基于BRB-PSO的船舶舵机模型参数辨识方法研究

文中提出一种基于BRB-PSO的船舶舵机模型参数辨识方法.构造关于船舶舵机模型参数的BRB-PSO辨识模型,以描述模型输入(指令舵角和实际舵角信号)与模型输出(舵机模型参数)之间的非线性关系;建立置信规则库(BRB),通过置信规则推理得到惯性权重变化量的估计值并更新惯性权重;基于该惯性权重调整粒子群算法(PSO)中粒子的速度、位置等参数,依次迭代,直到达到停止要求,实现舵机模型参数的辨识.通过与其他典型参数辨识方法的实验结果对比,进一步说明BRB-PSO辨识方法在舵机模型参数辨识方面的优越性.

无人机观测时间对玉米冠层叶绿素密度估算的影响

为探讨不同时间获取的无人机多光谱数据对玉米冠层叶绿素密度(canopy chlorophyll density,CCD)估算的影响,分别在玉米抽雄吐丝期、籽粒建成期、乳熟期和蜡熟期选择同一天的10:00—10:59、11:00—11:59、13:00—13:59和14:00—14:59进行无人机多光谱观测试验,并结合PROSAIL模型模拟结果与实测CCD数据,分析一天中不同时刻典型植被指数的变化规律及CCD估算结果的差异。结果表明:在同一天中,无人机玉米冠层反射率和与实测CCD相关性较好的植被指数值均随时间变化,近红外波段的反射率变化最明显,越接近12:00,实测的植被指数值越低,而在一天的不同时间PROSAIL模型模拟的植被指数值几乎没有差异。在同一天,基于不同观测时间获取的同一植被指数与实测CCD的相关性存在较大差异,且不同生育时期和不同指数间的差异不一致;而模拟得到的同一植被指数与CCD的相关性在同一天不同时间的差异不明显。在不同生育时期,基于不同观测时间无人机数据构建的CCD估算模型均可以取得较好的精度,但不同观测时间的估算结果存在差异,决定系数最低的为0.53,最高的为0.80。这些结果表明,在传统的光谱数据获取时间范围内(10:00—14:00),无人机影像获取时间仍对玉米CCD估算有影响,越接近12:00,估算精度越高。研究结果可为后续作物的CCD精准估算提供基础支撑。

冗余铺放机器人的自运动流形及逆解优化研究

针对用于复合材料铺放成型的八自由度冗余机器人系统的逆运动学问题,提出了一种求解其自运动流形及逆解优化的算法。首先,基于位姿分离思想定义了位置子流形和姿态子流形,采用几何求解法得到了基于自运动变量的参数化方程形式的位置子流形和姿态子流形;然后,根据机器人的关节约束和实际铺放工艺过程,对给定的铺放位姿进行了位置子流形和姿态子流形配对的仿真,并用流形中若干组逆解通过正向运动学得到了末端位姿矩阵(其结果均与给定位姿相符,从而验证了自运动流形求解过程的正确性);最后,在完成自运动流形求解的基础上,从机械臂运动的平滑性和关节运动变化量两个方面出发,提出了一种基于自运动变量参数化方程的全局优化目标函数;以飞机尾椎模型为实验研究对象,对其中一条铺放路径进行了逆解全局优化仿真,得到了自运动变量和机器人各关节角在铺放路径上的优化曲线,将仿真结果与一种多目标优化算法进行了比较。研究结果表明:针对相同的铺放路径,采用上述优化算法后关节角变化总量降低了11.25%;该算法能够有效地求解八自由度冗余铺放机器人系统的自运动流形,基于全局优化目标函数,其能够在自运动流形中寻找出自运动变量和机器人各关节的最优解。该算法同样也适用于其他位姿解耦的冗余机器人系统逆解问题的求解。

光子带隙光纤背向散射次波建模及实验验证

光子带隙光纤有着独特的结构形式、传输介质和导光机制,这使其具有传统光纤无法比拟的优点,是未来光纤陀螺的理想选择。但光子带隙光纤粗糙的纤芯内壁导致其产生强烈的背向散射次波,会使光子带隙光纤陀螺产生额外的非互易误差。为了定量分析光子带隙光纤背向散射次波强度大小,论文基于电偶极子辐射理论建立了一种简单的光子带隙光纤背向散射次波理论模型。通过聚焦离子束微纳加工法和原子力显微镜测量得到了准确的纤芯内壁表面形貌功率谱密度,进而计算得到HC-1550-02型光子带隙光纤背向散射系数理论值为2.61×10^(-9)/mm。通过光频域背向反射散射仪得到HC-1550-02型光子带隙光纤背向散射系数测量值为~1.82×10^(-9)/mm,初步验证了背向散射次波模型的正确性,为背向散射次波抑制技术研究奠定了基础。

仿猛禽视觉多分辨率的海上无人艇协同跟踪

针对海上无人艇跟踪过程中大场景与高分辨间的矛盾问题,本文提出一种仿猛禽视觉多分辨率机制的海上目标无人艇协同跟踪方法。模拟猛禽双中央凹多分辨率成像规律,构建目标无人艇跟踪大小场景;在大场景中,模拟猛禽视顶盖-峡核通路中视觉刺激的竞争选择机制进行海上无人艇显著性检测,用于纠正核相关滤波目标跟踪的结果;在小场景中,建立仿猛禽色彩分辨空间,并采用颜色显著性检测方法提取无人艇上的合作靶标;建立大场景纠正及小场景引导协同跟踪策略,实现对海上目标无人艇的协同跟踪。对比实验结果表明,本文方法的跟踪成功率高于对比方法,且有最高的平均重叠率和最低的平均像素误差,适于无人机完成对海上目标无人艇的跟踪任务。

7°尖锥高超声速边界层脉动压力实验研究

针对半锥角7°尖锥模型,在常规高超声速风洞中开展了边界层脉动压力测量实验,进行了线性稳定性分析,研究了单位雷诺数和马赫数对尖锥边界层转捩位置和边界层稳定性的影响规律。模型长度800 mm,头部半径0.05 mm,实验单位雷诺数0.49×10^(7)~2.45×10^(7) m^(-1),马赫数5~8,迎角0°。通过红外热图技术和高频脉动压力测量技术获得了模型表面边界层转捩位置和边界层内扰动波能谱分布,利用线性稳定性理论分析了最不稳定波频率和增长率。实验结果表明:在转捩区间可以测量到明显具有不稳定波频谱特征的脉动压力信号,其频率与稳定性理论分析的二模态不稳定波接近,幅值变化趋势也与之类似;随着雷诺数增大,不稳定波出现位置提前,频率增大,转捩位置提前;边界层中不稳定波包含第一和第二模态,马赫数5时,转捩由第一模态主导,马赫数高于6时,由第二模态主导。

基于AdaBoost的地下采掘工程高韧性安全评估方法

为确保煤炭地下采掘工程的安全性,提出一种基于AdaBoost的高韧性安全评估方法。首先,将隧道设计参数、地质条件参数和施工参数作为模型的输入,矿井沉降值作为输出,将施工现场采集的输入参数数据划分为训练数据集和测试数据集;其次,从数据集中抽取多个训练子集,分别建立多个子模型;然后,分别计算子模型的误差和权重,以神经网络作为基准模型,将所有训练数据集划分为正常数据和异常数据,并更新权重;最后,根据加权后的数据集,构建AdaBoost预测模型,并开展案例分析,验证该方法的有效性。结果表明:相比于直接使用AdaBoost算法,基于正常数据和异常数据构建的AdaBoost高韧性安全评估方法所得的结果准确率更高,该方法具有一定的科学性和有效性。

湖沥青与SBS复合改性沥青性能研究

为了研究湖沥青在改性沥青中的应用,以湖沥青和软化剂制备调和沥青,研究了调和沥青掺量对苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)改性沥青性能的影响。结果表明:当软化剂添加量(质量分数)为40%时,所制备的调和沥青的软化点、针入度(25℃)和延度(15℃)满足70A基质沥青性能指标;调和沥青的加入,能够促进SBS在沥青中的溶胀和发育,提高了SBS改性沥青的高温性能,但对SBS改性沥青的低温性能存在不利影响。当调和沥青的添加量(质量分数)为15%时,所制备的复合改性沥青的性能指标能够满足SBS改性沥青技术指标要求。

基于小波重构的天平动态特性数据处理技术

针对风洞试验模型会产生受迫振动,测力天平测量的数据是模型受迫振动和受到气动力的混叠影响测力数据精度的问题,提出基于小波重构的天平动态特性数据处理技术。通过在模型上安装加速度计敲击模型获取受迫振动数据,再对受迫振动数据通过快速傅里叶变换(FFT)分析确定滤波频率阈值,采用小波重构技术实现滤波。通过投影公式计算动态补偿系数,通过补偿系数对天平测量的气动力实现补偿。试验数据分析发现,基于小波重构的天平动态特性数据处理技术,可得到固定的补偿系数,在试验环境中,干扰信号最大能衰减到15.69%,具有重要的工程应用价值。

反谐振空芯光纤冷原子导引

利用852 nm导引光产生的偶极势阱将经激光冷却的87Rb冷原子团装载并导引进入反谐振空芯光纤中。提出了空芯光纤内原子系综的光学深度理论模型,利用该模型对光学深度透射谱进行拟合获得谐振光学深度。在此基础上利用飞行时间法估算空芯光纤内原子团的径向温度和原子数目等参数。系统性地实验研究了偶极势阱深度、原子团初始温度、原子团初始空间位置等条件对导引结果的影响,确定了空芯光纤导引冷原子团实验的参数优化方向,为基于空芯光纤的冷原子干涉仪技术奠定了基础。

基于改进Unet的分布式光伏建筑物高精度分割方法

针对屋顶光伏资源评估中难以准确高效地获取建筑物屋顶区域的问题,该文提出一种基于Unet的FPN_AttentionUnet语义分割网络,用于实现建筑物屋顶的高精度自动提取。该网络融合Soft-Attention注意力机制和双层特征金字塔FPN以提取准确的语义信息,精细化分割结果。Soft-Attention注意力机制用于处理和连接编码部分与解码部分的特征图;双层特征金字塔FPN融合解码部分不同尺度的特征图来获取不同尺度的特征信息。采用无人机获取苏州某区域上空的建筑物数据集和武汉大学WHU公开数据集分别进行训练,训练结果表明:与Unet、AttentionUnet、FPNUnet网络相比,该文提出的FPN_AttentionUnet在建筑物外轮廓提取中具有更高的精度,有效提高边缘提取效果。在自制数据集中类别像素准确率C_(PA)达95.56%,平均交并比M_(IoU)达91.10%,在WHU公开数据集中分割效果同样优于其他对比网络,所提算法能够有效提升建筑物外轮廓边缘的分割精度。最后以河海大学常州校区为例,利用提出的算法从无人机图像中分割建筑物,评估指定区域的光伏发电量与光伏组件安装潜力。

基于有限元的500kV复合绝缘横担电场分布仿真分析

复合绝缘横担由于其绝缘性能好、质量轻、节约输电走廊等优点应用前景广泛,然而目前针对复合绝缘横担尤其是500 kV及以上电压等级的生产设计、试验验收、施工运维、标准规范等研究国内外尚属空白。高压复合绝缘横担在运行过程中的电场分布特性是复合绝缘横担设计、验收过程中必须解决的问题,针对此,本文建立了500 kV复合绝缘横担电场分布及电位计算模型,利用COMSOL有限元分析软件对500kV复合绝缘横担及其相连接部分杆塔进行仿真分析。此外,为了确保后续老化、绝缘实验的便捷性及可操作性,建立了500kV复合绝缘横担缩比模型,并确定缩比模型的试验电压。结果表明:复合绝缘横担表面最大场强出现在横担高压端,电场强度为3.82×10^(5)V/m,斜拉绝缘子表面最大电场强度为支柱横担的86.38%,最大电场强度为3.3×10^(5)V/m。确定了当缩比模型按照原尺寸的1∶5进行缩放时,使得缩比模型的表面最大场强达到预期电场强度的试验电压为60 kV,为复合绝缘横担的室内初期试验提供了理论依据。

基于循证的多学科协作照护模式对急性缺血性脑卒中照顾者的影响

目的:探索基于循证的多学科协作照护模式对急性缺血性脑卒中照顾者的影响。方法:选取2019年12月至2023年5月在丽水市中心医院住院治疗的急性缺血性脑卒中患者及其照顾者119对,采用随机数字表法分为多学科协作照护组(n=62)和对照组(n=57),其中多学科协作照护组采用基于循证的多学科协作照护模式,对照组采用常规护理模式。针对两组患者的照顾者,收集出院后3个月Zarit照顾者负担量表、抑郁自评量表和SF-36简明健康调查量表数据,分析护理模式对照顾者照顾负担、抑郁水平、生活质量的影响。结果:出院后3个月,两组照顾者的Zarit照顾者负担量表和抑郁自评量表得分均下降(P<0.001),多学科协作照护组照顾者的Zarit照顾者负担量表得分显著低于对照组(P<0.001),中度及以上照顾负担的照顾者比例较低(χ^(2)=16.384,P<0.001);多学科协作照护组照顾者的抑郁自评量表得分显著低于对照组(P<0.001),划定为抑郁的照顾者比例较低(χ^(2)=4.449,P=0.035)。两组照顾者的生活质量评分均提高,多学科协作照护组照顾者的生理健康和心理健康总分显著高于对照组(均P<0.001)。结论:基于循证的多学科协作照护组模式应用于急性缺血性脑卒中照顾者有助于减轻照顾负担,改善心理素质,提高生活质量。

评价放疗联合替莫唑胺治疗术后高级别胶质瘤的有效性和安全性

目的分析高级别胶质瘤术后予以替莫唑胺、放疗联合治疗的有效性和安全性。方法分析对象为2019年11月-2021年11月在本院就诊的高级别胶质瘤术后患者60例,依据随机数字法予以分组,30例予以替莫唑胺、放疗联合治疗的患者归入治疗组,30例予以单纯放疗的患者归入对照组,对比和评价两组治疗安全性和有效性。结果与对照组比较,临床有效性治疗组明显更高(χ^(2)=5.4545,P<0.05)。与对照组比较,不良反应发生率治疗组较高(χ^(2)=2.0520,P>0.05)。两组患者治疗前KPS评分比较差异无统计学意义(t=0.0508,P>0.05);6个周期治疗后,与对照组对比,治疗组患者KPS评分明显较高(t=5.9191,P<0.05)。治疗2个周期(72.35±5.45)分、(70.15±5.40)分和4个周期(75.65±6.40)分、(72.45±7.45)分对比差异无统计学意义(t=1.5706、1.7846,P>0.05)。结论高级别胶质瘤术后患者予以替莫唑胺、放疗联合治疗具有较高的有效性和安全性,此治疗方案值得推广。

竖向基础激励下圆弧拱动内力分析

文中以竖向基础激励下两端固接圆弧拱为研究对象,运用能量法与哈密顿原理推导了圆弧拱的运动方程,分析了圆弧拱动轴力与动弯矩随圆心角和长细比的变化规律,并用有限元软件建立了数值分析模型,验证了理论解析解的正确性。结果表明,大长细比圆弧拱的动轴力随着圆心角的增加先逐渐增加,然后逐渐减小;对于小长细比的圆弧拱,其无量纲动轴力随着圆心角的增加而增加。大长细比圆弧拱的无量纲动弯矩随圆心角的增加而增加,并在较小的圆心角处达到一个峰值,然后随着圆心角的增加,无量纲动弯矩先减小后增加;对于小长细比的圆弧拱,其无量纲动弯矩随着圆心角的增加而逐渐增加。

牛津活动平台单髁置换术治疗膝关节自发性骨坏死的疗效分析

目的探讨牛津活动平台单髁置换术治疗膝关节自发性骨坏死的临床疗效。方法回顾性分析上海交通大学医学院附属松江医院骨科自2017年1月至2021年7月采用牛津活动平台单髁置换术治疗的30例膝关节自发性骨坏死患者,男7例,女23例;年龄62~80岁,平均(70.20±4.39)岁;左膝11例,右膝19例。术前通过X线和MRI对患者进行诊断和分期,记录并评价术前、末次随访时膝关节的功能、疼痛和下肢力线改善情况。结果全部患者均获随访,随访时间为12~36个月,平均为(26.43±7.18)个月。疼痛视觉模拟评分术前(6.63±1.07)分,术后末次随访(1.17±0.95)分,差异有统计学意义(P<0.05),术后疼痛明显缓解;美国特种外科医院膝关节评分术前(63.03±5.76)分,术后末次随访(93.33±2.81)分;牛津大学膝关节评分术前(44.07±3.05)分,术后末次随访(21.37±2.91)分,差异有统计学意义(P<0.05);膝关节功能显著提高,全部为优。膝关节术前最大活动度(120.73±3.89)°,术后末次随访(121.43±2.74)°,差异无统计学意义(P>0.05);术前股胫角(178.6±1.98)°,术后末次随访(174.8±0.71)°,差异有统计学意义(P<0.05),下肢力线得到纠正;术前胫骨平台后倾角(6.9±1.06)°,术后末次随访(7.2±0.55)°,差异无统计学意义(P>0.05)。结论牛津活动平台单髁置换术治疗膝关节自发性骨坏死,具有保留更多的骨量和软组织、创伤小、出血少、本体感觉恢复快、改善下肢力线、术后功能恢复好和并发症少等优点,临床疗效满意。

草甘膦暴露对斑马鱼胚胎发育的毒性效应及机制

为了探究环境中草甘膦的毒性效应及致毒机理。将斑马鱼(Danio rerio)胚胎暴露于草甘膦(1、10、100μg·L^(-1))72 h,观察并记录胚胎孵化率、存活率、畸形率、心率,测定ATPase活性及胚胎发育相关基因(Tbx5、Nkx2.5、Tnnt2、Bmp2b、Ihh、Shh)表达水平。结果显示,高浓度组(10μg·L^(-1)和100μg·L^(-1))中斑马鱼胚胎存活率和孵化率显著降低,心包水肿率、脊柱弯曲率和卵黄囊肿率显著升高;胚胎发育相关基因的转录水平发生了改变,在1μg·L^(-1)组中,Nkx2.5 mRNA水平无明显变化,但Tbx5、Tnnt2、Bmp2b、Shh水平明显升高,而Ihh水平明显降低;在10μg·L^(-1)和100μg·L^(-1)组中,Tbx5、Nkx2.5、Bmp2b、Ihh、Shh的mRNA表达显著降低;在10μg·L^(-1)和100μg·L^(-1)暴露组Na^(+)/K^(+)-ATP酶和Ca^(2+)-ATP酶活性均受到显著抑制。较高浓度的草甘膦对于鱼类具有显著的发育毒性,毒性效应机制与胚胎发育相关基因转录水平变化及酶活性抑制有关。依据试验结果,草甘膦LOEC为10μg·L^(-1),NOEC为1μg·L^(-1),环境中的草甘膦残留量达到一定浓度(≥10μg·L^(-1))时对鱼类构成潜在威胁,在实际应用中应全面考察环境草甘膦可能残留的浓度。

基于区域定位的岩溶区铁路枢纽沉降观测系统初探

岩溶区铁路枢纽建(构)筑物沉降关系到铁路枢纽建设及安全运行,减少观测人工成本,提高观测精度,适于岩溶区铁路枢纽特点,是判定观测方法适用性的关键。文中阐述了铁路枢纽重要建(构)筑物沉降观测的意义、内容及精度要求,分析了传统观测方法的优缺点,引入了区域定位技术用于沉降观测,提出适用于岩溶区铁路枢纽沉降观测自动化、智能化沉降观测系统,并解决了观测系统设立过程中的关键问题,丰富了沉降观测特别是区域沉降观测的方法。

工程企业综合管理在线系统研究

为实现工程企业管理工作数字化、规范化、流程化,最大限度解放管理人员的生产力,提高管理质量和资源利用率。文中从工程企业综合管理的实际出发,通过引入数据挖掘理念,应用实施综合管理在线系统,深入推进数字化企业的有力举措,满足各管理层级的信息获取需要,提供各层面、多维度的决策看板,改善企业运营行业的合理性、运营活动的有序性、内部控制的有效性、数字化系统的可靠性,使企业管理者能及时获取管理信息,发现企业管理的问题和薄弱点,促进企业管理流程和改善企业价值增值,并确定未来的管理重点或者具体管理事项,实现企业高质量发展。

盾构地铁隧道施工监测方法研究

文中根据盾构地铁隧道施工特点,并结合隧道施工监测布置及方法,分析了盾构地铁隧道监测的目的,研究盾构地铁隧道监测的范围,得出盾构地铁隧道施工对周边建(构)筑物变形控制标准和自身结构要求控制标准,同时提出盾构地铁隧道施工监测的方法、应对管理措施、数据处理方法、成果提交方法和信息反馈策略,相关研究也在某盾构地铁隧道施工监测实践。研究结果对保障盾构地铁隧道安全和顺利施工具有重要意义,可为其他类似工程提供参考,进一步丰富了地铁隧道研究理论。