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基于ART2神经网络的齿轮箱智能故障诊断方法研究

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基于ART2神经网络的齿轮箱智能故障诊断方法研究

作者：吴肇中石家庄铁道大学

学位级别：硕士

目前我国工业发展迅速,机械设备中齿轮箱的数量高速增长,同时也对齿轮箱的故障诊断带来了巨大挑战。为了适应大数据所带来的发展,提高齿轮箱的故障诊断效率,需不断增强故障诊断的智能化程度。目前有很多应用于齿轮箱模式识别的智能故障... 详细信息

目前我国工业发展迅速,机械设备中齿轮箱的数量高速增长,同时也对齿轮箱的故障诊断带来了巨大挑战。为了适应大数据所带来的发展,提高齿轮箱的故障诊断效率,需不断增强故障诊断的智能化程度。目前有很多应用于齿轮箱模式识别的智能故障诊断方法,主要分为基于有监督学习的模式识别和无监督学习的模式识别,但是因为很难获得具有通用性的样本数据,因此主要基于训练样本数据的有监督学习的模式识别很难在实际应用中使用。在这一前提下,本文主要研究应用于齿轮箱故障诊断的无监督学习的模式识别方法。首先,采用了一种基于无监督学习的自适应共振(Adaptive Reonance Theory2,简称ART2)神经网络,并且利用ART2神经网络来表现齿轮箱的运行状态,实现ART2神经网络在无训练样本的前提下实现齿轮箱运行状态的模式识别。在特征值的提取方面采用相对小波包能量作为特征值的提取方法,然后运用ART2神经网络来对提取的特征值进行分析,在警戒值的选取上采用类内距离准则函数的最小值,以提高神经网络的分类精度。并且利用试验台测得的轴承寿命振动数据对所提出的方法进行分析验证,分析结果表明了该方法可以体现轴承由正常到失效的状态变换过程,验证了方法可行性。其次,因为ART2神经网络在激活神经元时只选择输出值最大的神经元进行激活,忽略了其他输出值较大神经元的作用,而这些输出值较大的神经元也可能满足警戒值的要求,从而导致计算结果单一,尤其是在输入样本的模式特征相似的情况下,分类精度很难保证。基于上述问题,本文采用一种结合K-means算法的ART2神经网络的分类方法,将K-means算法引入ART2神经网络中,对ART2神经网络的这种缺陷进行修复。通过仿真数据对所提方法的可行性进行验证,结果表明此方法成功解决了ART2神经网络只选择输出值最大神经元的问题,提高了分类精度。最后,因为实际工作中从齿轮箱上所采集的振动信号是含有噪声的,所以在结合K-means算法的ART2神经网络的前提下又引入了小波阈值降噪的方法对信号进行预处理。通过多组试验数据对所提方法进行验证,试验结果表明所提方法成功解决了噪声干扰的问题,进一步提高了分类精度。

关键词：齿轮箱 ART2神经网络相对小波包能量 K-means算法小波阈值降噪

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稠密连接递归特征金字塔的遥感目标检测算法

遥感学报 2024年第6期28卷 1602-1614页

作者：吕奕龙李敏吴肇青何玉杰火箭军工程大学作战保障学院西安710025

针对遥感目标检测中,目标尺寸较小、相似地物易混淆和背景复杂干扰大等问题,提出了一种基于稠密连接递归特征金字塔的遥感目标检测算法。首先,为充分利用遥感图像特征对特征融合模式进行了改进,利用典型相关分析CCA(Canonical Correlati... 详细信息

针对遥感目标检测中,目标尺寸较小、相似地物易混淆和背景复杂干扰大等问题,提出了一种基于稠密连接递归特征金字塔的遥感目标检测算法。首先,为充分利用遥感图像特征对特征融合模式进行了改进,利用典型相关分析CCA(Canonical Correlation Analysis),取代较为简单的逐像素相加融合模式,增强特征融合有效性;其次,为加强对小尺度目标的特征提取加入多感受野机制,利用不同尺寸的空洞卷积提取并融合不同感受野的特征,增强网络感知力;接着,为解决遥感多尺度目标泛化问题对特征递归形式进行改进,引入稠密连接结构,增强特征融合密度,充分利用骨干网络与高低层特征信息;最后,在前文基础上构建稠密连接递归特征金字塔模型DR-FPN(Densely-connected Recursive Feature Pyramid Network),并利用融合信息实现对遥感目标的精准定位。实验结果表明,在通用数据集MS-COCO2017上,使用本文金字塔模型平均精度可以提升9.9%;在遥感数据集NWPU VHR上,使用本文算法平均精度可以提升1.1%;在遥感数据集DIOR上,使用本文算法平均精度可以提升2.2%,超过其他特征金字塔模型和检测算法;在大规模遥感数据集DOTA上,使用本文算法平均精度可以提升1.8%,超过其他特征金字塔模型和检测算法,实现了对遥感目标的高精度检测。

关键词：遥感图像目标检测特征金字塔特征递归稠密连接

锂离子电池正极材料LiFePO4的制备与性能研究

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锂离子电池正极材料LiFePO4的制备与性能研究

作者：吴肇聪昆明理工大学

学位级别：硕士

磷酸铁锂由于具有安全性能高、价格低廉、环境友好、循环性能好等优点被认为是目前最具潜力的正极材料。然而其存在电导率低和锂离子扩散系数小等问题,在大电流充放电时,材料的容量比较低,限制了其大规模商业化应用。本文以提高磷... 详细信息

磷酸铁锂由于具有安全性能高、价格低廉、环境友好、循环性能好等优点被认为是目前最具潜力的正极材料。然而其存在电导率低和锂离子扩散系数小等问题,在大电流充放电时,材料的容量比较低,限制了其大规模商业化应用。本文以提高磷酸铁锂的大电流放电性能为目标,通过不同的合成方法,对制备条件进行优化,采用C包覆、减小颗粒粒径等方法使材料的倍率性能得到明显的提高。利用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、激光粒度分析（LPS）、交流阻抗（EIS）、循环伏安（CV）、比表面测试（BET）以及电化学测试等分析手段研究材料的晶体结构、表面形貌、粒径大小和电化学性能。以Li2CO3、FeC2O4·2H2O、NH4H2PO4、蔗糖为原料,采用二步固相合成法合成LiFePO4正极材料,研究了包覆碳对磷酸铁锂性能的影响。实验表明包覆C有助于阻碍颗粒长大,提高电导率。电荷转移电阻由不包C时的377.9Ω减小到包C后的169.2Ω,电导率由10-9S/cm提高到10-4S/cm,首次放电比容量由80.83mAh/g提高到了141.3 mAh/g,包覆C后容量提升效果明显。以溶胶-凝胶法合成LiFePO4正极材料。探讨了焙烧温度、焙烧时间、pH值,锂过量系数对溶胶-凝胶法制备磷酸铁锂的电化学性能的影响。实验结果表明焙烧温度为700℃,焙烧时间为10h,pH值为10,锂过量系数为1.05时合成的材料有较佳的放电性能,首次放电比容量达到145.3 mAh/g. 以PEG为表面活性剂对溶胶-凝胶法合成磷酸铁锂进行改性。PEG与胶体粒子以氢键结合,包覆在胶体粒子外面,阻碍了颗粒的团聚。研究了PEG分子量和添加量对材料性能的影响。以PEG分子量为6000,添加量为50%的条件下合成的材料有最好的性能和经济性。实验表明合成的材料有亚微米甚至纳米级的粒径,比表面积高达50.17m2/g。电化学性能优异,0.2C,1C,5C,10C放电比容量分别是：143.8 mAh/g, 133.1 mAh/g,124.1 mAh/g,117.0 mAh/g,相对于固相法合成的材料的141.3 mAh/g, 125.7 mAh/g,106.3 mAh/g,83.1 mAh/g,倍率性能提升明显。循环性能优异,1C充放电循环300次不衰减,循环1000次容量保持率仍达到91.75%。

关键词：锂离子电池正极材料磷酸铁锂溶胶-凝胶法聚乙二醇

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Vv牵引供电系统电能质量综合治理技术研究

Vv牵引供电系统电能质量综合治理技术研究

作者：吴肇恒湖南大学

学位级别：硕士

受正向高速化发展的电气化铁路的影响,周边电网电能质量问题日益突出,这会对居民用电、工厂生产等造成效率和安全问题。因此治理电力牵引的电力污染问题是当今一重要课题。本文对治理电铁电能质量负序、无功、谐波的各种方法和原理进行... 详细信息

受正向高速化发展的电气化铁路的影响,周边电网电能质量问题日益突出,这会对居民用电、工厂生产等造成效率和安全问题。因此治理电力牵引的电力污染问题是当今一重要课题。本文对治理电铁电能质量负序、无功、谐波的各种方法和原理进行了介绍分析,并以铁路功率调节器（RPC）为主要研究对象。具体内容如下:首先简述了铁路电力牵引基本结构,叙述目前牵引系统电力污染状况,分析交-直型及交-直-交型机车的电能质量,详述牵引系统中Vv联结变压器等几种变压器,比较了国内外不同的几种治理措施,如改进电网、加装铁路功率调节器（RPC）等。然后,本文的研究重点在Vv变压器下的铁路功率调节器,对其原理、特点、应用方法进行了分析研究,包含推导Vv变电气特征公式;从向量图分析RPC治理无功、负序的原理,建立完全补偿模型和不完全补偿时量化补偿程度的数学模型;分析治理负序、无功和谐波有源与无源混合方案;阐述无源LC滤波器的一般设计思路,并以一PQMS工程样机展示了RPC的实际应用效果。接着,介绍VSC的调制方式进行后,提出基于多绕组变压器耦合多重化RPC的载波移相调制（CPS-SPWM）,展示了其能效于多倍开关频率及多电平变流器的特点,并用以双边傅里叶变换为基础的含贝塞尔函数的数学公式进行了SPWM及CPS-SPWM谐波描述,分析了CPS-SPWM较于SPWM能抑制大量谐波的原理,且进行了仿真验证。对RPC幅相控制策略的功率变化规律进行数学分析,其中考虑了VSC交流侧电抗及内阻,建立设备收发有功、无功与SPWM调制波参数的严谨数学关系式,揭示幅相控制下功率随参数变化规律及有功、无功耦合状况。分析介绍几种常见的控制后,建立基于PI控制器的幅相控制下的全RPC系统仿真模型,模型包含实时基于对负荷测量的补偿功率给定值计算、RPC有功无功PI控制环、BTBC直流电容恒定控制环。本文的作者发现RPC补偿效果未达到负序、无功的完全治理,于是对Vv-RPC治理电能质量的误差做了定性分析,也对传统补偿策略的不完美之处进行了剖析,提出传统控制方式存在一些缺陷,并为解决提出了基于幅相控制改进方案,设计了一种RPC两相对称的控制方式,且引入电网侧电能质量作补偿微调。最后,提出基于RPC的Vv-RPQMS原理样机,进行了BTBC串联电抗器、直流电容器等参数设计,搭建simulink模型进行全系统仿真。仿真验证了本文所述的CPS-SPWM调制、PI控制器及幅相控制等各种用于RPC的控制技术的可行性,证实了Vv-RPQMS装置的有效性,也验证了所提出的对称的、引入电网侧信息的新控制方法对更进一步改善电能质量中负序、无功问题的有效性。

关键词：铁路牵引系统 Vv变压器铁路功率调节器载波移相调制幅相控制负序电流无功功率

多巴胺辅助毛细管电泳酶微反应器的构建及应用

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多巴胺辅助毛细管电泳酶微反应器的构建及应用

作者：吴肇愉重庆大学

学位级别：硕士

由于毛细管电泳(Capillary electrophoresis,CE)具有快速高效、高灵敏度、低样品消耗以及易于自动化等特点,近年来在酶分析领域得到了广泛的应用。基于CE的固定化酶微反应器(Immobilized enzyme microreactor,IMER)逐渐发展成为在线酶... 详细信息

由于毛细管电泳(Capillary electrophoresis,CE)具有快速高效、高灵敏度、低样品消耗以及易于自动化等特点,近年来在酶分析领域得到了广泛的应用。基于CE的固定化酶微反应器(Immobilized enzyme microreactor,IMER)逐渐发展成为在线酶分析的有力平台,具有许多重要的优点包括可增强酶的稳定性、降低酶的使用量并可重复利用酶、分离反应溶液时无需任何复杂的纯化程序等。本论文研究利用多巴胺(Dopamine,DA)自聚合形成的聚多巴胺(Polydopamine,PDA)膜独特的理化性质及良好的生物相容性,构建了三种基于CE的IMER,并将其用于相应酶的酶促动力学研究和抑制剂活性评价。本论文主要包括五个章节的内容。第一章介绍了酶与固定酶的方法、固定化酶的优势及特点,对本研究中所用到的β-葡萄糖苷酶(β-D-Glucosidase,β-Glu)、黄嘌呤氧化酶(Xanthine Oxidase,XOD)、凝血酶(Thrombin,THR)及凝血因子Xa(Factor Xa,FXa)进行了简介,同时综述了近年来基于CE的IMER的研究进展,介绍了DA及其自聚形成PDA的特性及应用,最后提出了本论文研究的内容及意义。第二章的研究中,利用PDA膜的粘附性成功构建了基于CE的β-Glu-IMER,用于β-Glu的酶促动力学研究和抑制剂筛选。该IMER中固定化β-Glu的米氏常数(K)为2.79 mM,已知抑制剂粟精胺的半数最大抑制浓度(IC)和抑制常数(K)分别为69.9和8.14μM。将该方法应用于12个黄酮类化合物对β-Glu的抑制活性评价。结果表明,表没食子儿茶素没食子酸酯、黄芩素、表儿茶素没食子酸酯和染料木苷具有良好的β-Glu抑制活性,并通过分子对接分析进一步研究了它们与酶的结合方式和结合能大小。所建立的β-Glu-IMER是从天然产物中筛选β-Glu抑制剂的可靠方法,具有简便、可重复使用、样品消耗量少、稳定性高等优点,并可将该方法用于其他酶的研究。第三章是在第二章的基础上,利用氧化石墨烯(graphene oxide,GO)增大比表面积将PDA膜优化为PDA/GO膜,使固定化酶量得以提升,构建了基于CE的XOD-IMER,并将其用于XOD的酶促反应动力学研究和抑制剂活性评价。测得该XOD-IMER中固定化XOD的K值为0.39 mM,已知抑制剂4-氨基吡唑并[3,4-d]嘧啶的IC和K值分别为11.9和5.2μM。利用该IMER测定10个黄酮类化合物对XOD的抑制活性,测定结果表明二氢槲皮素、槲皮素、鹰嘴豆芽素A和表儿茶素这4个化合物对XOD有明显的抑制作用,并通过分子对接分析进一步解释了它们与酶的结合方式。第四章的研究中,利用PDA/GO膜的粘附性构建了基于CE的凝血酶和凝血因子Xa共固定化双酶微反应器(THR-FXa-IMER),并将其用于研究THR和FXa的酶促动力学以及筛选针对这两种酶的单/双靶点抑制剂。测得THR-FXa-IMER中固定化的THR与FXa的K值分别为187.26和48.80μM,THR抑制剂阿加曲班和FXa抑制剂利伐沙班的K值分别为14.73和0.406 n M。30个化合物对THR和FXa的单/双靶点抑制活性测试结果显示,丹酚酸C等10个化合物具有针对THR和FXa的双酶抑制活性,柴胡皂苷A等2个化合物具有单THR抑制活性,迷迭香酸等5个化合物具有单FXa抑制活性。IMER中的测定结果与分子对接分析的结果一致。此外,利用基于计算机的药物设计中的骨架跃迁法设计了一个全新的化合物,该化合物在理论上有着比所测试的30个化合物更好的THR及FXa双酶抑制活性。第五章为实验总结与展望。基于CE的IMER在酶分析领域有着快速简便、样品消耗量小、易自动化等独特优势,本论文研究开发的各种酶固定方法为IMER的应用提供了更多的选择,双酶IMER的研究则能够进一步提高酶分析的效率,为双酶抑制剂筛选提供了简便的方法。

关键词：固定化酶微反应器 β-葡萄糖苷酶黄嘌呤氧化酶凝血酶凝血因子Xa

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CMTS负载均衡技术的探索

CMTS负载均衡技术的探索

作者：吴肇琪上海交通大学

学位级别：硕士

同轴网负载均衡是一项非常复杂的技术，其作用是通过将流量负担均匀的调配到各个数据传输频道上，解决个别频道的带宽使用率过高，而同时另一些频道的带宽使用率过低的情况，继而达到更充分的利用现有网络资源的目的。它的出现使得终端... 详细信息

同轴网负载均衡是一项非常复杂的技术，其作用是通过将流量负担均匀的调配到各个数据传输频道上，解决个别频道的带宽使用率过高，而同时另一些频道的带宽使用率过低的情况，继而达到更充分的利用现有网络资源的目的。它的出现使得终端用户能够充分利用现有资源达到上网速度最大化及体验最优化。但遗憾的是，这一技术到目前为止在国际上仍没有一个完美的解决方案，几大同轴网路由器的设备供应商至今仍旧在对该技术进行不断的改进和优化，即便如此，该技术本身的底层协议决定了其易于造成终端用户业务中断这一现实问题。为了大幅度减轻业务中断的幅度以及频度，本论文研究并建立了一整套实用的、能通过实验进行验证的“同轴网负载均衡系统方案”。这套方案将在宏观上涵盖各类负载均衡的应用场景，与此同时在细节上重点提出并解决不同种类的负载均衡的应用过程中的难点，要点，对其进行深入分析，从而帮助各运营商提高负载均衡的应用和部署成效，降低频道切换带来的负面效应，减少业务中断，增加单位基础设施的使用率，提高用户上网速度及上网体验，从而有效的提升互联网运营商的核心竞争力。本文涉及的负载均衡体系将涵盖经典负载均衡，DOCSIS负载均衡，DOCSIS3.0负载均衡和受约束的负载均衡。文章首先从最基本也是最底层的同轴网数据传输协议：DOCSIS协议入手，为深入研究基于同轴网的数据传输负载平衡理论及后期立论打下一定的基础。接着会介绍基于DOCSIS协议标准的两个频道切换行为：DCC和DBC，这也是负载均衡行为的底层技术。在明确网络数据传输机制和频道切换机制的基础上，将着手正式开始研究探讨负载均衡系统：首先采用对负载均衡进行归类，并且按照上述归类一步一步的展开发散，进而分门别类的讨论各类负载均衡的机制原理，之后文章中将会叙述一些具有一定难度和挑战的应用问题，尤其是时下各大运营商的实际线网中具有一定代表性的问题和挑战。进一步提出这些问题的解决方案，并将该解决方案整合到前述的系统设计中。接下来，会在设计的系统上进行数据测试和行为验证，并对测试数据进行分析，用事实说话，在实验结果、系统表现以及数据基础上对提出的理论进行验证。最后，根据实验室数据以及先前的理论分析，我们得到了如何针对不同场景，例如DOCSIS2.0，DOCSIS3.0，终端数量的多寡，组播与单播，语音业务等等不同情况，配置相应的负载均衡种类及参数，以期达到负载分担均匀化，业务中断最小化从而使得用户体验达到最优的效果。

关键词：负载均衡 Docsis2.0 Docsis3.0 同轴网

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论《海上花列传》的时空形式

论《海上花列传》的时空形式

作者：吴肇莉华中师范大学

学位级别：硕士

晚清韩邦庆创作的《海上花列传》是狭邪小说中最为人所称道的一部。其艺术特点突出表现为：平淡自然的写实风格、逼肖真切的人物形象塑造、缓舒细腻的行文节奏等。本文试图从《海上花列传》的文本时间形式及空间形式两方面入手，探讨作... 详细信息

晚清韩邦庆创作的《海上花列传》是狭邪小说中最为人所称道的一部。其艺术特点突出表现为：平淡自然的写实风格、逼肖真切的人物形象塑造、缓舒细腻的行文节奏等。本文试图从《海上花列传》的文本时间形式及空间形式两方面入手，探讨作者如何将自己宏富幽微的人生经验“随物赋形”，在读者面前展开一幅全面反映上世纪末上海花街柳巷日常生活点滴的风情长卷。中国古典长篇小说的时间形式与空间形式，是民族文学传统、乃至思想文化传统的产物，有自身独特的形式规则。主要表现为：古人对经验感受的时空模式，一定程度上影响了古典长篇小说叙事时空的创造。具体到一部作品，其时空形式既受制于民族文化中的深层观念，又服从于特定题材情节的要求。《海上花列传》的时空结构形式，一方面外在地指向古典长篇小说的结构美学精神，指向叙事文学史上已有的传统结构形式;一方面内在地统摄着文本的叙事程序，指向作者体验到的人生经验与人生哲学。《海上花列传》时间形式上的特征主要表现为：叙事元始及花开花落的时间框架奠定了对小说旨趣作整体性把握的基础，体现了古典小说美学对具暗示性和解释性的大结构布局的要求;同时小说时间刻度、时间速度及情节疏密度的控制予人一种有关生活进程的逼真感受，其一日一时历历不乱的时间安排满足了古典小说美学对细节、琐事的热情，也恰好可以容纳这样一部日日笙歌宴酒的狎邪冶游生活。《海上花列传》空间形式上的特征主要表现为：作者仿古典小说以大结构寓全书主旨之法，构造了一个梦起梦终的大架构，给全书涂抹了一层情缘总归虚幻的色彩。在此基础上，用“穿插藏闪之法”展开上海烟花场上杂乱纷纭的日常生活事务的描写。韩邦庆在吸取前人优长经验的同时，根据小说意图表现的主旨与其间生活世相的特点，在时间形式和空间形式上又有自己的独特创造。《海上花列传》既在一定程度上体现了中国古典长篇小说的结构美学原则，又摹绘了一幅真切自然的故事长卷，是世情小说大系中的一枝奇葩。

关键词：韩邦庆《海上花列传》时间形式空间形式

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大电流母线的理论基础与设计第1版

1985年

作者：吴励坚

来源：汇雅图书（南通市图书馆... 评论

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宽带电力线通信技术在电视上的应用研究

电视技术 2017年第4期41卷 196-200页

作者：吴肇滨深圳创维-RGB电子有限公司广东深圳518108

研究了电力线通信技术,特别是应用于家庭内宽带联网的基于低压电力线的宽带电力线通信技术。基于***宽带电力线通信技术,提出了一种智能网络电视系统设计方案,实现智能网络电视通过电力线连接有线网络,并研究了***的耦合隔离和滤波电路... 详细信息

研究了电力线通信技术,特别是应用于家庭内宽带联网的基于低压电力线的宽带电力线通信技术。基于***宽带电力线通信技术,提出了一种智能网络电视系统设计方案,实现智能网络电视通过电力线连接有线网络,并研究了***的耦合隔离和滤波电路、控制通信协议、组网配置和加密配对。该系统经过测试和整改优化,网络吞吐量符合设计目标。

关键词：宽带电力线通信 PLC G.hn 电视