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基于任务剖面的法向量位置模型阻尼切换算法

中国惯性技术学报 2024年第5期32卷 433-440页

作者：曾观林冯国虎薛驰国防科技大学智能科学学院长沙410073

为提升潜航器深远海复杂环境下的导航定位精度,提出一种基于任务剖面的法向量位置模型的阻尼切换算法。设计了外阻尼、内阻尼和无阻尼之间的阻尼切换策略,将潜航器机动状态和多普勒计程仪(DVL)测速精度共同作为阻尼切换判据,引入模糊控... 详细信息

为提升潜航器深远海复杂环境下的导航定位精度,提出一种基于任务剖面的法向量位置模型的阻尼切换算法。设计了外阻尼、内阻尼和无阻尼之间的阻尼切换策略,将潜航器机动状态和多普勒计程仪(DVL)测速精度共同作为阻尼切换判据,引入模糊控制器以增强系统的鲁棒性。算法提高了系统的环境适应性并减小了频繁阻尼切换引起的超调量。基于任务剖面设计了三种典型场景:潜航器大机动、洋流剧烈波动和遇到反潜声呐关闭DVL,蒙特卡洛仿真验证了算法的有效性。基于北极实际航行数据的离线测试表明,相对传统外阻尼与无阻尼切换方法,所提方法的定位误差均方根和最大值分别减小15.09%和9.33%。

关键词：法向量阻尼任务剖面水下导航长航时

基于热流固耦合的桥隧过渡段无砟轨道空间温度场分析

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华中科技大学学报（自然科学版） 2024年第2期52卷 127-133页

作者：陈泽林蔡小培张乾赵磊北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所北京100081

为揭示日照辐射下高速铁路桥隧过渡段无砟轨道温度场的遮挡效应及时空分布特征,基于日照辐射-大气环境-无砟轨道及下部基础三维热流固耦合方法,建立了过渡段无砟轨道日照辐射模型,实现了日照阴影的实时动态识别,并通过现场实测验证了模... 详细信息

为揭示日照辐射下高速铁路桥隧过渡段无砟轨道温度场的遮挡效应及时空分布特征,基于日照辐射-大气环境-无砟轨道及下部基础三维热流固耦合方法,建立了过渡段无砟轨道日照辐射模型,实现了日照阴影的实时动态识别,并通过现场实测验证了模型有效性.结果表明:采用三维热流固多场耦合方法,实现了过渡段无砟轨道三维温度场的精细化求解;日照辐射下,过渡段无砟轨道沿线路纵向温度差达到25.26℃,距隧道口16 m范围内遮挡效应显著;随着隧道纵深增加,过渡段无砟轨道温度变化趋缓,距隧道口超过44 m后,无砟轨道温度基本稳定;一天中无砟轨道纵向温度梯度峰值呈现先增大后减小的变化规律,在14:00达到最值4.82℃/m;桥隧过渡段无砟轨道温度波动幅值大、纵向波动范围小,建议采用分段函数拟合温度纵向分布.

关键词：无砟轨道桥隧过渡段阴影识别三维温度场热流固耦合

交通运输行业碳排放自然达峰特征与峰值预测研究

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交通运输系统工程与信息 2024年第2期24卷 34-44页

作者：杨东李艳红田春林交通运输部科学研究院综合运输研究中心北京100029

交通运输行业碳排放达峰是一项长期的自然演变过程。为研究中国交通运输行业碳达峰进程,本文首先采用国际类比法,选取国外典型国家,对比国家总体碳排放量、交通运输行业碳排放量以及换算周转量三者峰值出现的时间,分析交通运输行业碳排... 详细信息

交通运输行业碳排放达峰是一项长期的自然演变过程。为研究中国交通运输行业碳达峰进程,本文首先采用国际类比法,选取国外典型国家,对比国家总体碳排放量、交通运输行业碳排放量以及换算周转量三者峰值出现的时间,分析交通运输行业碳排放的自然达峰特征,结合交通需求预测,预判中国交通运输行业碳排放自然达峰时间。然后,引入单位换算周转量碳排放量、铁路公路货运比等核心影响因素,构建交通运输碳排放STIRPAT(Stochastic Impacts by Regression on Population, Affluence, and Technology)预测模型。最后,通过类比分析与模型预测,得到中国交通运输行业碳达峰时间及峰值排放量。国际类比结果表明:交通运输行业碳达峰与国家碳达峰之间没有明确的因果关系,但与换算周转量达峰紧密相关,交通运输行业碳排放达峰时换算周转量达峰或接近峰值;预测中国换算周转量在2048年左右达到26万亿吨公里的平台期,从国际类比的角度判断,中国交通运输行业实现碳排放自然达峰时间约在2040—2043年。STIRPAT模型显示:城镇化率、人均GDP、单位换算周转量碳排放量、铁路公路货运比每增加1%,中国交通运输行业碳排放量将分别增加1.201%、0.259%、0.454%、-0.389%。基于国际类比与STIRPAT模型组合预测判断,中国交通运输行业将在2038—2040年实现碳排放达峰,峰值排放量约为13亿t。

关键词：综合运输碳达峰国际类比 STIRPAT模型峰值预测

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外源施用茉莉酸甲酯对番茄果实挥发性风味成分及含量的影响

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食品科学 2024年第7期45卷 182-190页

作者：马海云张忠林霍静天水师范学院电子信息与电气工程学院甘肃天水741001 兰州交通大学电子与信息工程学院甘肃兰州730070 天水师范学院商学院甘肃天水741001

挥发性物质是番茄果实风味品质的重要组成部分,其是否响应外源茉莉酸甲酯(methyl jasmonate,MeJA)的调控尚不明确。以‘朝研298’为实验材料,设定1、10、100、200μmol/L 4个MeJA浓度,以等体积超纯水为对照(CK),在番茄果实采收前喷施2... 详细信息

挥发性物质是番茄果实风味品质的重要组成部分,其是否响应外源茉莉酸甲酯(methyl jasmonate,MeJA)的调控尚不明确。以‘朝研298’为实验材料,设定1、10、100、200μmol/L 4个MeJA浓度,以等体积超纯水为对照(CK),在番茄果实采收前喷施2次。待果实成熟时采用顶空-固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术测定其挥发性成分,结合多元统计分析法明确改善番茄果实风味品质的MeJA最佳浓度。结果表明:5个处理组番茄果实中共检出71种挥发性组分,包括23种醛类、17种醇类、8种酮类、7种酯类、6种烃类和10种其他类物质,与对照组相比,外源喷施MeJA可提高番茄果实挥发性物质的种类数和总含量,且随着浓度增大呈先升高后降低的趋势,100μmol/L MeJA处理时达到最大值;各处理组含有33种共有物质,含量最高的成分均为顺-3-己烯-1-醇;所有番茄果实中共筛选出13种特征香气成分,主要呈现青香、果香和花香气味。研究结果为MeJA改善番茄果实风味品质提供理论支撑,有利于进一步探究番茄果实挥发性物质合成调控机理。

关键词：番茄果实茉莉酸甲酯顶空-固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术挥发性物质醛类主成分分析

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基于POD的超声速尾喷焰流场时空降阶模型

航空动力学报 2024年第7期39卷 274-284页

作者：孙傲牛青林王晓冰中北大学机电工程学院太原030051 上海无线电设备研究所电磁散射重点实验室上海200438

采用大涡模拟(LES)方法计算三维非定常喷焰流场,采用低通滤波器获得流场的低频、高能量的大尺度相干结构,利用傅里叶变换和本征正交分解(POD)在尾喷焰方位角上进行空间缩减,通过在主导POD时间模态中提取傅里叶模态进行时间缩减,建立超... 详细信息

采用大涡模拟(LES)方法计算三维非定常喷焰流场,采用低通滤波器获得流场的低频、高能量的大尺度相干结构,利用傅里叶变换和本征正交分解(POD)在尾喷焰方位角上进行空间缩减,通过在主导POD时间模态中提取傅里叶模态进行时间缩减,建立超声速尾喷焰湍流的时空降阶模型(ROM).结果表明:低通滤波器与POD截断均可对尾喷焰的中高频、低能量的小尺度结构实现滤波;前两阶方位角模态占据了射流中80.9%的能量,且主导方位角模态下的压力POD空间模态因压缩波与激波的交互作用在射流核心区出现尖锐峰值现象;尾喷焰温度和组分的POD空间模态因复燃效应的发生在下游呈现出剧烈扰动,第2阶方位角模态的POD空间模态呈现出交替的波包结构,且具有稳定的波长;尾喷焰温度与组分的POD空间模态呈现出相似的波包结构;基于傅里叶模态能量选择的时间缩减方法不仅可以降低数值不稳定性而且重建精度高.该研究可为超声速尾喷焰流场演化规律和特征提取提供理论方法,也可为目标智能化特征工程应用提供支撑.

关键词：尾喷焰时空降阶模型本征正交分解相干结构时空模态

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基于工业基础类标准的钢结构BIM全数据交互技术

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同济大学学报（自然科学版） 2024年第3期52卷 331-339页

作者：张其林唐子涵满延磊同济大学土木工程学院上海200092 上海同磊土木工程技术有限公司研发部上海200433

研究了适用于各类钢结构的基于工业基础类标准(IFC)的全数据交互技术,可以导出钢结构模型完整的几何信息与附加属性,使通用建筑BIM软件能够进行模型信息读取并编辑其中的参数化构件;可以将模型全信息导入钢结构主流详图设计软件Tekla进... 详细信息

研究了适用于各类钢结构的基于工业基础类标准(IFC)的全数据交互技术,可以导出钢结构模型完整的几何信息与附加属性,使通用建筑BIM软件能够进行模型信息读取并编辑其中的参数化构件;可以将模型全信息导入钢结构主流详图设计软件Tekla进行解析并重生成结构模型,实现模型二次编辑与施工出图。经工程实例验证,该成果应用于钢结构建筑信息模型(BIM)数据交互时信息传递完整、模型转换质量高,避免了钢结构不同设计阶段的重复建模,极大提升了设计效率。

关键词：建筑信息模型工业基础类标准全数据交互钢结构

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基于交互引导的问答对联合生成模型

计算机学报 2024年第2期47卷 251-265页

作者：刘杰林绍鑫王善鹏南开大学人工智能学院天津300350

大规模问答对的自动生成在知识问答库构建和机器阅读理解等许多应用具有关键价值.尽管其重要性已得到广泛认可,现有问答对生成方法仍面临着严峻挑战.首先,在传统的问答对生成模型中,抽取式的答案获取方法难以适用于复杂的自然交互场景.... 详细信息

大规模问答对的自动生成在知识问答库构建和机器阅读理解等许多应用具有关键价值.尽管其重要性已得到广泛认可,现有问答对生成方法仍面临着严峻挑战.首先,在传统的问答对生成模型中,抽取式的答案获取方法难以适用于复杂的自然交互场景.相比较而言,生成式模型通过对文本的语义理解,能够自动生成表述更加自然的答案.其次,对于问答对生成任务来说,为了防止生成的答案和问题出现语义上的不匹配,需要更全面地捕捉并增强答案生成和问题生成两个子任务之间的交互.最后,由于答案抽取和问题生成存在任务难度的差异,这两个任务在联合训练的过程中会出现任务之间的优化不平衡问题.为此,本文提出了一个基于交互引导的问答对联合生成模型(Interaction-Guided Joint Abstractive QAPs Generation Model,IGJA-QAP).具体而言,本文设计了一个带有答案引导的多头门机制的联合生成模型,同时对两个子任务进行统一建模并有效地捕获和增强它们之间的信息交互,从而可以生成语义上匹配的问答对.本文在三个大规模数据集SQuAD、NewQA和CoQA上进行了综合全面的实验分析.本文提出的模型在答案生成任务上METEOR值平均分别超出其他最佳方法3.0%、5.9%和4.3%,问题生成任务上METEOR值平均分别超出其他最佳方法1.5%、0.5%和2.1%.实验结果表明,本文提出的模型达到了目前最高的性能.

关键词：问答对生成统一生成式模型答案引导的多头门指针网络相互优化

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面向复杂立体石雕的机器人面扫描视点规划

机械工程学报 2024年第8期60卷 22-33页

作者：秦光林崔长彩尹方辰黄辉华侨大学制造工程研究院厦门361021 石材产业高端制造技术及装备省部共建协同创新中心厦门361021 南安华大石材产业技术研究院泉州362261

目前,在机器人石雕环节缺少对工件表面的质量检测,无法保证后续的机器人磨抛精度,从而导致产品报废。因此,提出了一种基于截面线点云的机器人面扫描视点规划新方法,并将其应用在复杂立体石雕自动化测量中。首先,采用单因素试验和中心组... 详细信息

目前,在机器人石雕环节缺少对工件表面的质量检测,无法保证后续的机器人磨抛精度,从而导致产品报废。因此,提出了一种基于截面线点云的机器人面扫描视点规划新方法,并将其应用在复杂立体石雕自动化测量中。首先,采用单因素试验和中心组合设计响应面法确定最优扫描工艺参数。其次,利用最小外接圆柱确定截面线数量,并探究截面线不同采样方式对扫描质量的影响,选取等弧长采样获得扫描视点,通过向量叉乘和分离轴理论对扫描视点进行遮挡和碰撞检测,对存在遮挡与碰撞的视点进行优化,针对扫描过程中由于频繁变换扫描方向导致扫描效率降低的问题,提出了一种生长聚类算法优化扫描方向。此外,为了保证整个扫描过程的连续性,在两相邻扫描路径之间引入旋转扫描。最后,进行了弥勒佛(260 mm×210 mm×560 mm)扫描视点规划和测量试验,结果表明,整体扫描耗时152 s,扫描完整性100%,扫描精度0.26 mm。所提方法能快速完成复杂立体石雕的三维扫描,采用规划视点扫描的模型完整性好、精度高,能够满足复杂立体石雕自动化测量要求。

关键词：复杂立体石雕机器人面扫描最优扫描工艺视点规划旋转扫描

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动力翼伞风扰补偿高度控制方法

国防科技大学学报 2024年第3期46卷 116-125页

作者：孙昊孙青林卢伟涛南开大学人工智能学院天津300350

外界风场是影响翼伞高度跟踪精度的最主要扰动因素。针对该问题,建立了动力翼伞的八自由度模型,并在传统自抗扰控制的基础上,设计一种基于风场前馈补偿的改进抗扰控制器,对外界的风场干扰进行针对性补偿,实现翼伞系统的高度跟踪控制。... 详细信息

外界风场是影响翼伞高度跟踪精度的最主要扰动因素。针对该问题,建立了动力翼伞的八自由度模型,并在传统自抗扰控制的基础上,设计一种基于风场前馈补偿的改进抗扰控制器,对外界的风场干扰进行针对性补偿,实现翼伞系统的高度跟踪控制。在通过仿真实验对控制器进行初步验证的基础上,进行了翼伞系统的实际飞行实验。在实际飞行环境下,仿真中所调节的控制器参数可直接应用于实际飞行实验,翼伞系统的平均高度跟踪误差在2.5 m以内,证明所设计的控制器存在一定的实际应用价值。

关键词：自抗扰控制翼伞系统高度控制风场补偿轨迹跟踪