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基于关节双位置反馈的柔性协作机械臂零力控制

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计算机集成制造系统 2024年第5期30卷 1798-1809页

作者：张建华刘延超黄志平刘璇卜必正北京科技大学机械工程学院北京100083 河北工业大学机械工程学院天津300401 中国工程物理研究院机械制造工艺研究所四川绵阳621900

零力控制是协作机械臂实现拖动示教的核心问题之一,目前方法多依赖于附加力/力矩传感器,其虽能保证测量精度,但会增加系统复杂程度及成本。提出一种基于关节双位置反馈的柔性协作机械臂零力控制方法,该方法可在无外加传感器条件下实现... 详细信息

零力控制是协作机械臂实现拖动示教的核心问题之一,目前方法多依赖于附加力/力矩传感器,其虽能保证测量精度,但会增加系统复杂程度及成本。提出一种基于关节双位置反馈的柔性协作机械臂零力控制方法,该方法可在无外加传感器条件下实现机械臂零力控制。首先,基于波发生器与柔轮柔性特性,建立了谐波传动关节的动力学模型;其次,基于谐波传动关节刚度辨识方法,建立了基于双位置反馈的柔性关节力矩估测方法;再次,建立了简化重力矩补偿模型,并考虑关节转动过程中的粘滞摩擦和Stribeck库伦摩擦,完善了关节摩擦力矩模型,基于此,实现对关节重力矩和摩擦力矩补偿,实现机械臂零力控制;最后,搭建谐波传动一体化关节和机械臂样机平台,并进行了实验研究,结果表明,所提方法可有效实现无附加力/力矩传感器条件下的谐波传动机械臂零力控制。

关键词：机械臂双位置反馈力矩模式零力控制力矩补偿

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中国与中亚国家农产品贸易格局及效率研究

中国农业资源与区划 2024年

作者：阿卜杜热伊木·阿卜杜克热木阿斯耶姆·尤力瓦斯布娲鹣·阿布拉新疆农业大学经济管理学院新疆农业大学中亚研究中心喀什大学经济与管理学院

[目的]文章基于2003—2021年的面板数据，剖析了中国与中亚五国农产品贸易格局，侧重于农产品出口，从互联互通视角分析了中国与中亚五国农产品贸易潜力及影响因素，为中国与中亚国家农产贸易的发展提出可行性建议。[方法]采用指数计算... 详细信息

[目的]文章基于2003—2021年的面板数据，剖析了中国与中亚五国农产品贸易格局，侧重于农产品出口，从互联互通视角分析了中国与中亚五国农产品贸易潜力及影响因素，为中国与中亚国家农产贸易的发展提出可行性建议。[方法]采用指数计算法和随机前沿引力模型进行实证分析。[结果]（1）中国与中亚国家之间的农产品贸易规模正在不断扩大，贸易关系更加紧密。尽管中国在中亚国家农产品贸易中的地位在逐渐提升，但其进出口贸易规模仍然相对较小；（2）在影响因素方面，研究发现中国人口规模和中亚国家经济总量对农产品出口具有显著负向影响。相比之下，中国经济总量、中亚国家人口规模和共同边界则与农产品出口具有正向影响。然而，上海合作组织对中国农产品出口的影响效应相对较弱，其带动作用有限；（3）从互联互通视角来看，政府效能指数、铁路货物运输、货币自由度和文化距离均对农产品出口效率具有正向促进作用。然而，贸易自由度对贸易效率具有负向影响；（4）虽然中国对中亚五国的农产品出口贸易效率仍处于较低水平，但呈现出逐年增强的态势。[结论]中国与中亚五国的农产品贸易潜力巨大，未来具有广阔的发展前景。

关键词：中国中亚互联互通农产品贸易格局随机前沿分析出口贸易效率

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基于秃鹰搜索算法的瑞雷面波频散曲线反演

大地测量与地球动力学 2024年

作者：何胜苏世杰姚振岸毕升博卜凯旭青海省环境地质勘查局青海省环境地质重点实验室青海九零六工程勘察设计院有限责任公司江西省防震减灾与工程地质灾害探测工程研究中心(东华理工大学)

针对使用传统的粒子群算法、模拟退火算法等全局优化算法进行频散曲线反演时存在早熟收敛、易陷入局部最优的问题，本文将秃鹰搜索算法应用于频散曲线反演研究中。通过对多个典型的地质理论模型和美国怀俄明地区的实测数据进行反演分析... 详细信息

针对使用传统的粒子群算法、模拟退火算法等全局优化算法进行频散曲线反演时存在早熟收敛、易陷入局部最优的问题，本文将秃鹰搜索算法应用于频散曲线反演研究中。通过对多个典型的地质理论模型和美国怀俄明地区的实测数据进行反演分析，结果表明，BES算法在瑞雷面波频散曲线反演中具有较强的适用性、稳定性和抗噪能力。

关键词：瑞雷面波频散曲线反演全局优化秃鹰搜索算法阿基米德优化算法

基于自适应Wiener去噪与优化匹配追踪算法的微弱故障诊断方法

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机电工程 2024年

作者：王红玉卜令瑞邢海燕山东劳动职业技术学院信息工程系

为了准确地诊断出旋转机械的早期微弱故障，在分析信号特点的基础上，采用自适应Wiener滤波去除信号中的随机冲击干扰，并提出了一种基于优化匹配追踪算法的微弱故障特征提取方法。首先，分析了旋转机械早期微弱故障信号特点，在短时Wie... 详细信息

为了准确地诊断出旋转机械的早期微弱故障，在分析信号特点的基础上，采用自适应Wiener滤波去除信号中的随机冲击干扰，并提出了一种基于优化匹配追踪算法的微弱故障特征提取方法。首先，分析了旋转机械早期微弱故障信号特点，在短时Wiener滤波中引入了窗长自适应策略，去除了早期微弱故障信号的随机冲击干扰，保留了故障信号中的有用分量；然后，分析了当前匹配追踪算法中算法迭代门限值在重构精度中存在的不足，设计了基于相邻残差的匹配追踪算法鲁棒终止条件，有效提高了故障信号的重构精度和重构信号质量；最后，将优化的匹配追踪算法应用于微弱故障特征提取中，实现了对微弱信号中强特征信号的提取目的。研究结果表明：采用自适应Wiener滤波可以有效去除信号中的随机干扰，且保留信号中的周期性故障信号；优化匹配追踪算法重构信号包络谱中的特征频率160 Hz及其倍频凸显，在其他频段的信号能量几乎为0，这意味着该方法能够准确判断出故障类型。与传统Wiener去噪和匹配追踪算法相比，自适应Wiener去噪和优化匹配追踪算法在微弱故障提取中具有可行性和优越性。

关键词：旋转机械自适应Wiener去噪匹配追踪算法微弱信号故障诊断鲁棒终止条件信号包络

多级Transformer特征融合的三维点云目标跟踪

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计算机科学与探索 2024年

作者：李志杰梁卜文丁昕苗郭文山东工商学院计算机科学与技术学院山东工商学院信息与电子工程学院

三维点云目标跟踪的过程中时常会出现遮挡、稀疏性和随机噪音等问题。为了解决这些问题，本文提出了一种新颖的多级Transformer特征融合的三维点云目标跟踪方法。该方法主要由点注意嵌入模块和点注意力增强模块组成，且这两个模块分别... 详细信息

三维点云目标跟踪的过程中时常会出现遮挡、稀疏性和随机噪音等问题。为了解决这些问题，本文提出了一种新颖的多级Transformer特征融合的三维点云目标跟踪方法。该方法主要由点注意嵌入模块和点注意力增强模块组成，且这两个模块分别用于特征提取和特征匹配的过程中。首先通过将两个注意力机制相互嵌入构成点注意力嵌入模块，并将其和PTTR所提出的关系感知采样法融合，实现充分提取特征的目的。之后，本文将提取到的特征信息输入点注意力增强模块中，通过交叉注意力机制对不同层次的特征依次匹配，达到全局特征和局部特征深度融合的目标。在此基础上，为了获取判别性特征融合图，本文利用残差网络的方式对不同层的融合结果进行连接。最后，将特征融合图输入目标预测的模块中，实现对最终3D目标对象的精准预测。在KITTI数据集，nuScenes数据集和Waymo数据集上的实验验证了本文方法的有效性。若不计小样本数据，在目标跟踪的成功值中我们的方法平均提高了1.4%，在跟踪的精确值上也提高了1.4%。

关键词： 3D点云孪生网络目标跟踪 Transformer 特征融合

用于IGBT模块温度观测的3-D降阶混合型热模型

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电工技术学报 2024年第16期39卷 5104-5120页

作者：田野卜凯阳李楚杉李武华何湘宁浙江大学电气工程学院杭州310027 浙江大学伊利诺伊大学厄巴纳香槟校区联合学院海宁314400

IGBT模块温度在线监测是提高大容量变流器可靠性的关键技术。在IGBT模块在线温度监测方法中,热阻模型法可对IGBT模块内部的温度分布进行估计,因而受到关注。结合了传感器数据的温度观测器可基于热阻模型,实时修正材料老化、参数温度依... 详细信息

IGBT模块温度在线监测是提高大容量变流器可靠性的关键技术。在IGBT模块在线温度监测方法中,热阻模型法可对IGBT模块内部的温度分布进行估计,因而受到关注。结合了传感器数据的温度观测器可基于热阻模型,实时修正材料老化、参数温度依赖性和功率损耗计算误差等不确定因素对温度估计造成的影响。然而现有热模型无法同时兼顾系统可观性和建模准确性,且阶数相对较高,难以应用于温度观测器的在线运行。因此,该文提出了一种适用于风冷散热多芯片IGBT模块3-D温度观测器,同时满足可观性、准确性和实时性要求的混合型降阶热模型。首先,分析了热阻模型的拓扑结构及其参数辨识的方法,并探究了模型的状态空间生成规律;然后,基于非线性优化算法对该模型的参数进行修正,以减小因计算流体力学(CFD)仿真模型参数与实际参数不一致所引入的热阻模型与实验物理对象间的误差;随后,使用平衡截断法对热阻模型降阶,相对于现有集总参数热阻模型,进一步提高了实时求解效率;最后,通过仿真和实验验证了所提模型的准确性。

关键词： IGBT模块温度监测热网络模型温度观测器

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釉质防护涂层的湿化学法制备及劣化性能

材料导报 2024年第4期38卷 75-79页

作者：卜锦超唐中华徐凯何财兵王敏嘉浙江理工大学建筑工程学院杭州310018 浙江临金高速公路有限公司杭州310024 浙江玉釉新材料科技有限公司杭州310051

防护涂层是提升室外工程结构耐久性的重要保障。本工作采用湿化学法在还原性气氛中制备出釉质涂层,并通过XRD、FTIR、SEM、EDS等表征手段对涂层的物相结构和微观形貌进行深入研究,同时测试涂层在冻融循环、氙灯和紫外辐照前后的形貌结... 详细信息

防护涂层是提升室外工程结构耐久性的重要保障。本工作采用湿化学法在还原性气氛中制备出釉质涂层,并通过XRD、FTIR、SEM、EDS等表征手段对涂层的物相结构和微观形貌进行深入研究,同时测试涂层在冻融循环、氙灯和紫外辐照前后的形貌结构演变、铅笔硬度、附着力、光泽度及厚度变化。结果表明:涂层的微观结构为有机硅-无机硅复合网络体系,其他无机相通过有机基团及分子间的配位键共同形成致密化交联。无机相中,微细Ti和TiO_(2)粉在还原气氛中会通过高能机械化学反应生成TiO,TiO拥有较高的抗侵蚀能力。NaAlO_(2)和Al 2O 3容易包覆在未参加反应的TiO_(2)表面,屏蔽TiO_(2)光催化活性对自身耐候性劣化的影响。因此,釉质涂层耐久性优异,在冻融循环和氙灯辐照前后表面宏观/微观形貌、色泽、光泽度、铅笔硬度及附着力基本不变。釉质涂层的铅笔硬度为8H,附着力为1级,60°角光泽度为64.5GU,紫外辐照失光率为1.7%。所有劣化过程中,紫外辐照会削弱涂层的附着力,提升铅笔硬度,且减薄明显。这是由于紫外光子能量高,能促使活性的SiO_(2)发生交联反应生成有机硅,使涂层内部结构更加致密,并能断键产生CH_(2)基团,从而削弱涂层与基体的结合。本研究可为室外工程结构表面防护涂层的发展提供支持。

关键词：防护涂层有机硅-无机硅复合湿化学法劣化性能

塔里木盆地顺北超深断控缝洞型储层高精度预测技术与应用

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地球物理学进展 2024年

作者：王来源刘军龚伟卜旭强黄诚李弘艳中国石化西北油田分公司勘探开发研究院

受走滑断裂样式及断-储-藏耦合关系影响，碳酸盐岩超深断控储集体的同一条带非均质性强，不同条带平面差异性大。钻井揭示，断控储层类型主要为洞穴、裂缝为主。断控规模储层主要发育在断面附近强能量异常区，因此，基于拉分段、平移段... 详细信息

受走滑断裂样式及断-储-藏耦合关系影响，碳酸盐岩超深断控储集体的同一条带非均质性强，不同条带平面差异性大。钻井揭示，断控储层类型主要为洞穴、裂缝为主。断控规模储层主要发育在断面附近强能量异常区，因此，基于拉分段、平移段、挤压段等断裂地震响应差异性分析，和已钻井的优势属性优选，总结顺北地区不同断裂样式特征的超深断控储集体的综合属性刻画技术：裂缝类检测属性拉分段优选加强相干属性，平移段和挤压段优选能量相干属性；内部洞穴类储层选择相控反演的阻抗属性进行分析。根据属性指示的储层特征差异指导钻井轨迹。具体的为顺北中部拉分段、挤压段断裂带宽度大，储层多为洞穴型，考虑水平位移因素，建议设计近垂直与断裂的大角度井斜水平井，而顺北东部平移段以裂缝-孔洞性储层为主，断裂带宽度窄，多建议与断裂斜交且多穿储层小角度井斜井轨迹。总的来说，本研究旨在精细刻画超深断控储集体的空间分布规律，利用已钻井数据优选地震属性，并综合断裂自身特征，从而有效地预测和指导钻井轨迹的设计。

关键词：走滑断裂断控储集体储层预测轨迹设计顺北油田

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长尾分布下基于层内相似关系的认知诊断模型

郑州大学学报(理学版) 2024年

作者：王冕张玉红刘菲卜晨阳胡学钢合肥工业大学计算机科学与技术学院

已有的认知诊断模型大多基于充分的学生做题记录进行诊断。然而现实中学生的做题记录、题目与知识点等的层间关联呈现长尾分布,即部分学生做题数量少、部分习题仅包含少量知识点,给模型的训练带来挑战。为此,提出一个基于层内相似关系... 详细信息

已有的认知诊断模型大多基于充分的学生做题记录进行诊断。然而现实中学生的做题记录、题目与知识点等的层间关联呈现长尾分布,即部分学生做题数量少、部分习题仅包含少量知识点,给模型的训练带来挑战。为此,提出一个基于层内相似关系的认知诊断模型,通过学生作答记录使用简单匹配系数分别计算学生、习题、知识点的相似系数,并构建层内相似关系。利用这种层内相似关系通过关系图卷积网络将头节点信息传递给尾节点,改善尾节点层间关系的稀疏性,通过融合知识点表示的诊断函数进行诊断。

关键词：认知诊断长尾分布相似性层内相似关系图卷积网络