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非高斯测量噪声下的结构响应重构

振动与冲击 2024年第11期43卷 206-216页

作者：祁义博彭珍瑞兰州交通大学机电工程学院兰州730070

针对非高斯噪声下使用卡尔曼滤波(Kalman filter, KF)算法进行响应重构时精度下降,甚至重构结果偏差较大的现象,提出一种非高斯卡尔曼滤波(non-Gaussian Kalman filter, NGKF)算法进行结构响应重构。首先将L1卡尔曼滤波(L1KF)算法引入... 详细信息

针对非高斯噪声下使用卡尔曼滤波(Kalman filter, KF)算法进行响应重构时精度下降,甚至重构结果偏差较大的现象,提出一种非高斯卡尔曼滤波(non-Gaussian Kalman filter, NGKF)算法进行结构响应重构。首先将L1卡尔曼滤波(L1KF)算法引入结构响应重构,并重新构造了L1卡尔曼滤波算法中的损失函数,其次根据损失函数导出的系数阵惩罚状态方程和观测方程的噪声协方差阵,使KF算法适用于非高斯噪声。最后通过有限的加速度测量信号,结合重构方程计算结构的加速度、速度和位移响应。数值仿真和外伸梁试验均表明所提方法在仅使用有限数量的加速度传感器进行结构响应重构时具有良好的噪声鲁棒性,能有效降低重构误差,改善多种非高斯噪声下使用KF算法进行响应重构时偏差较大的现象。

关键词：响应重构非高斯噪声卡尔曼滤波(KF)

基于图搜索与优化的动态非结构环境智能车辆轨迹规划

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汽车工程 2024年第9期46卷 1564-1575页

作者：杨秀建白永瑞昆明理工大学交通工程学院昆明650500

针对动态非结构环境下的智能车辆轨迹规划,提出了一种基于图搜索和优化的轨迹规划方法。首先,采用图搜索方法对智能车辆运动基元进行搜索,获取符合运动学特性的初始轨迹;然后,基于非线性模型预测控制方法对轨迹进行优化,以获得更平滑、... 详细信息

针对动态非结构环境下的智能车辆轨迹规划,提出了一种基于图搜索和优化的轨迹规划方法。首先,采用图搜索方法对智能车辆运动基元进行搜索,获取符合运动学特性的初始轨迹;然后,基于非线性模型预测控制方法对轨迹进行优化,以获得更平滑、更安全的轨迹。为在动态非结构环境下实现基元的快速且安全的拓展,提出了一种基元碰撞检测的方法。该方法通过障碍物膨胀和栅格离散运动基元,对非规则障碍物进行静态碰撞检测,引入速度障碍物概念,在速度空间对动态障碍物进行动态碰撞检测。在ROS/Gazebo环境下进行了算法仿真比较,并通过场地试验进行了测试评价。结果表明,相较于TEB算法,所提轨迹规划方法在满足计算实时性要求的同时,平均避障成功率提高了18%,展现出了更高的安全避障能力和可行性。

关键词：智能车辆非结构环境动态环境避障

自然主义的精神在场——雅克·卡洛艺术中的生命意识

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美术 2024年第6期 147-150页

作者：赵佳瑞韩国又石大学

16世纪末至17世纪初,洛林艺术家雅克·卡洛是代表这一时期版画艺术观念转变和技术发展的重要人物,他承袭了前辈大师的造型能力,启发了后世如伦勃朗、戈雅等重要艺术家的创作,成为了一个关键的“过渡”。他重视绘画的客观性,进而使一种... 详细信息

16世纪末至17世纪初,洛林艺术家雅克·卡洛是代表这一时期版画艺术观念转变和技术发展的重要人物,他承袭了前辈大师的造型能力,启发了后世如伦勃朗、戈雅等重要艺术家的创作,成为了一个关键的“过渡”。他重视绘画的客观性,进而使一种生命意识觉醒,本文将以此为基点,结合卡洛的生活经历,完整展现卡洛生命意识的缘起、萌发和最终觉醒的历程,并通过作品分析研究卡洛的生命意识如具象化问题,及其在后世艺术家笔下的延续,分析其在17世纪巴洛克艺术与现实主义艺术中所达到的成就与过渡作用。

关键词：雅克·卡洛铜版画生命意识现实主义

融合工况预测的燃料电池汽车里程自适应等效氢耗最小控制策略

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工程科学学报 2024年第2期46卷 376-384页

作者：林歆悠叶锦泽王召瑞福州大学机械工程及自动化学院福州350002

为有效地提高插电式燃料电池汽车的经济性,实现燃料电池和动力电池的功率最优分配,考虑到行驶工况、电池荷电状态(State of charge,SOC)、等效因子与氢气消耗之间的密切联系,制定融合工况预测的里程自适应等效氢耗最小策略.通过基于误... 详细信息

为有效地提高插电式燃料电池汽车的经济性,实现燃料电池和动力电池的功率最优分配,考虑到行驶工况、电池荷电状态(State of charge,SOC)、等效因子与氢气消耗之间的密切联系,制定融合工况预测的里程自适应等效氢耗最小策略.通过基于误差反向传播的神经网络来实现未来短期车速的预测,分析未来车辆需求功率变化,同时借助全球定位系统规划一条通往目的地的路径,智能交通系统便可获取整个行程的交通流量信息,利用行驶里程和SOC实时动态修正等效消耗最小策略中的等效因子,实现能量管理策略的自适应性.基于MATLAB/Simulink软件,搭建整车仿真模型与传统的能量管理策略进行仿真对比验证.仿真结果表明,采用基于神经网络的工况预测算法能够较好地预测未来短期工况,其预测精度相较于马尔可夫方法提高12.5%,所提出的能量管理策略在城市道路循环工况(UDDS)下的氢气消耗比电量消耗维持(CD/CS)策略下降55.6%.硬件在环试验表明,在市郊循环工况(EUDC)下的氢气消耗比CD/CS策略下降26.8%,仿真验证结果表明了所提出的策略相比于CD/CS策略在氢气消耗方面的优越性能,并通过硬件在环实验验证了所提策略的有效性.

关键词：燃料电池汽车能量管理策略等效消耗最小策略工况预测反向传播神经网络

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机械加工质量预测研究现状与发展趋势

西南交通大学学报 2024年第1期59卷 121-141页

作者：高宏力孙弋郭亮由智超刘岳开李世超雷云聪西南交通大学先进驱动节能技术教育部工程研究中心四川成都610031 西南交通大学机械工程学院四川成都610031

机械加工质量预测是智能制造的重要组成内容,也是实现质量闭环控制的前提条件,对推动智能制造系统真正落地应用具有极其重要的作用.在对机械加工质量预测的历史进行简要回顾时发现,学者多将研究重点放在机床某一关键部件对加工质量影响... 详细信息

机械加工质量预测是智能制造的重要组成内容,也是实现质量闭环控制的前提条件,对推动智能制造系统真正落地应用具有极其重要的作用.在对机械加工质量预测的历史进行简要回顾时发现,学者多将研究重点放在机床某一关键部件对加工质量影响的机理研究,却鲜见部件耦合影响的关联性研究.基于上述难题,本文首先剖析影响机械加工质量的7类要素,包括刀具几何参数、切削参数、切削液类型、热误差与热变形、数控机床零部件性能退化、切削颤振以及系统特性;随后,根据各要素数据种类和测量方式的不同,将机械加工质量监测与预测方法划分为4大类,包括机器视觉测量、功率测量、振动测量以及其他测量方法,并对各方法的技术特点、局限性和发展动态进行了阐述;最后,考虑各机械加工质量监测与预测方法的不足,指出材料切削机制研究、数据质量评估方法、面向工业现场数据库构建的标准以及质量预测信息的智能表征与可视化等方面可能是未来的发展趋势.

关键词：加工质量预测切削力振动功率与电流信号机器视觉工业大数据

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液滴撞击柔性基底研究进展

力学学报 2024年第6期56卷 1529-1539页

作者：许勇琪彭泽瑞周新平华中科技大学机械科学与工程学院武汉430074 华中科技大学航空航天学院武汉430074 华中科技大学智能制造装备与技术全国重点实验室武汉430074

液滴撞击固体基底现象广泛存在于自然界、日常生活及工业生产中.在多数液滴撞击场景中,固体基底可以近似地视为理想刚性基底.然而在一些场景中,具有较小杨氏模量或者几何结构为薄壁或细长类的固体基底在受到液滴撞击后会产生明显的变形... 详细信息

液滴撞击固体基底现象广泛存在于自然界、日常生活及工业生产中.在多数液滴撞击场景中,固体基底可以近似地视为理想刚性基底.然而在一些场景中,具有较小杨氏模量或者几何结构为薄壁或细长类的固体基底在受到液滴撞击后会产生明显的变形,而固体基底的形变反过来又会影响液滴的动力学行为.相比于刚性基底情况,液滴与柔性基底的耦合作用可能会引发新的动力学现象和机制.因此,柔性基底液滴撞击动力学的研究很有意义,也成为一些学者当前关注的研究焦点之一.根据几何结构的特点,柔性基底可以分为柔性体、柔性面和柔性杆3种类型.文章据此分类介绍与这3类柔性基底相关的液滴撞击动力学的研究进展.柔性基底的可变形性是导致其液滴动力学与刚性基底液滴动力学存在差异的根本原因.现有的研究表明,基底柔性对液滴撞击的接触时间、最大铺展因子、气泡捕获、回弹和溅射等方面均存在着影响,其中关于接触时间及溅射方面的结论可能为制造防水、抗冰和防溅射材料提供新思路.

关键词：液滴撞击柔性基底流固耦合基底形变杨氏模量

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平面双向多功能加载试验装置研制与应用

建筑结构学报 2024年第8期45卷 216-229页

作者：樊健生刘入瑞丁然清华大学土木工程系北京100084

为了对新型材料和新型结构的二维基本受力单元开展试验研究、提出精准的非线性本构模型、加快新型材料和新型结构在工程中的推广应用,基于对美、日、德等国相关试验装备的调研分析,研发了一种薄膜试验机——平面双向加载试验装置(planar... 详细信息

为了对新型材料和新型结构的二维基本受力单元开展试验研究、提出精准的非线性本构模型、加快新型材料和新型结构在工程中的推广应用,基于对美、日、德等国相关试验装备的调研分析,研发了一种薄膜试验机——平面双向加载试验装置(planar bi-directional element tester,PBET),设计并制作了自平衡刚架系统、能够有效削弱边缘约束的加载系统、能够实现复杂加载工况和路径的控制系统以及功能丰富的量测系统等。利用PBET完成了配筋UHPC单元单向受拉试验、素UHPC单元双向受拉试验、素UHPC单元拉压耦合试验、单钢板钢筋混凝土单元拉压耦合试验、双钢板钢筋混凝土单元拉压耦合试验,结果表明:PBET装置能够对素UHPC、配筋UHPC、单钢板混凝土和双钢板混凝土等多种结构单元开展包括单向受拉、双向受拉、双向拉压耦合等多种工况的测试,并实现顺序加载、比例加载以及加载路径转换等功能,从而为UHPC、ECC等新型材料以及钢板混凝土等新型结构的一维和二维基本受力性能及本构关系研究提供支撑。

关键词：平面双向加载试验装置加载路径 UHPC/ECC结构钢板混凝土结构

中国城市技术转移网络演化的内生机制及空间差异研究

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地球信息科学学报 2024年第7期26卷 1672-1687页

作者：李晓瑞盛科荣王传阳山东理工大学经济学院淄博255012

技术知识成为新时期区域创新发展的关键要素,探究技术转移网络生长发育内在机制对于提高区域创新活力具有重要意义。本文基于2001—2020年中国专利权转移数据构建了4个时段的城市技术转移网络,并采用社会网络分析法和随机行动者模型,研... 详细信息

技术知识成为新时期区域创新发展的关键要素,探究技术转移网络生长发育内在机制对于提高区域创新活力具有重要意义。本文基于2001—2020年中国专利权转移数据构建了4个时段的城市技术转移网络,并采用社会网络分析法和随机行动者模型,研究了中国城市技术转移网络演化的内生机制及空间差异。研究发现:①中国城市技术转移网络的演化格局具有明显的“核心—边缘”结构特征。网络整体表现出较强的极化特征,但这种极化性有逐渐下降的态势。同时围绕着核心城市,大量涌现的三方关系在影响链接关系形成的同时,也进一步促成了网络局部等级的分化;②内生结构动力是中国城市技术转移网络生长发育的关键因素。互惠链接和网络闭合构成了城市技术转移网络演化的微观基础;偏好依附是强化城市技术转移网络链接关系的关键力量;③中国城市技术转移网络演化的内生机制具有明显的空间异质性特征。东部南方区城市技术转移网络具有较强的动态性,互惠链接、网络闭合和偏好依附成为技术转移网络生长发育的内生结构动力;东部北方区网络演化速率呈现出下降的趋势,互惠链接和偏好依附促成了网络链接格局的形成;西北内陆和青藏高原区网络演化速率趋于上升,但网络密度小,仅有互惠效应显著。

关键词：技术转移网络社会网络分析随机行动者模型网络演化内生机制空间差异流动空间

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RaptorQ喷泉码编译码算法分析及优化

系统工程与电子技术 2024年第4期46卷 1440-1447页

作者：马梦宇罗长洲梁春瑞王杰北京控制与电子技术研究所北京100038 中国航天科工集团二院研究生院北京100854

RaptorQ喷泉码是喷泉码的最新研究成果,理论分析和仿真验证表明,RaptorQ喷泉码是性能最好的喷泉码,同时也是编译码复杂度最高的喷泉码。针对RaptorQ喷泉码编译码复杂度高这一问题,以国际标准RFC6330所设计的RaptorQ码编译码流程为基础,... 详细信息

RaptorQ喷泉码是喷泉码的最新研究成果,理论分析和仿真验证表明,RaptorQ喷泉码是性能最好的喷泉码,同时也是编译码复杂度最高的喷泉码。针对RaptorQ喷泉码编译码复杂度高这一问题,以国际标准RFC6330所设计的RaptorQ码编译码流程为基础,提出一种RaptorQ编译码算法的优化版本。新的编译码流程通过固定生成矩阵的方式提前计算好生成矩阵并存储,方便随时调用;通过提前列变换的方式规避多次寻找标准行和高斯消去操作,以及通过去稀疏化的方式,减少编译码过程中的矩阵乘法和异或运算。仿真比较优化前后的编译码算法,结果表明,优化后的RaptorQ码编译码流程能够在保证传输性能不变的同时,减少RaptorQ喷泉码编译码基本运算次数、缩短RaptorQ喷泉码编译码的时间,降低了编译码的计算复杂度,并保持了传输性能。

关键词：喷泉码 RaptorQ RFC6330 编译码算法