面向部分工序无序加工的柔性作业车间批量调度方法

实际的车间调度问题往往具有更高的复杂度,调度算法需要考虑更多的约束条件,因此增加了问题的求解难度。为解决柔性作业车间批量调度场景中不同批次、不同工序之间可以无序加工的难题,进而突破现有车间机器使用率低、同类型机器负载不均衡的难点,文中构建了一种面向部分工序无序加工的柔性作业车间等量分批调度模型。首先,基于广泛使用的快速非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ),提出了一种融合批次、批量和工序排序信息的两段编码结构,采用优先级规则方法获得初始种群,并以最小化完工时间、机器负载均衡率、机器总负荷为优化目标,采用贪心算法求解模型最优值,进而动态构建不同批次的加工路径;然后,对优化目标函数进行排序,再逐步加入非支配排序过程,以解决多个优化目标函数之间难以同时优化的问题,提高求解效率;最后,以某印刷包装企业的木制品加工车间为例,面向现场作业信息,采用仿真手段实现调度过程。结果表明,与优先级调度规则相比,文中所提方法的完工时间平均缩短了6.6%、机器负载均衡方差平均减小了10.7%,文中所提方法的机器负载均衡方差比遗传算法平均减小了53.3%,从而验证了文中方法的可行性,且该方法可以满足印刷包装企业柔性作业车间的高性能调度需求。

基于视觉跟踪实时引导的传送带跟随方法

针对滚筒输送线场景下的机器人随线质检问题,提出一种基于视觉跟踪实时引导的传送带跟随方法,即通过定位相机跟踪待测目标的运动,实时引导机器人调整动作跟随运动目标并检测。首先,通过顶部固定相机获取包含待测目标的实时视频,构建多目标跟踪(MOT)算法跟踪待测目标的位置与旋转角;然后,通过图像信息解算目标的6D位姿,进一步解算对应的机器人工作点坐标;最后,根据实时工作点坐标在线调整机器人动作,保持机器人末端与工作点重合,实现跟随检测。实验结果表明,所提方法可实现滚筒输送线场景下的机器人随线检测;相较于现有的基于目标检测的跟随方法,不存在跟随偏差累积问题。

温压炸药爆炸瞬态高温测试技术研究

为评估温压炸药的热毁伤性能,针对其爆炸瞬间产生高温高压场温度变化剧烈、持续时间短、测量难度大且难以测到爆炸瞬间火球温度分布的问题,提出了一种接触式与非接触式测温混合测试方法,搭建了红外热像仪和热电偶测温系统,对洞内外两发温压炸药的爆炸过程进行测试;使用两台红外热像仪分别以高低帧频拍摄,同时在距离爆心一定距离处布置钨铼热电偶,从不同时间不同位置获取了火球不同维度的信息,实现了爆炸温度变化全过程的高帧频、高分辨率完整记录;对温压爆炸过程中温度变化进行了精细化研究;其中,洞内爆炸最高温度可达1 800℃以上,火球最大直径约为8.3 m,洞外爆炸最高温度可达1 700℃以上,火球最大直径约为7.7 m,山洞的限制作用使得火球最高温度更高,1 800℃以上持续时间为14 ms,热毁伤效果更强;洞内外温压弹爆炸最高温度测试结果的最大偏差分别为5.1%和5.8%,平均偏差为5.45%,处于一定合理的范围内,可以满足爆炸场测试需求。

电阻网靶破片群速度测量方法

针对网靶只能测量首个弹丸或破片速度的问题,提出了电阻网靶测量方法。该方法的实质是将普通网靶的串联网线改为并联,并且给每条网线串联一个电阻。当破片穿过靶面时,任一网线被打断都会引起总电阻变化,根据两靶总电阻变化的时间间隔和幅度大小,可以测出多个破片的速度、估计破片大小。仿真与测试表明:根据数据采集显示装置记录的波形以及电阻网靶的参数,可计算出单个破片的飞行速度和尺寸范围,从而可以进一步分析破片群的飞行速度、速度分布和尺寸分布。

应用联合分析和混合回归模型进行市场细分

联合分析是一种有效地反映消费者需求差异的方法,所以被广泛地应用到市场细分的研究中。但是,传统的方法存在着一定的不足。本研究提出了一个残差分布假设不同的混合回归模型,模型估计的效率比较高,而且模型系数也必较可靠。所以不失为一个比较理想的市场细分分析工具。本文应用该模型方法对一个笔记本电脑联合分析案例进行了实证分析。

基于共振瑞利散射血清蛋白浓度检测的研究

血清中蛋白质浓度在临床诊断中有重要意义,而目前广泛使用的紫外-可见分光光度计、荧光分光光度计等仪器结构复杂、昂贵、体积庞大、耗电量高等因素,都无法满足现场高精度检测的要求。设计了基于四羧基酞菁锌-蛋白质体系的共振瑞利散射光谱检测系统,系统以405nm宽禁带半导体激光器为激励光源,以475nm窄带带通滤光片为单色器,以蓝光增强光敏二极管的低噪声高增益光电放大器为探测器。通过实验可知,该溶液强吸收波长为420nm附近,在该激励光作用下,其共振波长处会产生共振瑞利散射,散射强度与蛋白质的含量成比例,可以利用四羧基酞菁锌为光谱探针的共振散射法来测定血清蛋白,其线性检出范围为10～50mg.mL-1,检出限为0.001mg.mL-1。新开发的血清蛋白质测试装置具有体积小、成本低、功耗小、使用方便等优点。

基于光谱线性频移的粮仓温度网络监测系统的研究

为了精确、稳定地获得粮仓内大范围的温度分布,设计了光纤布拉格光栅测温系统。利用光纤布拉格光栅所测温度与中心波长之间存在线性的关系,根据光谱线性频移函数获得仓内各位置的精确温度。其中每个光栅的工作波长相互分开,经3dB的耦合器反射后,再用波长探测解调系统对多个光栅的线性频移进行测量,即可检测出仓内各处的温度。实验采用FBG封装的光纤、LPT-101型光源、放大处理电路等设备获得采集得到的温度信息。通过Origin软件画出了被测温度与波长频移的关系图,同时与传统的测量方法K型热电偶的测量数据进行比较。实验结果显示,光纤布拉格光栅测得温度与标准温度更接近,且抗干扰能力更强,满足粮仓内大范围温度监测的要求。

基于激光靶的火炮炮口速度测速技术与试验

首先介绍了国内炮弹速度测量常用的线圈靶,分析了其存在的问题。然后根据炮弹测试的特点,提出了一种采用激光测试技术,配合使用原向反射屏来形成大面积有效测试光幕的炮用激光速度测试技术。并分析了该测试方法的光学结构,最后对激光测速系统和线圈靶进行了对比实验,不仅证明了激光测试技术的可靠性,而且通过对实验结果进行对比、分析,进一步体现出激光测速系统有效靶区面积大,灵敏度高,响应速度快,可靠性强,适用于火炮弹丸速度测试的特点。

THz光谱技术检测DNAN炸药含量的研究

为了对一种新型低感熔铸炸药(DNAN)含量进行检测,设计了THz光谱相干探测系统,检测确定了DNAN的THz特征波长位置,又利用比尔朗伯定律求解了DNAN的含量。设计了由主控系统控制步进电机实现光电探测器微扫描的时间相干THz光谱检测系统,计算推导了DNAN含量求解需要的系统参数,获得了DNAN的THz特征光谱。实验采用三种方法分别对不同DNAN含量的爆炸物样品进行检测,结果显示,该系统精度接近目前广泛应用的THz光谱检测设备MINI-Z太赫兹光谱仪。在此基础上,设计了特征吸收峰优化算法,通过Origin软件仿真分析可知,该算法可以进一步提高系统的探测精度及稳定性。

激光平行光幕的爆炸成型弹丸形貌测试技术

针对目前爆炸成型弹丸形貌测试普遍使用的脉冲X光摄影法成本昂贵、结构复杂、测试困难的缺点,提出了激光平行光幕形貌测试系统。该系统中,由启动网靶、停止网靶和计时仪组成的区截测速装置测试EFP的速度,激光平行光幕和示波器测试EFP弹丸通过光幕时直径随时间的变化过程。然后将上述测试结果用Matlab软件进行仿真,得出EFP弹丸的形貌。测试与仿真表明:激光平行光幕形貌测试系统可以测试EFP弹丸的速度与形貌,而且成本低廉、可靠性高,可以在大威力战斗部试验中使用。

七氟醚在肺癌根治术中的应用效果及对血清E-selectin sIL-2R β-EP HMGB1的影响

目的:探讨七氟醚在肺癌根治术中的应用效果及对其血清E-选择素(E-selectin)、可溶性白介素2受体(s IL-2R)、β-内啡肽(β-EP)、高迁移率族蛋白B1(HMGB1)的影响。方法:选择2015年3月至2017年3月我院接诊的96例行肺癌根治术的患者,通过随机数表法分为A组(n=48)和B组(n=48)。手术过程中,A组使用1~2%七氟醚维持麻醉,B组使用1~1.5%异氟醚维持麻醉。比较两组围术期情况,T0(手术前)、T1(手术开始1h)、T2(术毕)、T3(术后1h)时血清E-selectin、s IL-2R、β-EP、HMGB1水平的变化、术后躁动发生率及不良反应的发生情况。结果:两组术中出血量、术中输液量、手术时间比较差异均无统计学意义(P>0.05);A组苏醒时间、拔管时间、自主呼吸恢复时间及住院时间均明显短于B组(P<0.05);两组T1、T2、T3时点血清E-selectin、s IL-2R、β-EP、HMGB1水平较T0时点比较均显著升高(P<0.05),A组在T1、T2、T3时点血清E-selectin、s IL-2R、β-EP、HMGB1水平均明显低于B组(P<0.05);A组术后躁动发生率明显低于B组(P<0.05);A组术后不良反应发生率明显低于B组(P<0.05)。结论:在肺癌根治术中使用七氟醚的麻醉效果显著,可显著降低血清E-selectin、s IL-2R、β-EP、HMGB1的表达,降低术后躁动及不良反应发生率,促进术后恢复。

基于Inmarsat-D+的船舶监控系统的研究

为使船舶管理部门实现现代化的管理,通过研究Inmarsat-D+卫星通信系统的工作原理和设计方法,将GIS、MIS、数据库管理系统和Internet技术相结合,提出了基于Inmarsat-D+监控管理系统的主要功能和软件编程的基本思路,实现了在全球范围内对船舶的远程实时监控、自动报警、查询记录等功能,为船舶管理部门实施船务安全监督、调度管理提供了一种直观、高效、准确的现代化技术手段。

一种基于视角选择经验增强算法的机器人抓取策略

针对混杂物体散乱堆叠下的机器人抓取场景,使用固定视角相机的视觉抓取存在成功率低的问题,提出一种基于深度强化学习框架的眼-手随动相机视角选择策略,令机器人能够自主地学习如何选择合适的末端相机位姿,以提高机器人视觉抓取的准确率和速度。首先,面向机器人主动视觉抓取任务建立马尔科夫决策过程模型,将视角选择问题转化为对视角价值函数的求解问题。使用编码解码器结构的反卷积网络近似视角动作价值函数,并基于深度Q网络框架进行强化学习训练。然后,针对训练过程中存在的稀疏奖励问题,提出一种新的视角经验增强算法,分别对抓取成功和抓取失败的过程设计不同的增强方式,将奖励区域从单一点拓展到圆形区域,提高了视角动作价值函数近似网络的收敛速度。先期实验部署在仿真平台中,通过搭建机器人模型及仿真抓取环境实施离线强化学习训练。过程中,使用提出的视角经验增强算法可以有效提高样本利用率,加快训练的收敛速度。基于所提出的视角经验增强算法,视角动作价值函数近似网络在2 h以内可达到收敛。为验证所提视角选择策略的实际应用效果,将视角经验增强算法实施在真实场景下的机器人主动视觉抓取实验中。实验结果表明,采用该策略进行的视角优化有效提高了机器人的抓取准确率和抓取速度。相较其他方法,所提出的视角选择策略在实际机器人抓取中只需进行一次视角选择即可获得抓取成功率高的区域,进一步提高了最佳视角选择的处理效率。相对于单视角方法,混杂场景的抓取成功率提升22.8%,每小时平均抓取个数达到294个,具备了进入工业应用的可行性。

随机模型在零售顾客未来经济价值估计中的应用

零售顾客的经济价值是由购买次数和平均购买金额共同决定的。本文采用NBD模型来拟合购买次数,用gamma-gamma模型来拟合平均购买金额。基于贝叶斯原理,在给定过去购买行为条件下我们可以计算顾客未来购买次数和平均购买金额的期望值,顾客的未来经济价值就是这两个期望值的乘积。本文应用上述随机模型对一家零售企业的顾客积分卡数据进行了实证分析,结果表明该模型不仅可以比较准确地拟合顾客购买次数和购买金额数据,而且可以对顾客未来价值进行较为准确的预测。该模型方法对于零售企业加强顾客分析,提高顾客管理水平有很大的价值。

基于STC目标跟踪的机器视觉测速算法

为了准确快速对移动目标进行速度测量,提出一种基于机器视觉的速度测量方法。计算图像中目标区域椭圆参数对采集相机进行角度调整。使用改进的STC跟踪算法,在相邻帧图像目标跟踪的同时采用轮廓线匹配的方式进行尺度调整。最后提取每张图像中目标轮廓最小外接矩形的中心点坐标,通过差分法得到相对运动速度,并利用反光带长度与图像中目标比例关系来计算实际速度。实验表明,该方法利用机器视觉在非接触条件下得到较为准确的结果。

强迫症患者人格特征及其与父母人格特征的相关性研究

目的探讨强迫症患者及其父母的人格特征,并分析两者之间的相关性。方法选择60例符合中国精神障碍分类与诊断标准(第3版)(CCMD-3)中强迫症诊断标准及国际疾病分类第10次修订本(ICD-10)中强迫性障碍诊断标准的强迫症患者为强迫症组,同时选择性别、年龄相匹配的60例健康者为对照组。对强迫症患者及其父母采用艾森克人格问卷(EPQ)进行评定,并与对照组及其父母进行比较,进行直线相关分析。结果强迫症组神经质(15.0±6)、精神质(7.1±3)得分高于对照组,内-外向(11.2±5)得分低于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。强迫症组父母、父亲神经质〔(12.3±4)、(12.8±5)〕得分与对照组父母、父亲比较差异均有统计学意义(P<0.05),强迫症组父母、母亲、父亲内-外向〔(10.7±4)、(10.5±5)、(10.8±4)〕得分与对照组父母、母亲、父亲比较差异均有统计学意义(P<0.05),强迫症组母亲精神质(5.2±2.2)与对照组母亲相比差异有统计学意义(P<0.05)。强迫症患者内-外向得分与强迫症患者母亲内-外向得分呈正相关(r=0.368,P<0.05),而与强迫症患者母亲精神质得分呈负相关(r=-0.368,P<0.05);强迫症患者神经质得分与强迫症患者母亲精神质得分(r=0.387,P<0.05)以及强迫症患者父亲神经质(r=0.533,P<0.01)得分呈正相关;强迫症患者掩饰性得分与强迫症患者母亲掩饰性得分(r=0.412,P<0.05)呈正相关。结论强迫症患者的人格特征与其父母相关,强迫症父母具有的某些特质性人格特征,可能通过遗传或者后天教养影响其子女。

红松胚性愈伤组织的超低温保存技术

本文初步研究报道了红松胚性愈伤组织的超低温保存方法,结果表明,预处理、保护剂与解冻方式对胚性愈伤组织存活率均有一定影响。效果较好的方法为:利用0.4mol·L-1Sorb(山梨醇)预处理愈伤组织24h,5%DMSO(二甲基亚砜)+0.4mol·L-1Sorb为冷冻保护剂,冷冻方式为程序降温盒在-70℃停留3h后投入液氮罐中保存,解冻方式为20℃流水冲洗。胚性愈伤组织解冻后再培养,其存活率可达71.4%。

导弹发射喷口瞬态高温测试技术研究

描述了一种前端镀陶瓷薄膜的蓝宝石光纤高温传感器。给出了工作原理,框图,仿真及测试结果。模拟测试结果表明高温测试范围可达2000℃,动态标定结果说明时间响应很短,可达30ms,可用来对导弹发射喷口及发动机等瞬态温度进行测试。

变迹-啁啾光栅在瞬态温度测试中的研究与应用

为了快速准确地获取火炮发射时炮管的瞬态温度场信息,设计了基于变迹-啁啾光纤光栅传感器的瞬态测温系统。系统采用啁啾光纤光栅实现对回波光的带宽调制,从而使回波光带宽大幅提高,大大增加了系统带光栅传感器数量及回波光能量。在分析了五种常见变迹函数切趾性能的基础上,系统采用超高斯函数形式完成对回波信号的切趾处理,有效地抑制了由于啁啾调制所造成的旁瓣增大以及光谱抖动,使系统符合瞬态温度测试的设计要求。实验采用调制范围1 532.0～1 548.0 nm的变迹-啁啾光栅传感器,并在炮管上均匀缠绕,共50个测试点位。针对某型火炮发射时炮管的瞬态温度进行测试,实验数据与WRP-130S型高速温度探测器的测试结果比较。实验结果显示,该系统与WRP-130S型探测器测温结果相近,平均误差小于2%,在温降平稳区优于1%。测试结果中,温度-波长数据满足1℃约引起0.041 3 nm（均值）的波长偏移。该系统在一次采集过程中可获得50个独立位置的瞬态温度,大大提高了炮管温度场重建的效率。

锥形光纤耦合特性仿真研究

针对目前加热拉锥法存在的不均匀加热问题,提出一种基于CO2激光器的环形均匀热源的锥形光纤加工方法,并设计了装置。用ZEMAX软件对光源与锥形光纤间耦合效率进行了仿真。仿真结果表明:锥形光纤可明显提高耦合效率。