该时刻注意模型整体是否出现扭曲现象,模型的横截面上的梁与梁之间是否垂直,若存在偏差,在粘贴时应该注意调整。
5、把横梁和柱子粘贴完毕后,将模型立起来,四根柱子的柱脚应该在一个平面上,若不在,则是先前步骤没有做好,若有柱脚提离小于5mm则合格,否则不合格,模型重做(一般前面每个步骤都注意调整不会造成大的误差)。
八、节点处理
1、梁与柱相连接点:
节点的处理采用规格为0.20mm竹皮制作,在顺纹路的方向下切割18mm*4mm的竹皮,一共20片。粘贴的方法是先在柱子与梁相连接的节点处涂抹一小滴502胶水,然后迅速用切好的竹皮的毛面的中心以顺纹路方向垂直于柱子,粘上去,此时,节点加固片会有一部分超过柱子大约4-5mm,接着在两个两端滴少许502胶水,然后把节点处理片两端突出部分往梁上轻轻地紧贴着外轮廓弯折过去,在这里重点强调502胶水不能够粘到节点处理片的外表面,否者会影响到拉条的粘贴效果。
2、柱脚处理
由于竹板表面是粘贴这一层0.5mm规格的复压竹皮,两层竹皮的纤维容易分开。再者由于截面的尺寸小,在震动变形的时候内力较大,容易造成柱脚提离。在此,由多次试验得到了最简便且有效的处理方法:每根柱子的每个面采用8mm*20mm的规格为0.2mm复压竹皮来进行粘贴,毛面贴向柱脚,只贴一半,另一半则在柱脚出弯折90度(不能使劲弯过大的角度,竹皮容易断裂),粘在竹皮上。每个柱脚3片,一共12片。
把柱脚粘贴在竹板上之前一定要在竹板上画好准确的粘贴位置,并且适时调整,务必使4根柱子笔直,模型截面保持正方形形状。粘贴时的时候应该先把在对角线的两个柱脚粘上,再粘贴另外两个,边粘边调整(还记得在国赛时,出于谨慎,这个4个柱脚粘了10多分钟)。
九、粘贴拉条
拉条的粘贴位置根据设计图,这个里就不详细介绍。粘贴方法是先把拉条放在要粘贴的位置比划一下(把拉条两端直接粘贴在节点处理片上,端部适当加长),定个角度,按住一端,滴加少许502胶水,待干后,再对另一端进行粘贴。粘贴另一端时,必须注意使用的拉力,只要把拉条绷直即可,切不可施加预应力。
若粘贴拉条前,模型整体有少许弯曲和扭曲现象,可通过对拉条施加拉力进行调整(力不能大)。
十、小构件
1、次梁
根据设计尺寸的大小,在第二层楼面和第三层楼面镂空面积大于铁块平方面积,因此必须设置次梁,次梁是由0.5mm规格的复压竹皮做成的T梁。此T梁由长为38mm、宽为3mm的翼缘和长为30mm、高为4mm的腹板组成,一共8根,分别粘贴于梁端,与梁成45度。
此次梁除了有支撑铁块的作用,同时还承担着节点加固的作用。它能够与节点处理的外贴片配合,使节点三向受力,从而使得梁与柱粘结稳固。
2、辅助节点处理小拉条
这里所介绍的小拉条效果类似于上述T梁,但是少了腹板(不需要承担竖向力),而且长度为20mm,用于第4层楼面和第5层楼面的节点处理。
假若模型整体截面呈菱形(模型截面必须呈正方形,否则放铁块的时候铁块很有可能会贴到柱子上从而造成犯规),可通过这两种小构件对模型的截面形状进行调整。
十一、虚悬挑梁的制作
所谓虚梁,望文生义,其可定义为梁,但是在模型中无承载能力的构建。第四届国赛中也出现了几乎不起作用的檩条,估计以后的比赛中还能用到。为了保险起见,虚悬挑梁应采用由0.35mm规格竹皮,根据设计尺寸设计而切割成2.5mm宽的长条。在粘贴虚悬挑梁的时候,梁端应该是搭在主梁上(接触长度大于4mm)粘结,必须适时调整虚悬挑梁的弯曲程度。把自然弯曲的地方用与弯曲方向相反的力使其恢复平整,并用502进行加固处理。经过多次调整,虚悬挑梁便会和楼面水平。此外,在虚悬挑梁的节点上必须多加点502胶水。
十二、比赛现场应该注意的问题
1、选择材料时应当注意材料的密度。方法是先在校内称好之前用过的标准竹皮的重量,用校内的数据和比赛现场的材料进行比较,由此挑选材料。坚决不用质量差的材料;
2、注意比赛现场的尺子是否笔直(比赛中的最大问题,很多队伍都在抱怨,但是找不出解决办法)。这个问题是在这届比赛中才发现的,1米的直线画下来中间竟然能突起5毫米,严重影响制作质量,甚至无法做出合格的柱子。并且在换了N把尺子都存在同样现象。幸好当时我急中生智,想出了办法:选出两条弯曲程度差不多的米尺,将其中一把尺子反过来让它们的弯曲方向想反,然后两端用力夹紧,这样尺子就直了;
3、不能让其他学校的同学触碰模型的任何部件;
4、队员必须时时刻刻一起出现在比赛现场;
5、搬运模型必须小心,注意脚下头上;
6、赛场上要维持平静轻松平和的心情,不能紧张,影响制作效果。旁边的中南大学,得知有几所大学做的作品很轻,就当场改设计,把柱子磨得很轻,结果第二级加载就失败了,痛失一等奖。
十三、肺腑感言
国赛准备的过程中,模型的设计与制作关联紧密,队员之间分工明确其实是一个错误,设计是基于制作和试验而不断改进的。理想的队伍应该是每个队员都即是设计者,同时也是制作者,这样才能让效能达到最高。一个人单干的很辛苦。很多同学说手工好才能做好模型,这个说法是错误的,模型的好坏取决设计和高超的制作方法,制作方法能够弥补手工上的不足。“多说话,多干活”才是取胜的王道!
14.全国绿色建筑设计竞赛 篇十四
计算机程序设计员竞赛技术文件
一、竞赛技术文件制定的标准
1、指导思想
注重考核参赛选手应具有的实际的计算机软件系统的设计开发经历和开发能力。
注重考核参赛选手针对实际项目的开发技能。
加强创新能力,选手在开发项目和解决实际问题时,既要在采用成熟技术保证系统的稳定性,又要体现创新性,包括解决方案的创新和软件新技术和新工具应用。
2、实施方法
大赛的实施以项目为驱动,以作品为评判依据。项目驱动是指竞赛的内容是与实际工作相关的项目,选手根据竞赛要求完成项目的开发与设计。
评判依据是指以选手提交的竞赛作品作为检验技能水平的标准,以选手编写的项目文档和作品作为评判选手技能水平的依据。
竞赛技术文件的制定以《计算机程序设计员国家职业标准》中规定的高级计算机程序设计员应具备的理论知识和实际操作技能的要求作为主要依据,并涵盖少部分计算机程序设计师的内容。
二、试题范围、比重及类型
1.理论知识竞赛
(1)理论知识成绩占总成绩的30%。
(2)比赛突出理论与实践相结合的原则。试题范围和比重是:
①程序语言、数据结构、数据库、网络编程等软件开发专业知识,占试卷总分的70%
②计算机系统组成、网络基础知识,占试卷总分的20%
③其他占试卷总分的10%
③试题类型:试题主要分单选题、判断题 2.实际操作成绩占总成绩的70%。
三、理论知识竞赛内容
(一)软件开发知识(70分)
1、计算机软件的基本组成(1)汇编、编译、解释系统的基础知识和基本工作原理
(2)程序设计语言的基本成分:数据、运算、控制和传输,过程(函数)调用(3)各类程序设计语言主要特点和适用情况
2、程序语言基础知识(1)数制及其转换(2)数据的表示(3)算术运算和逻辑运算(4)数学基础知识
(5)常用算法(排序算法、查找算法、字符串处理方法、数据压缩算法、递归算法、图的相关算法)
3、数据结构基础知识
(1)数据结构的基本概念和术语、算法描述与算法分析 数据结构的基本概念
算法的描述、算法与数据结构的关系、算法效率、算法设计、算法描述
(流程图、伪代码、决策表)、算法的复杂性
(2)线性表、栈、队列、字符串、数组和广义表、树和二叉树、图等的定义、存储和操作
(3)查找、排序、Hash(存储地址计算,冲突处理)
4、数据库基础知识
(1)数据库管理系统的功能和特征(2)数据库模型
(3)数据模型,ER图,第一范式、第二范式、第三范式
(4)数据操作(集合运算和关系运算)(5)数据库语言(SQL)
(6)数据库的控制功能(并发控制,恢复,安全性,完整性)(7)数据仓库和分布式数据库基础知识 5.网络编程基础知识
(1)套接字、进程间通信、线程池、服务器架设等网络编程的基本概念、基本原理、编程模型
(2)架设HTTP服务器、使用HTML进行网页设计
(3)SMTP、FTP、Telnet、BBS、网络视频会议、电子商务和电子政务的概念及应用
(4)网络管理工具操作(ping、traceroute、Analyzer、Sniffer)6.面向对象开发方法(1)面向对象基础概念
(2)面向对象开发方法的优越性以及有效领域(3)面向对象分析方法(4)面向对象设计方法(5)面向对象实现方法
(6)面向对象程序设计语言的基本机制(7)面向对象数据库、分布式对象的概念
(二)计算机组成、网络基础知识(20分)
1、计算机硬件的基本组成(1)计算机系统的组成、体系结构分类及特性(2)存储系统
(3)安全性、可靠性与系统性能评测基础知识
2、操作系统基础知识
(1)操作系统的内核(中断控制)、进程、线程概念(2)处理机管理
(3)存储管理(4)设备管理(5)文件管理(6)作业管理
(7)网络操作系统和嵌入式操作系统基础知识 3.网络基本结构
(1)计算机网络的概念、分类和构成(2)网络拓扑结构(3)局域网技术基础
LAN拓扑(总线型、星型、令牌总线) 访问控制系统(CSMA/CD、令牌环、令牌总线) LAN间的连接、LAN-WAN连接、对等连接、点对点连接 高速LAN技术(千兆以太网)4.网络协议与标准
(1)协议的概念,开放系统互连参考模型的结构及各层的功能
(2)TCP/IP协议的概念及IP数据报的格式、IP地址、子网掩码和域名(3)应用层协议(FTP、TELNET、SNMP、DHCP、POP、SMTP、HTTP)(4)传输层协议(TCP、UDP)
(5)网络层协议IP(IP地址、子网掩码)(6)数据链路层协议(ARP、RARP、PPP、SLIP)
(三)软件工程、计算机英语、相关法律法规知识(10分)1.软件工程基础知识
(1)软件工程、软件过程改进和软件开发项目管理知识 软件工程基础概念
软件开发生命周期各阶段的目标和任务 软件开发项目管理基础知识及其常用管理工具 软件的主要开发方法
软件开发工具与环境知识 软件过程改进知识 软件质量管理知识
软件开发过程评估、软件能力成熟度评估基础知识(2)系统分析基础知识 系统分析的目的和任务 结构化分析方法 统一建模语言(UML) 系统规格说明书(3)系统设计知识
系统设计的目的和任务 结构化设计方法和工具 系统总体结构设计 系统详细设计 系统设计说明书(4)系统实施知识 系统实施的主要任务
结构化程序设计、面向对象程序设计、可视化程序设计 程序设计风格 程序设计语言的选择
系统测试的目的、类型,系统测试方法
测试设计和管理(测试用例设计、系统测试说明书) 系统转换基础知识(5)系统运行和维护知识 系统运行管理基础知识 系统维护基础知识 系统评价基础知识
2.信息安全基础知识
(1)信息系统安全和安全体系(2)安全策略(3)用户标识与认证(4)安全审计与入侵检测 3.计算机专业英语基础知识(1)掌握计算机技术的基本英文词汇(2)能正确阅读和理解本领域的简单英文资料
四、实际操作竞赛内容
竞赛实际操作通过完成一个实际的项目,考查选手对程序设计技能的掌握理解,包括对项目文档的编写和软件的程序设计,使用高级程序设计语言(VB.NET、C++、C#或Java)(以下简称程序设计语言)编制完整的B/S和C/S结构的软件程序和调试,并完成软件系统相关设计文档和软件测试过程,完成作品的运行环境发布。
试题范围
1.管理信息系统(面向企业、事业单位、政府机关和社会团体等)
15.全国绿色建筑设计竞赛 篇十五
编队燃料最优重构问题,本质上属于一个最优控制问题.从推进方式的角度来讲,可以分为脉冲和连续推力.文献[4,5,6]采用脉冲推进方式,文献[7-13]采用连续推力推进方式.由于连续推力推进比冲大,相比而言燃耗较小,因此相关研究较多.作为最优控制问题,卫星编队燃料最优构型重构问题的求解方法可分为直接法和间接法.考虑到基于部分线性模型,如Clohessy-Wiltshire(C-W)方程、Tschauner-Hempel(T-H)方程或近似线性模型的能量最优重构问题存在解析解[7],因此部分学者用能量最优问题近似燃料最优问题.文献[8]考虑星间引力差的非线性项、J2项差分摄动以及参考星的小偏心率非线性相对运动,研究了两星之间的能量最优构型重构问题.文献[9]基于椭圆参考轨道的非线性相对运动模型,研究了能量最优重构问题.文献[10]采用伪谱法研究了基于Gim-Alfried矩阵的能量最优小推力编队重构控制,文中探讨了最优能量随转移时间的变化情况.文献[11]针对考虑星间碰撞约束的卫星编队重构问题,研究了基于能量最优的连续小推力重构机动,文中采用多重打靶法将该问题转化为一个可用内点法求解的非线性规划问题,解决了由于大量的不等式约束带来的计算耗时问题.文献[12]以燃耗最小为性能指标,兼顾燃料均衡要求,基于高斯微分方程采用间接法研究了100 km以内编队卫星的轨道部署问题,由于部署时间达数天以上,因此文中还考虑了J2项摄动.文献[13]采用同伦方法研究了基于T-H方程的燃料最优小推力编队重构问题,针对协态变量初值难以猜测的问题,文中用较易求解的能量最优重构协态变量,迭代得到燃料最优的协态初值.文献[14]将考虑燃料均衡约束的多星重构问题转化为多目标优化问题,进而采用进化算法求解.文献[15]采用脉冲控制方案考虑燃料均衡约束,将编队重构问题转化为混合0-1规划问题.上述文献大多考虑的是初始终端相位和重构时间均给定的编队构型重构问题,不涉及这些变量的优化.
本题目以多星编队为背景,综合并补充了当前国内外关于卫星编队重构的研究重点.作者代表西安卫星测控中心宇航动力学重点实验室参加了本次竞赛,并取得了并列冠军的成绩.本文将给出竞赛题目的求解思路要点,以及相关的结果展示与后续展望.
1 题目分析
题目以近地轨道多星编队的构型重构任务为背景,将编队任务设定如下:假定一颗主星携带5颗完全相同的从星运行在高度为400 km的近地圆轨道上,需要利用这5颗从星构建的目标构型有(4种):同轨道跟飞/领飞构型、平面椭圆构型、当地水平面投影圆构型和三维空间圆构型.根据任务需求,设法每次选择3颗从星在主星附近依次构建上述4种目标构型,构建目标构型的先后顺序无限制,每种构型建立后需要保持至少2 d,总任务期限不超过10 d.期望通过合理设计5颗从星的相对飞行轨迹,尽可能构建所有4种目标构型,并考虑燃料消耗均衡分配问题.编队构型重构过程中不考虑卫星之间的碰撞.第一设计指标定义为在任务周期内构建尽可能多的目标构型(最多4种).当第一设计指标相同时,第二设计指标定义为最小化5颗从星中的最大燃料消耗质量.
本题目的挑战性在于:(1)提供卫星的数目大于构建构型的卫星数目(5>3),导致在构型次序固定的情况下,构建构型的从星组合多,即C534=104;(2)参与每次重构的3颗从星的出发相位和到达相位不定,即在0◦∼360◦范围内选择,同时3颗从星在满足末端状态约束的情况下,还有2种排列方式;(3)参与每次重构的3颗从星到达构型的时间和构型保持的时间均可以不同,各从星只需共同保持2 d即可,即各从星的时间序列需分别设计,导致全局设计变量个数增加.
综上所述,本题目解空间大、设计变量多、求解难度大,因此,需充分利用航天器的相对运动动力学特性,逐步降低求解难度.
2 模型基础
根据题目分析可知,为降低全局优化的难度,确定构型次序是首先需要解决的问题.下面给出本文的模型基础.
2.1 相对运动模型
题目针对的是近地空间的近圆轨道,因此采用C-W方程为动力学模型,其矩阵形式如下
其中
式中,r和v分别为编队的主从星之间的相对位置和速度矢量,u为控制加速度矢量,T为推力矢量,上述矢量均在主星轨道坐标系中衡量和投影(坐标系原点位于主星,x轴由地心指向主星,y轴在主星轨道面内与x轴垂直,沿运动方向为正,z轴垂直于轨道平面,与x和y轴构成右手坐标系).另外,矩阵中n为平均轨道角速度,方程(1)中m恒取为从星的初始质量m0=50 kg.根据C-W方程的解析解,编队构型可表达为
若假设从星在初始时刻(t=0)相对主星的位置和速度为,则式(2)中的xc,yc,b,c,ϕ,φ为与初始状态相关的构型参数,均为常数.
题目中要求构建的目标构型包括同轨道跟飞/领飞构型、平面椭圆构型、当地水平面投影圆构型以及三维空间圆构型,4种构型的主要参数如表1所示,值得说明的是题目中各构型的φ=Ø,与工程任务中要求的编队构型一致,即保证了径向、法向的运动与横向运动的隔离,以降低横向运动存在不确定情况下编队卫星之间的碰撞概率[16].
题目涉及多段构型重构,导致设计变量多,求解难度大.因此,本文首先优化两两目标构型(4种构型以及出发原点的排列组合,共10种)之间的燃料消耗.编队重构问题本质上属于最优控制问题,主要的求解方法可以分为脉冲推力方法和连续推力方法.考虑到连续推进方式比冲大,相对而言燃料消耗小,为此本团队选择连续推进方式.通过分析题目,本团队先采用基于能量最优的连续推力模型近似,然后将影响燃料消耗指标的推力段转换为bangbang控制.
2.2 能量最优控制模型
在重构初始终端时间状态给定的情况下,以能量最优为性能指标,即
的重构控制问题可用于近似燃料最优的重构控制问题.根据Pontryagin极大值原理,可得如下解析形式的最优轨线、协态变量以及最优控制律[8]
式中,λ=[λrTλvT]T为r和v矢量对应的协态变量,Φ为方程(1)的状态转移矩阵
矩阵C和K为常值矩阵,S为时间t的函数,含下标0和f的变量分别为t0和tf时刻对应的状态,矩阵的具体解析表达式可参考文献[8].若按照式(4)表示的控制律控制,重构过程中的燃料消耗为
其中,ge为地球海平面的重力加速度,Isp为推进比冲.
2.3 燃料最优控制模型
仍然在重构初始终端时间状态给定的情况下,以剩余燃料最大化为性能指标,为
结合式(1)可得Hamilton函数如下
其中,k=geIsp,T为推力矢量的大小,λm为质量变化对应的协态变量.根据Euler-Lagrange方程
对应最大化性能指标,需要令H最大化,则有
即推力方向和速度协变量矢量相同.整理Hamilton函数可得
其中,SF=λv/m-λm/k.易知,SF的正负号决定了是否开机,即当SF为正时,发动机以最大推力开机,否则关机,这样的控制律被称为bang-bang控制.
3 求解方案
3.1 局部优化
为确定最佳构型次序,首先进行局部优化.由于提供的编队卫星数目大于构建构型的卫星数目,因此某些卫星可以不参与部分构型的构建,即每颗从星参与构型的数目可能为:1,2,3或4.但是考虑到燃料均衡问题,本文选择的策略是让每颗从星参与2∼3个构型.为此,本节分析了形成单个构型,即单段重构的燃料消耗情况.考虑到单段重构的燃耗受初始终端相位以及重构时间的影响,本文设计了固定时间和固定相位的两种算例进行分析.
首先,分析初始终端相位固定时,燃耗随重构时间的变化情况.如针对典型的构型组合2-3,选择三组随机变化的初始和终端相位,其燃耗随时间的变化如图1所示.根据仿真结果可知,对于相同的初始终端相位,燃料消耗随重构时间的增加大致呈降低趋势,局部呈现周期性.但同时也发现,随着重构时间的增加,燃耗变化已经不再明显.其原因在于重构时间较长时,推进器在最佳工作时刻发挥作用的时间比例提高了.理论上来讲,尽管延长重构时间可以减少燃料消耗,但是不断增加推进器的工作次数为其实现带来了困难,在实际应用中是不可取的.
此外,从图1还可得知,对于不同的初始终端相位,燃耗情况也不同.为此,本文设计了固定重构时间,分析燃耗随相位变化的算例.考虑到随着重构时间的增加,燃耗变化已经不再明显.因此,选择重构时间为τ=4T,即4个轨道周期T,相位变化范围为0◦∼360◦,仿真结果如图2所示.分析图2可知,当初始相位和终端相位选择合适时,可以取得最小燃耗,即位于波形曲面的波谷处.同时还可以发现整个曲面波谷处的燃料消耗大致相同,这意味着给定任意的初始相位(终端相位),均能找到一个终端相位(初始相位),使得燃料消耗较小.
为确定构建构型的次序与参与各构型的从星组合,下面对各重构段进行优化,计算各段的最小燃料消耗.作为初步确定,同时结合图1和图2的分析,这里采用固定的重构时间,即τ=4T.优化方法采用的是混合粒子群算法.粒子群优化算法(PSO)是一种模拟鸟群捕食行为的进化搜索算法.同遗传算法类似,PSO算法也是一种全局优化算法,但是无需进行交叉变异等操作,因此算法实现较简单,可调参数较少,但其缺点是后期收敛速度慢,局部搜索能力差.针对这一弱点,考虑在PSO算法停止后调用非线性规划算法.Matlab优化工具包中的非线性规划函数fmincon具有较强的局部搜索能力.因此,本文采用PSO与fmincon混合的优化算法[17].基于混合PSO算法的单段优化模型如表2所示,计算过程中PSO算法的参数设置为:种群大小N=300,进化代数为G=60.表3给出了单段优化结果,其中各构型参数如表1所示,构型1的参数取yc=-4 km,计算过程中比冲Isp=1 000 s.根据表3易知,与构型3(即当地水平投影圆)的组合燃耗较大.根据前面所述,从燃料均衡的角度考虑,每颗从星将参与2∼3个构型.
进一步结合表3,本团队采取的策略是令参与构型少的从星参与构建燃耗较大的构型,最终确定了如表4所示的构型次序以及参与构建每个构型的从星组合.
3.2 全局优化
本节将结合局部优化结果,以及构型保持时间约束、相位约束,进行全局优化.根据局部优化结果易知从星1,2,3的燃料消耗占主导,4,5星次之.因此,考虑到题目的第二设计指标,本文的策略是最大化从星1,2,3的解空间,然后再结合约束计算从星4,5的重构、保持时间以及相位序列.表5给出了基于混合PSO算法的多段重构优化模型,表中τicg,τibc为第i段的重构与保持时间,d表示重构与保持的总段数.
按照上述优化模型计算可得出从星1,2,3的最小燃料消耗.为进一步降低燃耗,将影响性能指标的重构段推力转换为bang-bang控制,转换前后的燃耗比较如表6所示.具体转换方法:根据已求出的解析结果,将连续推力分为若干小段,每段节点处的位置速度取决于解析的位置速度,每段的优化模型参见2.3节.
综合上述策略,得出具体形成4种构型时的时间、相位、燃耗等如表7所示(按照形成构型的次序排列),形成每个构型的轨道示意图以及相应的推力随时间的变化曲线如图3∼图6所示.其中,从星1的两个重构段,从星2、3的第2个重构段均进行了bang-bang控制转换.
4 结论与展望
本题目的挑战性在于提供的编队卫星数目大于构建构型的卫星数目,从而增大了优化的搜索空间.本文采用先局部后全局的思路,首先通过分析单段重构过程的相对运动特性,降低了优化变量的维数,进而结合各种约束进行全局优化,最后得到如下结论:(1)对于10 km以内的编队,基于C-W方程采用连续推进方式的最优重构控制燃料消耗的量级较小;(2)全局最优解基本符合单段最优重构解的叠加,这是因为单段最优重构的最小燃耗可对应多组重构时间和相位,同时任务持续的时间远大于单段重构所需的时间,这意味着多段编队重构问题的求解均可转化为多个单段重构问题的叠加;(3)连续推力转换为bang-bang控制之后燃耗可以进一步降低.
题目设定的动力学模型是无摄动情况下的线性模型,因此保持过程和重构过程均无克服摄动带来的燃耗,若后续研究可考虑摄动.此外,若参与编队的卫星增多,碰撞规避问题也是必须考虑的约束条件,可做进一步研究.
摘要:第七届全国空间轨道设计竞赛乙组题目以近地轨道卫星编队的燃料最优构型重构问题为背景,要求合理设计从星的相对飞行轨迹,构建尽可能多的目标构型,并考虑燃料消耗均衡分配问题.本文介绍了该题目的解法,包括问题分析、求解方案以及相关计算结果.由于燃料最优控制问题可用能量最优控制问题近似,文中采用能量最优连续推力优化模型近似计算燃料最优控制律.首先通过优化分析两两构型之间的燃料消耗,确定了构建4种目标构型的次序;然后综合考虑构型保持时间约束以及相位约束,采用混合PSO(particle swarm optimization)算法进行全局优化;最后将影响燃料消耗指标的从星相对飞行轨迹的连续推力段转化为bang-bang控制.
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