基于改进哈里斯鹰优化算法的动态路径规划研究

针对传统栅格地图下的路径规划算法存在多峰值优化、无法实时避障等问题,提出了一种基于改进哈里斯鹰优化算法的动态路径规划方法。首先,提出方形邻格邻近扩散方法初始化哈里斯鹰种群位置,在路径规划问题模型下增加种群多样性;然后,提出一种非线性能量因子优化算法在搜索和开发之间的更新比例,提高全局搜索性能;最后,引入动态窗口法提高机器人实际运行路径的平滑程度,构造结合全局路径的动态窗口评价函数以改善动态窗口法前瞻性不足的问题。实验结果表明,所提方法可以兼顾实时避障和路径最优的需求。

基于数字孪生的机场跑道三维可视化监测系统

为响应2020年民航局发布的《推进四型机场建设行动纲要》中的推动机场转型升级的要求,并且为了解决传统人工机场跑道监测效率低下且无法做到对机场跑道的全方位实时监测和监测数据的实时互通等问题,结合数字孪生技术对机场跑道监测架构进行设计,通过运用三维可视化技术对机场跑道传感器和监控器汇总到平台的数据进行处理并在虚拟模型中实现映射,运用数字模型对机场三维模型进行还原,对机场三维模型的轻量化进行研究,同时通过光纤传感对飞机的轨迹进行实时定位和映射,生成虚拟孪生体,把机场跑道的实时状态映射到虚拟空间上,实现数字孪生的虚实相映。从而做到对机场跑道的多维度观测、全量数据分析和可视化要求,直观动态的展示机场跑道的实时状态。

基于改进SSA-GA-BP神经网络的热连轧轧制力预测

针对热连轧过程传统轧制力模型不能准确反映实际轧制力的问题,提出了群智能优化算法优化机器学习的热连轧轧制力预测模型。以某热连轧生产线数据为基础,利用随机森林算法进行输入特征的重要性排序,选取重要度较大的参数作为BP神经网络的输入参数,并采用Pauta法则对原始轧制数据进行预处理,基于GA-BP模型建立了精度良好的轧制力预测模型,并采用改进的麻雀搜索算法对GA-BP模型进行了二次优化。将建立的改进SSA-GA-BP模型与传统轧制力模型、BP神经网络模型以及未二次优化的GA-BP模型进行对比。结果表明,改进的SSA-GA-BP模型较其他模型具有较高的预测精度和良好的泛化能力。

基于Transformer模型的车辆轨迹预测

准确预测车辆轨迹可以保障自动驾驶车辆行驶安全,针对已有方法对长序列轨迹建模预测能力有限的问题,本文提出一种基于Transformer网络的车辆轨迹预测模型。将车辆的运动数据与交互数据输入驾驶意图预测模块生成概率意图向量,通过Concatenate函数与轨迹信息拼接后输入轨迹预测编码器,利用多头注意力机制充分提取轨迹特征,经解码器得到未来时刻的车辆轨迹分布。在车辆轨迹真实数据集NGSIM上进行验证,结果表明:在2 s预判时间下,驾驶意图预测模块准确率可达到85%以上;在4 s的预测时域下,轨迹预测模型相较于已有模型,其RMSE降低均达到10%以上。本文提出方法为自动驾驶车辆准确预测轨迹提供技术支持。

基于形变长短期记忆网络的换道意图预测

混行交通下的自动驾驶车辆需具备换道意图预测能力来保障行驶安全。为尽早预测车辆换道意图,提出一种基于形变长短期记忆(mogrifier long short-term memory,M-LSTM)网络的换道意图预测模型。首先采用S-G(Savitzky-Golay)滤波器对自然驾驶数据集NGSIM(next generation simulation)进行降噪筛选,按向左换道、向右换道、直线行驶对不同时间长度的轨迹序列标注,选取车辆运动信息与环境信息输入模型,最后采用softmax函数进行意图分类。试验结果表明,在不同预判时间下,模型准确率均高于支持向量机(support vector machine,SVM)、LSTM模型,且越接近换道点预测准确率越高,在1.0、2.5 s时预测准确率分别为93.83%与81.30%。提出的模型具有良好的准确性与预判性,能为自动驾驶车辆尽早识别换道意图提供技术支持。

一流课程建设背景下“信号分析与处理”课程教学改革研究

在一流课程建设背景下,文章作者以太原科技大学自动化专业为例,针对“信号分析与处理”课程传统授课模式下存在的问题,提出要从教学内容、教学方法和考核方式方面出发进行教学改革。首先,教师要通过修改教学大纲和重构教学内容,形成有助于提高学生学习能力和实践能力的培养体系。其次,教师要采用启发式教学模式、线上线下混合式教学模式、开设小班讨论课等多种形式,激发学生学习兴趣,提高学生运用知识的能力。最后,教师要利用定性评价和定量评价相结合的方法检验教学效果。这些改革策略可以激发学生的学习主动性和积极性,促进理论和实践的结合,为学生今后的工作和学习打下坚实的基础。

基于YOLOv5 LiteX算法的光伏组件缺陷检测

利用无人机载热红外设备对光伏组件进行航拍和缺陷检测。针对无人机存储和算力的局限性,以及现有基于深度学习的缺陷检测模型在大型光伏电站复杂环境下模型参数量大和计算开销大的问题,设计使用YOLOv5 LiteX作为超轻量化的缺陷检测模型。首先,选择加权双向特征金字塔BiFPN替换原来的特征金字塔PANet,使特征有效的跨尺度连接和加权融合;其次,在特征融合的基础上增加更大的检测尺度,以提高模型检测较小缺陷目标的性能;引入focal-EIoU Loss对原有的边界框坐标预测损失加以改善,使网络专注于困难样本的运算。此外,通过数据增强方法来克服数据量过少的问题。改进后网络的平均精确率(mAP)相较于基准网络(Lite-YOLOv5)提高了7.32个百分点,困难样本(异物遮挡)的mAP大幅度提升。

弘扬教育家精神,造就新时代名师

百年大计,教育为本;教育大计,教师为本。教师是立教之本、兴教之源,是推进教育强国建设的核心力量。习近平总书记提出要弘扬教育家精神,这为新时代广大教师成长与实践指明了奋斗方向。一、追本溯源:丰富教育家精神内涵。教育家精神是优秀教师群体精神内核的集中写照,它根植于中华师道文化中的教育思想,体系化于习近平总书记关于教育重要论述的理论逻辑,扎根于中国大地办教育的实践逻辑,是新时代教师队伍建设的精神引领和现实依循。

基于FPGA的工控设备嵌入式系统开发方法研究

随着工业自动化和智能化的迅速发展,嵌入式系统在工控设备中的应用日益广泛。基于现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)的嵌入式系统,以其灵活性和高效性,在工业控制领域中展现出独特优势。本文旨在探讨基于FPGA的工控设备嵌入式系统的开发方法,重点分析了FPGA在工控设备中的应用,并提出针对性的系统开发策略。通过对FPGA架构的分析,本文着重探讨了嵌入式系统设计中的硬件配置、软件开发及系统集成方法。研究结果表明,利用FPGA进行工控设备嵌入式系统的开发,可以有效提升系统的性能、可靠性和灵活性,为工业自动化提供强有力的技术支持。

某建筑项目工程中混凝土浇筑施工技术的应用

混凝土,在现代建设中扮演着至关重要的角色,直接关系到工程质量的高低。社会的快速进步加上人们对居住品质要求的不断提升,使得混凝土的应用变得更加广泛。在施工过程中,深入理解混凝土的浇筑特性十分重要,并需要根据现场实际情况,对工程的每一步操作进行精细管理,以确保整个建设过程达标。进一步地,采用恰当策略来保证建设质量,有效分配施工资源,能够促进工程顺畅推进,实现工程的良好经济与社会效益。

建筑工程造价中的成本超支问题及控制机制探讨

建筑工程造价中的成本超支问题是建筑项目管理中的一个关键挑战,直接影响着项目的进度、质量和经济效益。成本超支不仅会导致工期延误,还可能迫使项目在最后阶段削减预算,影响建筑质量,从而带来安全隐患。随着建筑行业的复杂性增加,成本控制已成为项目成功的核心因素之一。本文通过系统分析建筑工程中成本超支的主要原因,提出了一系列有效的造价控制机制,包括加强前期规划、优化材料采购、提升施工管理水平等,为建筑行业管理者提供有力的参考依据。

铁路至城市轨道单向免安检条件下换乘效率提升评价

安检互认能够兼顾保障站厅运行安全与提升疏散通行效率的优点,为有效提升铁路与城市轨道交通二者之间的换乘效率,定量研究了铁路至城市轨道单向免安检实践中的换乘效率提升情况。以广州南站为例,首先,根据高铁单向安检客流要求,重新优化站内功能区布局并梳理构建客流进出流线;其次,通过Anylogic微观动态仿真软件标定好模型参数,输入实际调查客流数据,基于社会力模型对乘客真实的高铁至城市轨道交通换乘行为构建行人仿真模型模拟研究;最后,通过确定评语集、建立因素集,选取时间效率、速度效率、拥挤程度三方面指标构建模糊综合评价方法,对实施单向免安检前后的交通组织方案换乘效率进行定量评价。实验结果表明,在实施单向免安检后,铁路至城市轨道换乘平均时间下降约16s,安检平均排队人数减少28人,铁路站厅内平均人数下降110人。方案评价得分由2.16上升至2.93,增加0.77,实施单向免安检后效率评价由“一般”上升至“较高”。

基于EtherCAT总线的Modbus-RTU主站网关设计

EtherCAT在国内工控领域被广泛应用,国内许多工业现场采用EtherCAT总线作为控制系统总线。Modbus也是一种标准开放的通信协议,许多仪器仪表、传感器、变频器支持Modbus协议,作为Modbus从设备被大量地应用于工控现场。为了解决工控现场EtherCAT总线与Modbus设备通信问题,设计了一种基于EtherCAT总线的Modbus-RTU主站网关模块,实现EtherCAT总线与Modbus协议的转化。该模块对外支持2路RJ45接口和1路DB9接口,其中RJ45接口支持EtherCAT协议,DB9接口支持Modbus-RTU主协议。模块通过2路RJ45接口灵活应用于EtherCAT网络中,可以配置链型和环型拓扑结构。

3种类型水生植物及其组合对污染水体中铬、氮和磷的净化效果研究

选择黄菖蒲(挺水植物)、大薸(浮水植物)、黑藻(沉水植物)3种类型水生植物,通过静态水培试验,以无植物空白系统为对照,考察了3种水生植物及其组合对水体中的铬、氮和磷的净化效果。结果表明,植物对TN、TP、6价铬和总铬有一定的净化效果,试验后期与试验开始时相比植物对TN、TP、6价铬和总铬的净化效果均有不同程度的下降;4种植物系统对TN和TP去除能力的顺序相同,即大薸>组合>黑藻>黄菖蒲,对6价铬的去除能力为组合>黄菖蒲>黑藻>大薸,对总铬的去除能力为黄菖蒲>组合>黑藻>大薸。同单一的植物相比,3种植物组合系统对氮、磷和重金属铬都有较好的去除效果,且生长良好,可在治理含铬富营养化水体时结合实际考虑采用。

珠海西坑尾垃圾填埋场渗滤液处理二期工程设计

珠海西坑尾垃圾填埋场渗滤液处理二期工程采用了中温厌氧(UASB)+膜生化反应系统(MBR,含两级硝化反硝化)+膜深度处理(纳滤/反渗透)主体工艺,浓缩液采用"高级氧化"处理工艺,污泥采用污泥减量化+脱水干化处理工艺。介绍了工程的设计参数并分析了设计特点与流程,处理出水水质能够稳定达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB 16889-2008)及广东省《水污染物排放限值》(DB 44/26-2001)的控制出水水质要求。通过优化设计工艺达到低能耗高效率处理垃圾渗滤液并解决了浓缩液和污泥二次污染的问题。

基于能量流分析的静脉产业园建设

本文论述了我国静脉产业园的发展现状及开展园区能量流分析的意义,研究了静脉产业园能源流分析的理论基础,并通过对典型静脉产业园的初步分析,指出了园区能量利用方面存在的主要问题,提出了相应的解决对策。

厚板大坡口多层多道焊接轨迹规划算法

针对厚板大坡口机器人多层多道焊接工艺,提出了一种多层多道焊接轨迹规划算法。首先通过机器人视觉系统获取焊缝横截面几何尺寸,再根据坡口形状规划焊层数及各层道数,最终确定多层多道焊接起止位置。在焊接过程中,为了避免重复多道焊接过热导致工件变形的问题,引入了对称型焊接方式进行焊接。利用RobotStudio软件离线编程检验了算法的准确性,通过焊接测试验证了机器人焊接质量及效率。结果表明,该方法避免了手动示教的繁琐过程,提高了焊接效率,焊接后坡口填充效果及焊缝成形良好。

机动车辆室内复合主动噪声控制系统的设计

本文在系统研究主动噪声控制技术和机动车辆内噪声来源的基础上 ,提出利用复合主动噪声控制思想 ,改善机动车辆室内噪声环境的方案及其算法实现。具体地说 ,就是利用反馈主动噪声控制系统 ,抵消低频噪声对车室内的总噪声辐射 ;利用前馈主动噪声控制系统 ,抵消发动机噪声的基频分量及其多次谐波分量。分析表明 :该方案具有较好的除噪效果和较高的实用价值。

架空地板送风系统技术探讨

探讨了架空地板送风系统的工作原理和特点,分析了该系统的送风静压层和送风特性,并从这种送风特性出发,综述了架空地板送风系统在室内空气品质、热舒适性和节能等方面的特点。通过分析,得出架空地板送风系统能够减小空气龄,提高换气效率和通风效率,显著改善室内空气品质;在热舒适方面,架空地板送风系统可以通过使用者调节出风方向和风量达到热舒适;在能耗方面,架空地板送风系统由于仅需维持工作区环境参数,使得送风量和风机压头减小,制冷机效率提高,在风机能耗和冷热源能耗上有着显著的经济效益。最后得出了架空地板送风系统将被广泛应用的结论。

机动车辆舱室内主动噪声控制系统的设计

针对主动噪声控制技术在改善机动车辆舱室内噪声状况的应用中存在的技术难点，如消除声反馈过程、准确获得参考信号和声学路径的估计等，进行了分析、研究，并在此基础上给出了一种机动车辆舱室内的主动噪声控制系统设计方案。