基于改进Transformer模型的多声源分离方法

目前主流的语音分离算法模型都是基于复杂的递归网络或Transformer网络,Transformer网络复杂度高导致训练难度大以及音频的高采样率导致在样本级别上使用超长输入从而获取不完全特征,不能直接对长语音特征序列进行直接建模出现特征丢失问题。对此,该文提出了一种基于Transformer的改进网络模型。首先,在原有Transformer网络模型编码器里新添加下采样块,计算不同时间尺度上的高级特征同时降低特征空间复杂度;其次,在Transformer网络模型的解码器里添加上采样层与编码器下采样层特征融合保证特征不丢失,提高模型分离能力;最后,在模型分离层里引入一种改进的滑动窗口注意力机制,滑动窗口使用循环移位技术,新的特征窗口中包含老的特征窗口特征同时融合特征边缘信息完成了特征窗口之间的信息交互,获得特征编码以及特征位置编码同时提高特征信息之间的相关系数。实验表明,使用SI-SNR评价标准达到13.5 dB,使用SDR评价指标达到14.1 dB,分离效果优于之前的方法。

城轨列车塞拉门下摆臂状态仿真分析

塞拉门是目前城轨列车车门系统中的主流类型,大部分塞拉门具有下摆臂结构,该结构对门扇的顺畅运动和良好的密封性能起着至关重要的作用。然而,当前运营单位针对下摆臂结构的检修多集中于尺寸测量和功能检查方面,而对下摆臂状态的关注较少,行业内已出现多起因缺乏针对下摆臂状态的检修而导致下摆臂滚轮掉落至轨行区的案例,因此对下摆臂状态进行仿真分析意义重大。文章根据塞拉门系统正线受力和密封方式,对2种不同结构的下摆臂进行对比分析,并基于几何特征建立固体力学和应力寿命的有限元模型。仿真结果表明,带有防脱销结构的下摆臂组件在相同受力情况下,使用寿命约是无防脱销结构的2.78倍。由此提出以下改进措施,对于客流量较少的列车可以仅在大修时更换下摆臂组件,而对于状态欠佳的下摆臂,可以在半个架修周期内单独更换滚轮组件,以确保列车运行的安全性和可靠性。

基于二阶滑模算法的步进电机自动升降转速控制方法

受各部分联动关系的影响,步进电机转速的升降调节控制效果难以满足实际需求。为此,提出基于二阶滑模算法的步进电机自动升降转速控制方法。在综合步进电机转子的运动方程、步进电机的电磁力矩方程、电机转动方程及阻尼系数方程的基础上,构建步进电机数学模型,并明确通过调节输入电流,控制步进电机的转速,使得电机达到期望转速的控制目标。在具体的控制阶段,引入二阶滑模控制器,根据增益系数对滑模面函数和滑模控制律进行循环迭代,直至满足控制要求。测试结果表明,设计控制方法不仅能够实现在短时间内迅速调整测试步进电机转速,并且转速表现出较高的稳定性,满足实际应用需求。

简易滑动式腿部康复设备机构设计与分析

目的针对下肢功能障碍患者在康复初期需要卧床锻炼腿部肌群的需求,设计出一款简易滑动式腿部康复设备,防止患肢肌肉萎缩,实现患者在卧床阶段就可进行初期康复训练。方法采用曲柄滑块传动系统,设计机构方案;根据人体关节活动度,建立运动学模型并确定结构尺寸,进行分析验证;并对机构本体强度进行校核。以此基础制作出设备样机,测试验证样机可行性。结果所设计机构关节活动范围符合正常人体关节活动度,结构强度符合要求,设备样机运行平稳、速度平滑,实际运行速度与理论规划速度基本吻合。结论本设计可以满足下肢功能障碍患者在康复初期的卧床康复训练需求,具有体积小、质量轻等优点,为促进小型化、轻量化的下肢康复设备发展提供参考。

下肢外骨骼机器人设计及实验研究

为实现下肢残障者的运动康复,设计液压驱动的下肢外骨骼机器人机构。针对下肢外骨骼的运动跟随需求,提出一种滑模控制器,并进行了控制仿真模拟。仿真结果表明:外骨骼采用该控制算法能较好地实现位置跟踪。基于dSPACE硬件在环实时仿真系统搭建了下肢外骨骼系统,进行了空摆实验、被动跟随实验及主动跟随实验。实验结果表明:设计的下肢助力外骨骼机器人能够为穿戴者提供助力,外骨骼样机的整体稳定性较好,对穿戴者具有良好的跟踪性能与快速响应性。

长江下游侧滑型窝崩成因及其力学机制

为全面认识长江下游各类窝崩的形成原因和力学机制,以和畅洲头窝崩为例进行全面分析,进而借鉴土力学方面成果,提出相应的失稳模式和估算方法。结果表明:和畅洲头窝崩属于侧滑型窝崩,其成因主要是岸滩土体中存在易液化的粉砂层,当外界出现一定的振动扰动因素,粉砂层液化条件成熟时则成为滑动层,液化层和上覆土层分多次发生大幅度侧向滑移,土体滑出窝塘口门进入河道深槽,随后被河道主流迅速分散搬运至下游。采用数理统计方法,得到土体滑移距离与液化层厚度和滑移层倾角之间幂函数形式的经验公式。研究结果可为长江下游此类窝崩的预警和治理提供参考。

基于零力矩点滑模预测控制的电动前移式叉车稳定性研究

考虑了在电动前移式叉车装载货物转向行驶的情况下,其门架受载变形和货物升降共同引起叉车合成质心位置的变化,进而结合叉车合成质心变化模型和叉车三自由度模型建立了叉车动力学模型。针对叉车合成质心位置变化导致其转向稳定性不足的问题,根据零力矩点(Zero Moment Point,ZMP)理论分析了叉车行驶的稳定条件并得到了侧倾指标来判断车辆的稳定性。通过理想跟踪模型得到理想的叉车横摆角速度、质心侧偏角、车身侧倾角和侧倾角速度,以理想值与由叉车动力学模型仿真得到的实际值的差值为输入,设计了一种基于零力矩点的滑模预测控制(Sliding Mode Predictive Control,SMPC)算法,以调节叉车后轮转角的大小。仿真研究表明,在阶跃工况和双移线工况下,当货物升降速度不同时,与滑模控制(Sliding Mode Control,SMC)和无控制相比,基于ZMP滑模预测控制实现了对理想叉车横摆角速度和质心侧偏角的实时快速跟踪,提高了叉车的稳定性。

基于RWNN补偿的下肢外骨骼滑模控制

针对下肢外骨骼系统精确动力学模型难以得到,且易受干扰等不确定性因素影响,提出一种基于递归小波神经网络(recurrent wavelet neural network,RWNN)补偿的滑模控制方法。结合拉格朗日原理和气动肌肉驱动特性,建立外骨骼系统模型,并将模型分为结构参数已知的标称部分和结构参数未知的不确定部分;对于标称部分,采用滑模控制方法进行控制,对于不确定部分,采用递归小波神经网络进行逼近;根据Lyapunov稳定性原理,证明了闭环控制系统的稳定性。搭建实验平台进行验证,结果表明外骨骼系统能够较好地跟踪期望轨迹,验证了所提控制方法的有效性。

气动肌肉下肢外骨骼机器人轨迹跟踪研究

气动肌肉下肢外骨骼机器人是当下的热门研究话题,对外骨骼理想轨迹进行精确跟踪是研究重点。但是气动肌肉下肢外骨骼运动系统结构复杂,有着很强的非线性,传统的控制方法不适用于这类系统。文章以气动肌肉下肢外骨骼机器人为研究对象,首先对气动肌肉和下肢外骨骼进行了动力学分析;然后采用基于趋近律的滑模控制器来对这一复杂的系统进行控制;最后利用Simulink对气动肌肉下肢外骨骼机器人运动控制仿真。结果表明,基于趋近律的滑模控制器对气动肌肉下肢外骨骼机器人轨迹跟踪有很好的控制效果。

基于ZMP下肢外骨骼机器人自平衡策略

随着社会老龄化的加剧,我国脑卒中的患者不断增多,这给我们国家和社会带来了极大的负担。文章推出了一款新型助力下肢外骨骼机器人,为这些患者的康复提供可行性方案。助力型下肢外骨骼的一个关键问题是行走过程中保持步态的稳定性,防止佩戴者摔倒。文章用滑模控制的方法提出了一种下肢外骨骼的控制策略,该策略可以减少外骨骼的干扰并且保持行走的稳定性。设计了步态稳定性的评价标准,然后设计了一种基于ZMP的控制策略。实验表明,该控制策略可以有效地减少下肢外骨骼的干扰,保持佩戴者的行走稳定性。

汶川—映秀M_S8.0地震的发震断裂带和形成的深层动力学响应

在印度洋板块与欧亚板块的碰撞-挤压作用下,不仅形成了喜马拉雅弧形山造山带,而且导致其东部弧顶—东构造结似一尖楔沿NNE方向插入青藏高原的东北缘.造成了巴颜喀拉块体和龙门山断裂系深、浅部构造强烈活动和变形,并导致高原腹地壳、幔物质以大型走滑断裂为通道边界向E-ES方向运移.2008年5月12日汶川—映秀MS8.0地震就发生在这相对活动的巴颜喀拉块体与相对稳定的四川盆地之间的龙门山断裂系辖区内.基于该区深部壳、幔结构和主震(MS8.0)与7万多次余震震中位置与震源深度的展布研究表明,汶川—映秀MS8.0地震的发震断裂不是震中在地表投影位置附近,而是龙门山断裂系3条以不同角度西倾、且向下在15±5km深处汇聚的断裂带CF.该发震断裂带不是一条简单的线性断裂带,而是一半径为5km左右的柱状震源体,沿NE向展布.在青藏高原东北缘深部物质向东与向东南运动过程中地壳各层整体逐渐抬升,且在龙门山断裂系地带为减薄的转折部位,而地壳低速层却在这里尖灭.在两陆-陆板块碰撞力系作用下,壳、幔介质以上地壳底部低速层(深20±5km)为上滑移面,并与上地壳解耦,而在深处则以岩石圈底部漂曳的软流层顶部(深100±10km)为下滑移,故下地壳和上地幔盖层物质才能同步运动.它们在四川盆地高速"刚性"壳、幔物质阻隔下,龙门山断裂系的3条向下汇聚的断裂带与下地壳和上地幔盖层物质同步沿龙门山断裂系的断层面向上逆冲,当向上与向下同步运动的固态壳、幔介质二者在15±5km深处强烈碰撞时激发了这次MS8.0地震和一系列强余震的发生和发展.基于上述可见,对强烈地震孕育,发生和发展的深部介质与构造环境,深部物质与能量的交换、运移和深层动力过程的研究乃核心所在.

永磁同步电机滑模变结构鲁棒控制

为了克服常规PID速度控制器的缺点,有效抑制状态变量的超调问题,加快转子的收敛速度,增强系统的抗干扰性,提出了一种用于表面式永磁同步电动机的上下界滑模变结构速度控制器。与常规PID速度控制器不同,该控制器将速度误差与系统状态量的变化相关联,通过预设负载转矩的上下界值来实时改进滑模控制率。该控制器可取代常规PID控制器应用于永磁同步电动机矢量调速系统中。仿真和实验结果表明,基于上下界的滑模变结构控制器能够有效地提高系统的静态、动态特性与鲁棒性。

升降弓电接触的接触线暂态热流建模与验证

高速铁路弓网滑动电接触热侵蚀会影响弓/线寿命,偶尔也引发弓网故障。本文基于暂态热功率平衡原理建立了一个针对动车组升降弓取/断流时双点电接触和左右滑板小离线情况下接触线电气暂态热流温升模型,研究了弓网系统单/双点滑动电接触的热流分布差别,解析了动车组升降弓取/断流时弓线小离线到良好电接触的热传导暂态温升变化过程,并给出了热传导暂态热流温升模型的线性化初始和热存储边界条件。最后,通过非接触式红外热像检测进行了升降弓取/断流时的双滑板电接触在不同载流和不同电接触效果下的接触线温升实验,并和解析计算的暂态热流温升模型对比,验证了升降弓取/断流在双滑板电接触下的接触线暂态热流温升模型的正确性和有效性。

重力驱动作用--滦平盆地下白垩统西瓜园组沉积时期主要的搬运机制

通过对冀北滦平盆地下白垩统西瓜园组沉积地层的实地考察,发现盆地内发育丰富的重力驱动作用沉积物。文中描述西瓜园组发育的滑动和滑塌现象,指出露头剖面中存在的挤压变形现象并非构造成因,而是由于滑动块体和滑塌块体前端的挤压应力环境造成的。在介绍西瓜园组重力流沉积发育环境的基础上,对露头中存在的若干重力流沉积进行了描述,并使用砂质碎屑流这一概念对这些现象进行了较为合理的成因解释。通过对滑动和滑塌(重力块体运动)和砂质碎屑流—浊流(重力流)沉积物研究,结合前人对该地区冲积扇—扇三角洲的研究成果,认为重力驱动作用是滦平盆地下白垩统西瓜园组沉积时期主要的搬运机制。

含移动副平面低副四杆机构的类型探究

对含有移动副平面低副四杆机构的类型通过变化移动副数目和机构倒置进行系统的归纳,获得含有移动副平面低副四杆机构的多种新机构并给出了应用实例,为机构的造型设计提供依据.

车镇凹陷北部陡坡带深水浊积扇发育特征及控制因素——以车66井区沙三段下亚段为例

通过岩心观察和样品分析研究车镇凹陷车66井区沙三段下亚段深水浊积扇发育特征,结合测井、录井、地震等资料,明确了深水浊积扇发育的主控因素及其成因演化。结果表明:车66井区深水浊积扇具有滑塌成因,埋深大,岩性多为灰岩砾石成分的中、细砾岩,夹厚薄不等的深湖泥岩、页岩,分选差;单期砂体表现为正粒序,总体上呈多期叠置、向上变粗变厚的反旋回特征。研究区沙三段下亚段自下而上发育4套砂体,具有北西向和北东向双向物源,垂向上呈现出叠置扇的特点。车66深水浊积扇沉积在时间上对应于强烈断陷幕式活动初期的三级层序低位体系域或湖侵体系域早期,在平面上受控于盆缘边界断裂的活动强度、产状及次级断层发育而形成于铲式断裂结构中地貌平缓、开阔的深洼区。在车镇凹陷北部陡坡带这种源—坡—洼(物源—坡折断层—洼陷)配置关系控制下,具有陡坡深水浊积岩的典型特征。不同方向的双物源对扇体的展布起主要控制作用。

岸边填土地基的强度与稳定性加固

岸边混杂填土结构松散,易受地表水流等外界因素的影响,常产生地面沉陷、崩塌和整体滑移等破坏现象。对于这类地基,可先设置散粒材料增强体使其初步硬化,再利用高置换率的复合地基抗滑坝体形成护坡和阻止整体滑移的作用,最后通过低能级强夯处理,将碎石桩复合地基的单一结构改变成具有碎石二合土硬壳层的三层结构,从而可较大程度地提高地基的强度和稳定性。通过对碎石桩夯击破坏性状的分析,提出了确定抗滑复合坝体宽度和夯击处理深度的设计计算方法。

卸料方便的折弯模设计

在工件折弯过程中 ,当工件直边长度尺寸较大且工件上带有翻边时 ,工件包覆在下模架上卸料比较困难。文章主要从方便卸料考虑 ,设计了一种便于卸料的折弯模 ,介绍了其工作原理及设计要点。

地铁A型车牵引变流器研制

介绍了依托"十一五"国家科技支撑项目研制的地铁A型车牵引变流器的电路结构、主要技术参数、牵引/电制动特性、牵引电机控制策略、防滑/防空转特性、电机侧低次谐波抑制性能、在线监控与故障诊断软件等。该系统完全自主研发,可替代国外进口系统。

低架滑触线“油改电”技术的革新

介绍低架滑触线的直流供电、移动集电及电源自动切换等新技术在ERTG"油改电"技术改造中的应用,分析各种改造方式的特点及需改进的问题。