For strict-feedback nonlinear systems under full-state constraints, current barrier Lyapunov function (BLF) and integral BLF based control solutions rely on feasibility conditions for virtual controllers. In this work, we present a new solution that completely removes such restrictive conditions. First, we construct a nonlinear state-dependent function that purely depends on constrained states to cope with full state and asymmetric constraints directly; second, we introduce a new coordinate transformation and integrate it into each step of dynamic surface control based backstepping design, completely circumventing the demanding feasibility conditions on virtual controllers. Consequently, there is no need for the tedious offline computations for feasibility verification, allowing the designer more freedom to select design parameters, enabling the system with a larger range of initial conditions to be handled, and rendering the solution more user-friendly in design and implementation. Simulation verification also confirms the benefits and effectiveness of the proposed control method.

This paper studies the zero-error tracking control problem of Euler-Lagrange systems subject to full-state constraints and nonparametric uncertainties. By blending an error transformation with barrier Lyapunov function, a neural adaptive tracking control scheme is developed, resulting in a solution with several salient features: 1) the control action is continuous and smooth; 2) the full-state tracking error converges to a prescribed compact set around origin within a given finite time at a controllable rate of convergence that can be uniformly prespecified; 3) with Nussbaum gain in the loop, the tracking error further shrinks to zero as ; and 4) the neural network (NN) unit can be safely included in the loop during the entire system operational envelope without the danger of violating the compact set precondition imposed on the NN training inputs. Furthermore, by using the Lyapunov analysis, it is proven that all the signals of the closed-loop systems are semiglobally uniformly ultimately bounded. The effectiveness and benefits of the proposed control method are validated via computer simulation.

The influence of a rough structure on wettability has been widely studied, but the quantitative relationship between surface wettability and structure with the same roughness has been largely ignored. In this work, a model describing the contact angle of rough surfaces with the same roughness is proposed based on fractal parameters. Hydrophilic or hydrophobic multiscale aluminum alloy random rough surfaces were prepared by chemical etching with different solutions. The fractal dimension and the scale parameter of the rough structures are determined by the fractal roughness model based on the Weierstras–Mandelbrot function. The influences of chemical etching parameters on fractal parameters and wettability were studied by using the extreme variance method. In addition, the theoretical contact angles calculated by the Wenzel and Cassie-Basic models based on fractal parameters are compared with the measured results. Although the Wenzel model is more suitable for the chemical-treated structures, there is a gap between the predicted value and the measured value as it ignores the air gaps between the liquid and the rough surface. The coefficients of the Wenzel model are modified and verified according to the experimental results. For the chemical-treated rough structures, the error between the measured and theoretical values of the modified Wenzel model is about 10%.

The thrust reverser actuation system (TRAS) is used to shorten the taxiing distance and improve the safety of aircraft during landing. To this end, this paper models a distributed electric thrust reverser system and simulates the effects of mechanical parameters on the synchronization of the system. Firstly, the main factors affecting the synchronization of the thrust reverser system are found based on the physical model and force analysis. Then a numerical model of the system was built based on SIMSCAPE module. Finally, the effects of mechanical parameters such as screw lead, flexible shaft stiffness and unsynchronized load on the synchronicity of the system were analyzed by MATLAB simulation. The results of the study show that the synchronization of the actuator is strongly influenced by the above parameters. This study provides technical support for the design of distributed electric counterthrust actuator system.

Motivation: Despite the growing use of multiparametric MRI (mpMRI), there remains an unmet need for additional quantitative methods to improve prostate cancer (PCa) localization by prostate anatomic zones. Goal(s): To extract radiomics features that determine differences in detection rates (DRs) and positive predictive values (PPV) for clinically significant PCa (csPCa). Approach: We extracted shape- and first-order based features from 543 csPCa lesions across 468 male subjects and used the Mann-Whitney U test to assess differences in key features. Results: csPCa lesions located at anterior and TZ prostate regions had significantly larger shape-based features and significantly smaller first-order features than posterior and PZ regions, respectively. Impact: For patients with csPCa, significant radiomics features extracted from mpMRI lesions in the anterior and transition zone prostate regions show significantly larger shape-based features and significantly smaller first-order features than csPCa lesions in the posterior and peripheral zone regions, respectively.