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高真空激光等离子体同步移相干涉诊断及仿真

激光技术 2023年

作者：许贝贝陆健张宏超高楼唐懋南京理工大学理学院

激光诱导等离子体在激光加工、脉冲激光沉积等方面具有广阔的应用。为了解决在高真空环境下，等离子体膨胀迅速，外围羽流引起的条纹偏移小，单幅干涉条纹图难以检出的问题，采用同步移相干涉测试技术得到了1.333×10-4Pa和1.333×10-3P... 详细信息

激光诱导等离子体在激光加工、脉冲激光沉积等方面具有广阔的应用。为了解决在高真空环境下，等离子体膨胀迅速，外围羽流引起的条纹偏移小，单幅干涉条纹图难以检出的问题，采用同步移相干涉测试技术得到了1.333×10-4Pa和1.333×10-3Pa真空度下激光诱导铝等离子体电子密度分布。结果表明，这种方法能够很好地对高真空下激光等离子体进行诊断。同时采用二维轴对称流体动力学模型，对高真空环境下激光诱导等离子体的膨胀过程进行了数值仿真，得到了电子密度的二维分布。结果表明，等离子体的中心电子密度在50ns时下降至1.4×1020cm-3。数值仿真结果与实验结果吻合较好，验证了模型的正确性，并分析了数值仿真结果存在偏差的原因及改进方法。

关键词：激光技术激光诱导等离子体高真空同步移相电子密度数值仿真

基于Arduino兼容的Stm32单片机的四旋翼飞行器设计

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基于Arduino兼容的Stm32单片机的四旋翼飞行器设计

作者：唐懋厦门大学

学位级别：硕士

四轴飞行器拥有四个旋翼,属于多旋翼直升机。四轴飞行器具有四个成对称分布的旋翼。它通过控制四个旋翼的旋转速度而非机械结构来实现各种飞行动作。四轴飞行器具有成本低、机体结构简单、没有机械结构、飞行稳定性好、重量轻、有利于... 详细信息

四轴飞行器拥有四个旋翼,属于多旋翼直升机。四轴飞行器具有四个成对称分布的旋翼。它通过控制四个旋翼的旋转速度而非机械结构来实现各种飞行动作。四轴飞行器具有成本低、机体结构简单、没有机械结构、飞行稳定性好、重量轻、有利于小型化无人化等特点。因此可以应用在人无法到达的一些复杂环境之中。目前四旋翼飞行器等多旋翼飞行器已经在很多行业比如航空拍摄、遥感勘测、实时监控、军事侦察、喷洒农药中得到了广泛的应用,并已经形成了相关产业。四旋翼飞行器具有非线性控制、控制量多、飞行姿态控制过程复杂等特性。本课题基于实现四轴飞行器低成本小型化通用化的思路,通过研究剖析四旋翼飞行器飞行的原理,根据其数学模型和控制系统的功能要求,在MCU上实现了四旋翼飞行器的姿态数据的获取、飞行姿态解算以及飞行姿态控制。本课题硬件上采用stm32系列STM32F103C8T632位处理器作为主控制器负责分析处理数据,根据姿态运算结果,输出电机控制信号;主要使用惯性测量单元MPU-6050等传感器模块用于姿态信息的检测;采用场效应管驱动电路来驱动空心杯电机;蓝牙模块负责和上位机进行通信以实时采集飞行数据便于分析测试。整个软硬件系统均基于模块化设计的思想。各传感器采集飞行器的传感器数据都使用通用数字接口和MCU进行数据交换和通信。软件上,编写飞行姿态控制软件,在stm32单片机上实现了四元数法和卡尔曼滤波算法,解算出飞行器正确的姿态角,并使用PID控制进行姿态角的闭环控制,稳定飞行姿态。实验结果表明,本课题设计的四轴飞行器能够较好的自主达到稳定飞行状态,抗扰动能力强。飞行姿态控制算法完全实现了使四旋翼飞行器能在室内平稳飞行的控制要求。

关键词：四旋翼飞行器姿态控制算法 STM32

超短脉冲激光与液滴相互作用过程物理机理研究进展

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科学通报 2023年第25期68卷 3322-3334页

作者：唐懋张冲孙牧文张宏超陆健南京理工大学理学院南京210094 香港大学物理系中国香港999077

超短脉冲激光与液滴相互作用在激光大气传输、光谱增强、极紫外光源以及生物医学等中扮演着重要的角色.这些应用背后涉及多个物理过程,包括等离子体的产生与演化、等离子体的能量沉积、相变和流体动力学等.经过几十年的发展,这一现象背... 详细信息

超短脉冲激光与液滴相互作用在激光大气传输、光谱增强、极紫外光源以及生物医学等中扮演着重要的角色.这些应用背后涉及多个物理过程,包括等离子体的产生与演化、等离子体的能量沉积、相变和流体动力学等.经过几十年的发展,这一现象背后的物理机理研究已取得巨大进步,助力了相关实际应用的进步,尤其是激光大气传输中的雾霾清除和纳米光刻中极紫外光源的产生.本文综述了超短激光与液滴相互作用物理机理的研究进展,围绕主要物理过程展示最新的研究成果,重点阐释了液滴内部等离子体演化、液滴击穿光谱、超短脉冲激光在大气中的传输、等离子体能量沉积、相变以及液滴形变等现象背后的物理机理,并对当前研究中存在的不足进行了总结,对未来发展进行了展望.

关键词：超短脉冲激光液滴激光诱导等离子体强场电离液滴形变

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共享单车需求量预测和停车点选址问题的研究

共享单车需求量预测和停车点选址问题的研究

作者：唐懋然华中科技大学

学位级别：硕士

近年来涌现出大量机器学习模型和深度学习模型,为预测共享单车需求量提供了有效的求解方法。然而,这些模型往往仅考虑到站点的共享单车需求量的时序特征数据,并没有将某一个站点的共享单车需求量的时序特征与不同站点的空间域特征结合,... 详细信息

近年来涌现出大量机器学习模型和深度学习模型,为预测共享单车需求量提供了有效的求解方法。然而,这些模型往往仅考虑到站点的共享单车需求量的时序特征数据,并没有将某一个站点的共享单车需求量的时序特征与不同站点的空间域特征结合,并且需求量预测精度也不非常理想。鉴于此,本文提出了两种基于注意力机制的时空域共享单车需求量预测模型,通过引入注意力机制,可以有效提高预测精度。而现有的共享单车停车点选址工作中,一般都假设用户仅从距离需求点最近的停车点选取车辆,而忽略了从用户最大步行范围内的其他停车点选取车辆的可能性。本文针对此问题提出了一种联合分配策略,并结合改进的非支配排序遗传算法(Improved Non-dominated Sorting Genetic Algorithm-II,INSGA-Ⅱ)求解。本文将共享单车的空间域特征与时序特征相结合,并且在图卷积网络(Graph Convolution Network,GCN)与长短期记忆神经网络(Long Short-Term Memory Recurrent Neural Network,LSTM)相结合地过程中引入注意力机制,构建了一个基于注意力机制的图卷积与LSTM模型。但由于人工引入注意力机制,该模型存在准确率提升的瓶颈,因此,本文将深度自注意力变换网络Transformer模型引入共享单车的需求量预测模型中,并与图卷积神经网络结合来实现基于Transformer模型原生注意力机制下对共享单车的时域特征和空间域特征的学习。实验结果表明,Transformer模型原生注意力机制相比于LSTM模型结合人工引入注意力机制可以实现更好的预测效果。根据最大步行距离内的存在多个停车点的可能性,本文提出了一种满足多点需求的联合分配策略,建立多目标优化模型。本文对非支配排序遗传算法(Non-dominated Sorting Genetic Algorithm-II,NSGA-Ⅱ)的染色体编码方式进行了设计,对交叉、变异的过程进行了改进,采用改进后的INSGA-Ⅱ算法确定停车选址及对应单车数量。

关键词：共享单车需求量预测图卷积神经网络长短期记忆神经网络注意力机制深度自注意力变换网络非支配排序遗传算法停车点选址

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脉冲激光冲击液滴变形和破裂的数值仿真

中国激光 2022年第22期49卷 107-114页

作者：文洲陆健张宏超唐懋南京理工大学理学院江苏南京210094

通过建立激光与液滴相互作用的物理模型,采用数值仿真研究了激光冲击液滴形成的速度场对液滴变形和流动的影响规律。使用流体体积法,结合层流模型,确定了变形的主要特征和流动的精确细节。结果表明,液滴变形过程和破裂时间与已报道的实... 详细信息

通过建立激光与液滴相互作用的物理模型,采用数值仿真研究了激光冲击液滴形成的速度场对液滴变形和流动的影响规律。使用流体体积法,结合层流模型,确定了变形的主要特征和流动的精确细节。结果表明,液滴变形过程和破裂时间与已报道的实验结果有很好的一致性。同时,利用Rayleigh--Taylor不稳定性分析,确定了液滴形变、破裂时间与韦伯数的依赖关系。当韦伯数低于110.7时,液滴向前推进,不会发生整体破碎;韦伯数越高,液滴形变越剧烈,且液滴破裂的碎片越小。另外,液滴破碎后,由于涡量的作用,细小液滴出现自旋、融合、破裂等有趣的现象。

关键词：激光技术脉冲激光液滴破碎表面不稳定性流体体积极紫外光刻

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现代篮球三分球投篮技术运用的时空特征

现代篮球三分球投篮技术运用的时空特征

作者：唐懋林辽宁师范大学

学位级别：硕士

根据相关的现代篮球发展情况与篮球相关的时空依据、篮球三分球投篮技术运用、描述现代篮球比赛中三分球投篮技术运用的时空特征,分析现代篮球比赛中三分球投篮技术的运用、时间的特征,投篮的次数,命中率,投篮的区域与移动空间。无论在... 详细信息

根据相关的现代篮球发展情况与篮球相关的时空依据、篮球三分球投篮技术运用、描述现代篮球比赛中三分球投篮技术运用的时空特征,分析现代篮球比赛中三分球投篮技术的运用、时间的特征,投篮的次数,命中率,投篮的区域与移动空间。无论在比赛中运用三分球投篮技术的同时并合理运用团队的移动能力,其技战术目的为了更具时间性和空间性,从时间和空间的特征等方面来促使篮球运动员的身体技能要不断增强,而且要利用时空的特征通过技术与战术相结合呈现出更有效、更出众的投篮技术。促进现代篮球三分球投篮技术运用的时空特征研究的发展和提高篮球三分球投篮技术的优化来提供参考。采用文献资料法、录像观察法、数理统计和法逻辑分析法,以美国2017—2018年NBA赛季总决赛,金州勇士队与克利夫兰骑士队的4场比赛,以及第18届亚运会男子篮球决赛,中国队和伊朗队的比赛为对象,结合比赛录像,系统研究篮球三分球投篮技术运用的时空特征,把在比赛中双方球员运用的三分球投篮技术与篮球移动配合,运用的时间与空间特征进行理论分析和相关数据统计,将中国队在比赛中整体三分球投篮技术运用进行整合分析。更加全面详细的描述现代篮球三分球投篮技术运用的时空特征结合过程和结果。并提出科学理论与建议,为培养我国篮球运动发展,以及是青少年篮球运动员的三分球投篮技术、篮球意识、移动配合,给予有效的理论参考和比赛数据。本研究结论如下:1、篮球三分球投篮离不开时间运动与空间运动,使用篮球运动的时空理论来指导现代篮球三分球投篮技术比运用的时空特征,有着重要的理论意义和实践意义。2、三分球投篮技术作为篮球运动常用的进攻手段之一,其区域比例较大,因此其空间特征较为明显,抓住空间的多维度进行审视三分球投篮技术对篮球进攻的发展非常重要;篮球比赛中除了掌握合理运用场上的空间取得比赛胜利外,其争分夺秒的时间特征也不容忽视,并且,合理的时空组合相配上巧妙的技战术应用才会达到最好的效果。3、从体能、力量、速度、技术、耐力、智能等影响因素来分析篮球三分球技术运用的时空特征。4、合理的运用三分球技术与意识相结合分析篮球比赛时三分球投篮技术运用的时空特征的对策。

关键词：现代篮球时空特征三分球投篮技术影响因素对策

重庆市体育专业大学生就业现状及创新创业前景分析

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重庆市体育专业大学生就业现状及创新创业前景分析

作者：唐懋操重庆大学

学位级别：硕士

“大众创业、万众创新”已经成为了重要的国家战略,我国已经相继出台50余份政策文件支持创新创业。2018年9月,国家进一步出台推动“双创”升级的意见,明确表示要进一步优化民营企业创业环境,强化创业企业的就业推动作用,同时为创业企业... 详细信息

“大众创业、万众创新”已经成为了重要的国家战略,我国已经相继出台50余份政策文件支持创新创业。2018年9月,国家进一步出台推动“双创”升级的意见,明确表示要进一步优化民营企业创业环境,强化创业企业的就业推动作用,同时为创业企业“减负”。于此同时,我国就业形势在国内外经济大环境影响下逐渐紧张,随着我国高校扩招以及教育体系改革,普通高校在校生人数不断增多,体育类专业学生人数也随着扩招进程不断扩充。就业以及创业环境对这些体育专业的高校毕业生而言是一个关乎终身的重要选择。研究体育类专业学生就业现状及创业现状,并在此基础上做出就业及创业的政策分析就变得十分必要。本研究以重庆市体育类专业学生为样本,结合重庆市体育类专业学生的专业设置、课程教育现状,对其就业现状及创业现状进行调查分析,并在现状基础上,对就业及创业优化提出政策建议。具体而言,本研究在文献综述基础上做了两部分的实证调查研究。第一部分调查了重庆大学体育学院、西南大学体育学院等七所重庆本地高校的体育类专业学生321名,对其就业现状、择业观念、择业环境进行详细分析诊断,着眼于影响大学生就业的实际因素,分别针对学校、个人及社会提出强化校企合作、监督学生实习情况等建议。本研究的第二部分调查了重庆市体育专业学生的创业现状,同样选取重庆大学体育学院、西南大学体育学院等应届生样本,同时借助重庆市沙坪坝创新创业服务平台对接本地高校毕业的体育专业创业往届生,共整合创业样本43份,以一对一访谈问卷的方式调查样本当前创业现状、创业意识及所处的创业环境。并在问卷分析的基础上,针对学校、个人及社会分别提出培养学生创业意识、实施创业教育学分制等政策建议。本研究在理论上进一步为大学生创新创业及就业这一领域的文献做了补充性探索,在实证上针对重庆市以及体育类专业学生这一细分群体的就业及创业情况做了调查分析,为相关领域提供了更多一手数据和实际分析,丰富了相关领域的学术研究。本研究也为体育类专业学生就业提供了参考意见,为体育类专业学生创业提供了资料参考,为学校、政府相关就业、创业政策的制定提供了严谨的研究资料,故而本研究在大学生创业理论和实践领域具有较为重要的意义和成果。

关键词：体育专业大学生就业现状创新创业前景