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共振频率可调式非线性压电振动能量收集器

振动与冲击 2017年第5期36卷 12-16,22页

作者：吴义鹏季宏丽裘进浩张浩南京航空航天大学航空宇航学院机械结构力学及控制国家重点实验室南京210016

振动能量回收技术能够将环境中的机械振动能转换成电能,进而为微功耗装置供电,具有良好的应用前景。设计了一种利用压电材料的新型振动能量收集器,该机电耦合结构由一对非对称压电悬臂梁组成,悬臂梁末端固定有永磁体,利用永磁体产生的... 详细信息

振动能量回收技术能够将环境中的机械振动能转换成电能,进而为微功耗装置供电,具有良好的应用前景。设计了一种利用压电材料的新型振动能量收集器,该机电耦合结构由一对非对称压电悬臂梁组成,悬臂梁末端固定有永磁体,利用永磁体产生的非线性力,实现了悬臂梁共振频率与外界激振频率的匹配调节。提出了该结构的理论模型,借助Matlab/Simulink数值分析软件对理论模型进行了仿真分析,并通过实验进行了验证。实验结果表明外界激励加速度幅值为3 m/s^2的时,结构即能实现较大频带范围内的频率匹配调节,频带范围不低于6.5Hz,最大回收功率不低于2 mW。

关键词：能量回收频率匹配压电非线性

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智能结构振动同位配置控制中的局部应变研究

振动与冲击 2012年第14期31卷 94-97页

作者：马天兵杜菲吴义鹏安徽理工大学机械工程学院淮南232001 南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室南京210016

在压电结构振动主动控制中,往往采用同位配置的方法。实验中发现当压电驱动器施加控制电压后,其反向同位的压电传感器将会受到局部应变的影响,控制效果就会降低。为进一步分析局部应变的影响机理,以板结构为研究对象,采用ANSYS进行了谐... 详细信息

在压电结构振动主动控制中,往往采用同位配置的方法。实验中发现当压电驱动器施加控制电压后,其反向同位的压电传感器将会受到局部应变的影响,控制效果就会降低。为进一步分析局部应变的影响机理,以板结构为研究对象,采用ANSYS进行了谐响应分析,比较了对称位置传感片电压幅值与相位,理论上验证了局部应变存在。最后通过方波激励和MCS(Minimal Controller Synthesis)算法对飞机壁板进行振动控制实验验证了局部应变的影响,为进一步提高主动控制效果研究奠定了良好的基础。

关键词：局部应变同位配置压电片振动

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基于反激变压器的压电振动能量双向操控技术

力学学报 2021年第11期53卷 3045-3055页

作者：刘轩吴义鹏裘进浩季宏丽南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室南京210016

压电材料因其具有良好的机电耦合特性,在振动能量俘获和结构振动控制领域有着良好的应用前景.基于同步开关和电感的压电元件接口控制电路,可以通过振荡电路工作原理调节压电元件的电压幅值和相位,优化压电振动系统的机电能量转化.优化... 详细信息

压电材料因其具有良好的机电耦合特性,在振动能量俘获和结构振动控制领域有着良好的应用前景.基于同步开关和电感的压电元件接口控制电路,可以通过振荡电路工作原理调节压电元件的电压幅值和相位,优化压电振动系统的机电能量转化.优化型同步电荷提取技术即基于上述接口控制电路实现了压电振动能到电能的高效转换.本文提出了一种衍生于优化型同步电荷提取电路的压电阻尼半主动控制电路,借鉴反激变压器的原、副边能量转换特性,实现了压电振动控制系统从电能到机械能的能量操控,进而达到结构振动抑制的效果.至此,结合了压电电荷能提取与压电阻尼半主动控制技术的新电路,以反激变压器为核心实现了压电振动能量的双向操纵.论文首先介绍了相应的控制电路及工作原理,推导了新型同步开关阻尼技术下的结构的振动阻尼比模型,搭建了压电悬臂梁振动控制实验平台,最终通过实验验证了理论模型,并使用更简单的控制方法解决了振动控制系统的稳定性问题.

关键词：振动控制振动能量收集压电能量操控同步开关阻尼

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两级串联扩张腔式消声器声学特性的分析

应用力学学报 2018年第1期35卷 60-64页

作者：韩雷季宏丽裘进浩吴义鹏南京航空航天大学航空宇航学院机械结构力学及控制国家重点实验室南京210016

通过建立双扩张腔消声器串联模型,研究分析其结构参数对消声器声学特性的影响。分析发现:两扩张腔中间连接管长度的变化以及前后扩张腔长度比对消声器平均传递损失影响不大,但传递损失的零点位置和数目发生改变,会使消声频带发生变化;... 详细信息

通过建立双扩张腔消声器串联模型,研究分析其结构参数对消声器声学特性的影响。分析发现:两扩张腔中间连接管长度的变化以及前后扩张腔长度比对消声器平均传递损失影响不大,但传递损失的零点位置和数目发生改变,会使消声频带发生变化;中间连接管的直径越小,传递损失越大,且消声频率范围相对变宽;前后两个扩张腔交换直径比对传递损失没有影响,且当其中之一扩张腔直径不变时,另一扩张腔直径与其差值越小传递损失越大,前后扩张腔直径比对消声零点和峰值对应频率的影响可以忽略。研究结果对于串联消声器结构参数的设计具有重要的指导意义。

关键词：消声器串联结构参数传递损失

用于超低频振动能收集的压电弹簧摆结构设计与实现

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振动工程学报 2019年第5期32卷 750-756页

作者：吴义鹏周圣鹏裘进浩季宏丽南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室

低频振动能量在环境中普遍存在,如何高效收集却始终是一个难题。设计了一种基于普通金属夹的压电弹簧摆结构,由于摆动固有频率仅与软件仿真摆长和重力加速度有关,因此结构共振频率能够较好地匹配环境低频振源,进而高效地将其转化为电能... 详细信息

低频振动能量在环境中普遍存在,如何高效收集却始终是一个难题。设计了一种基于普通金属夹的压电弹簧摆结构,由于摆动固有频率仅与软件仿真摆长和重力加速度有关,因此结构共振频率能够较好地匹配环境低频振源,进而高效地将其转化为电能。利用有限元仿真软件仿真并讨论了压电元件的优化布置方案,建立了结构动力学方程,最终搭建实验平台进行了理论验证,性能分析和能量收集器的自供电演示。实验结果表明,该压电弹簧摆结构在超低频条件下(2.03 Hz,0.26 g),回收功率能够达到13.29 mW,具有很高的低频振动能量收集性能。

关键词：能量收集弹簧摆压电超低频振动

制造型企业职员工作倦怠衡量及其前因变量研究

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制造型企业职员工作倦怠衡量及其前因变量研究

作者：吴义鹏大连理工大学

学位级别：硕士

工作倦怠是近30来国外社会心理学和工业心理学一个新兴和蓬勃发展的研究领域,相关研究在国内也已经开展10年有余,但涉及的研究对象都为服务性行业人员(如教师、医生、警察、咨询师),较为狭隘。本研究以国内制造型企业职员为研究对象,对... 详细信息

工作倦怠是近30来国外社会心理学和工业心理学一个新兴和蓬勃发展的研究领域,相关研究在国内也已经开展10年有余,但涉及的研究对象都为服务性行业人员(如教师、医生、警察、咨询师),较为狭隘。本研究以国内制造型企业职员为研究对象,对其工作倦怠情况进行衡量,对工作倦怠的前因变量进行探索。本研究的工具采用修订后的马氏工作倦怠.普通版量表(MBI-GS)和自行开发的制造型企业职员工作倦怠前因变量问卷。该问卷设计以广泛的文献探讨为扎实理论基础,以专家问卷建构问卷内容效度,又经预试(N=178) ,借用spss10. 0软件,采用项目分析和探索性因素分析的方法对问卷进行修改和调整,再以信度检验,最终形成由3个概念性构面,7个衡量性构面25个题目组成的正式问卷。问卷经正式施测(N=283) 后,其结果经信度检验证明已达到较高的信度水平,又借助因素分析得到良好的结构效度。严谨的问卷制定过程保证了最终生成的“制造型企业职员工作倦怠前因变量问卷”结果可信,内容有效,是一份具有实际应用价值的问卷。本研究主要通过考察工作倦怠总体情况、人口统计变量和企业性质以及所在部门在工作倦怠上的差异来对制造型企业职员工作倦怠现状的进行探讨。第一个结果是,制造型企业职员情绪衰竭程度一般,玩世不恭程度较高,个人成就感程度相当低。第二个结果是,工作倦怠体现在性别、年龄和所在部门上的差异不显著,而在婚姻、受教育程度、工龄和企业性质上差异较为显著。在前因变量对工作倦怠的预测上,来自组织、个体和家庭的因素可以预测工作倦怠的产生。“组织管理特点”、“工作家庭冲突”和“个体工作态度”3个自变量能够显著预测情绪衰竭的产生,能联合预测情绪衰竭变异量的17. 0%;“组织管理特点”、“个体成长性”和“组织价值观认同”3个自变量能够显著预测玩世不恭的产生,能联合预测玩世不恭变异量的18. 4%“角色负荷和自主性”、“角色挑战性和模糊性”和“工作家庭冲突”3个自变量能够显著预测个人成就感降低的产生,能联合预测个人成就感降低变异量为15. 6%。同时,得到了与国外研究所没有的的结论:“工作家庭冲突”显著地预测情绪衰竭和个人成就感降低的产生。

关键词：工作倦怠制造型企业职员衡量前因变量

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基于容器的虚拟机调度算法优化及实现

基于容器的虚拟机调度算法优化及实现

作者：吴义鹏北京邮电大学

学位级别：硕士

容器技术的出现就是为了解决操作系统领域面临的来自于应用程序存在独立性和资源互操作性之间的问题。它能够在满足基本独立性需求的同时提供高效的系统资源支持。容器技术解决了虚拟机在安全和资源调度方面的问题,同时提供高效的资源... 详细信息

容器技术的出现就是为了解决操作系统领域面临的来自于应用程序存在独立性和资源互操作性之间的问题。它能够在满足基本独立性需求的同时提供高效的系统资源支持。容器技术解决了虚拟机在安全和资源调度方面的问题,同时提供高效的资源互操作性和保持程序间的相对独立性。因而对基于容器的虚拟机技术进行研究具有重要意义。本文分析研究了虚拟化技术的现状,通过借鉴资源容器的核心思想,在详细介绍和分析了资源容器和安全容器的基础上给出了虚拟化容器技术的系统架构并和原有的Hypervisor模型进行对比,充分肯定了它在系统资源共享方面的优势。另外本文以虚拟化技术中最具代表的调度算法为突破口,研究了Xen虚拟机的几种不同的CPU调度算法,并以应用最为广泛和高效的Credit调度算法为主要研究对象。针对其在少负载情况下响应不能保证实时性,响应延迟普遍较长且波动明显的情况,给出了一种改进的Credit算法。同时以CPU调度算法为主要切入点,研究了虚拟机网络性能优化的影响因素,揭示了其在网络性能优化中的重要性,并给出了一种新的优化方案。在改进后的调度算法中,为每个运行Guest操作系统的虚拟硬件环境增加了一个ROOT状态,同时为每一个虚拟机增加了一个反馈进程,当当前Guest操作系统处于空负载状态,该进程会通过hypercall的方式将Guest操作系统的这个状态通知到Xen。在ROOT状态的虚拟机比在under和over队列的虚拟机具有更高的优先级。ROOT状态是为了提供一个新的域机制,以实现低I/O和CPU响应延迟。通过实验进行验证,确实在解决高延时方面有很大的优越性。本文对云计算研究组内计算虚拟化部分有一定的指导意义。

关键词：容器 Xen Credit 网络优化虚拟化技术

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基于深度学习的航拍车辆跟踪方法研究

基于深度学习的航拍车辆跟踪方法研究

作者：吴义鹏南昌工程学院

学位级别：硕士

随着全国户均车辆数的上涨城市交通日渐拥堵,城市交通运输管理面临着很大挑战,智能交通系统是未来城市进行交通管理的重要工具。车辆信息采集是智能交通系统的重中之重,相比地面监控无人机航拍有着拍摄角度灵活、拍摄视野广等优点。本... 详细信息

随着全国户均车辆数的上涨城市交通日渐拥堵,城市交通运输管理面临着很大挑战,智能交通系统是未来城市进行交通管理的重要工具。车辆信息采集是智能交通系统的重中之重,相比地面监控无人机航拍有着拍摄角度灵活、拍摄视野广等优点。本文基于深度学习方法展开对航拍视频车辆的跟踪方法研究,选择YOLOv5s检测和Deep Sort跟踪的算法进行车辆跟踪,基于航拍视频中车辆运动信息的复杂性,对YOLOv5s和Deep Sort做相应地改进,降低车辆跟踪过程中发生身份切换次数保持跟踪的一致性。本文研究工作主要有以下几个方面:(1)基于YOLOv5s网络的航拍车辆检测改进方法研究。本文采用YOLOv5s＿6.0版本作为车辆检测模型,YOLOv5s有着模型小、检测速度快、检测精度高等优点。针对无人机视频下的道路车流视频的特性,用DIOU-NMS替代原YOLOv5s的NMS对车辆检测的预测框进行筛选,提升YOLOv5s在面对车辆遮挡情况下的检测能力。(2)基于Deep Sort算法的航拍车辆跟踪改进方法研究。在无人机航拍过程中,无人机的不稳定飞行、摄像头的旋转都会导致拍摄画面抖动不清楚,对车辆跟踪造成很大的困难。基于此本文采用Deep Sort作为跟踪阶段的跟踪算法,在Deep Sort中引入轻量化的Shuffle Net V2网络并改进,提高其特征提取能力,代替Deep Sort原CNN网络提取车辆的外观特征信息,降低跟踪过程中发生跟踪混乱,跟踪丢失的情况。(3)基于统一评价指标在数据集UAVDT上进行跟踪算法测试实验。本文除了将改进算法与原算法进行对比,还会探究不同外观特征提取网络对于Deep Sort跟踪效果的影响。实验结果本文基于YOLOv5s和Deep Sort改进的跟踪算法,与原YOLOv5s和Deep Sort相比跟踪过程的MOTA提高了0.6%,IDS减少了49.9%,权重大小降低了83.8%,表明本文的跟踪算法能够更好的处理车辆间遮挡、相机运动带来的干扰,同时与其它外观特征提取网络相比,本文引入并改进的Shuffle Net V2网络有效降低跟踪过程的IDS,展现了更好的跟踪性能。

关键词：深度学习航拍车辆跟踪 YOLOv5s DeepSort

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基于超级电容的储能模块自放电分析

电力工程技术 2021年第3期40卷 2-6页

作者：刘轩王越吴义鹏南京航空航天大学航空学院江苏南京210006

低功耗自供电设备随着物联网技术的不断进步逐渐成为发展主流。基于超级电容搭建的储能模块可应用于低功耗自供电智能设备,但超级电容的自放电特性会导致存储能量的损失及端电压的下降,不利于低功耗自供电设备的功耗管理及测量。文中建... 详细信息

低功耗自供电设备随着物联网技术的不断进步逐渐成为发展主流。基于超级电容搭建的储能模块可应用于低功耗自供电智能设备,但超级电容的自放电特性会导致存储能量的损失及端电压的下降,不利于低功耗自供电设备的功耗管理及测量。文中建立了所述储能模块的等效可变漏电阻模型,通过实验确定了等效模型中的相关参数并通过Matlab/Simulink数值仿真软件对该储能模块的自放电过程进行了分析。最后对仿真结果进行了分段线性化拟合以便于后续测试误差修正或数学计算,并使用拟合后的等效电路模型预测了自放电期间储能模块的电压变化。该电压变化值与实验所测结果吻合,验证了模型的有效性,为低功耗自供电设备的电源管理单元设计及功耗测量等奠定了基础。

关键词：超级电容储能系统自放电分析等效电路模型低功耗自供电