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激光软钎焊系统中半导体激光器温度模型预测控制设计

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光学学报 2024年第14期44卷 162-168页

作者：闫宽张聪陈绪兵李明超方杰叶冬武汉工程大学机电工程学院湖北武汉430205 智能制造装备与技术全国重点实验室湖北武汉430223

针对激光软钎焊领域对核心器件半导体激光器的高精度热控要求,提出一种基于模型预测控制算法的热控方法。通过非平衡热力学等方法对热控系统的热电制冷器及部件构建了精准的数学模型,并引入丢番图方程推导模型预测控制热控系统,搭建了... 详细信息

针对激光软钎焊领域对核心器件半导体激光器的高精度热控要求,提出一种基于模型预测控制算法的热控方法。通过非平衡热力学等方法对热控系统的热电制冷器及部件构建了精准的数学模型,并引入丢番图方程推导模型预测控制热控系统,搭建了激光软钎焊半导体激光器热控实验平台。由随机变换电流输入热控实验结果可知,激光器输入电流变化导致温度波动的平均超调量在1.12%内。激光器中心波长稳定性实验结果表明,所提方法使激光中心波长漂移量减少了52%。激光软钎焊加工能力实验结果表明,该控制方法可以有效控制半导体激光器的输出功率,相比于比例积分微分控制的激光器,所提模型预测控制热控系统的温度曲线与焊点的理想温度曲线的线性拟合度提高了21.05%。该研究结果将为后续研发性能稳定、高质量焊接的激光软钎焊系统提供理论和工程指导。

关键词：激光器热控系统模型预测控制激光软钎焊

面向MEC多智能体协同任务卸载的深度强化学习算法

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电讯技术 2024年

作者：张茜苏冬冬张聪李润川深圳江行联加智能科技有限公司中原工学院计算机学院

随着计算资源的有限性和用户之间资源竞争的情况愈发凸显，针对移动边缘计算中的多用户协同任务卸载场景，提出一种基于深度强化学习的多智能体协同任务卸载算法(Deep Reinforcement Learning-based Multi-agent Collaborative Task Off... 详细信息

随着计算资源的有限性和用户之间资源竞争的情况愈发凸显，针对移动边缘计算中的多用户协同任务卸载场景，提出一种基于深度强化学习的多智能体协同任务卸载算法(Deep Reinforcement Learning-based Multi-agent Collaborative Task Offloading Algorithm，MCTO-DRL)。考虑到用户移动性、协同性、任务动态优先级以及资源受限等问题，构建了一种多用户协同任务卸载的网络模型；在此基础上建立了端到端优化目标函数，并利用马尔可夫决策过程（Markov Decison Processes，MDP）形式化多任务协同卸载问题；利用双向长短期记忆网络（Bidirectional Long Short-Term Memory Network，Bi-LSTM）提取状态向量动态时序依赖关系的特征信息，结合强化学习方法建立高维状态与动作之间的关系映射，并设计了一种动态优先级协同采样算法，用于提高多智能体的协同性。实验分析表明，在多智能体协同任务卸载场景中，MCTO-DRL算法最优卸载概率达到86%以上；时隙累积奖励较四种基线算法分别提升约20.0%，16.23%，22.0%，9.44%；并能够适应不同复杂性和需求型的卸载任务。

关键词：边缘计算深度强化学习协同卸载 Bi-LSTM

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隧道拱顶渗漏稳态渗流场的解析研究

浙江大学学报（工学版） 2024年第4期58卷 838-846页

作者：余俊李东凯中南大学土木工程学院湖南长沙410075

针对隧道运营中发生拱顶渗漏且无泥沙涌入的稳态渗流情况,结合保角变换法和分离变量法推导出隧道拱顶渗漏稳态渗流场的显式解析解.应用PLAXIS有限元软件建立数值模型,从渗流场分布、衬砌水压力两方面验证所得解的正确性,通过与现有解析... 详细信息

针对隧道运营中发生拱顶渗漏且无泥沙涌入的稳态渗流情况,结合保角变换法和分离变量法推导出隧道拱顶渗漏稳态渗流场的显式解析解.应用PLAXIS有限元软件建立数值模型,从渗流场分布、衬砌水压力两方面验证所得解的正确性,通过与现有解析解、数值解、试验结果的渗流量对比来验证所得解的准确性.进行参数分析,探究隧道埋深、渗漏宽度对衬砌水压力和渗流量的影响规律.结果表明,衬砌水压力在以渗漏位置为中心±60°范围内明显降低;随着隧道埋深的增大,衬砌最大水压力减小,渗流量先减小后增大,且渗流量最小值对应的隧道埋深随着地表水头的增大而增大;随着渗漏宽度的增大,衬砌最大水压力减小,渗流量增大,当渗漏宽度大于0.05 m时,渗漏宽度变化对水压力和渗流量的影响较小;在渗漏宽度较小时进行渗漏控制的效果明显.

关键词：隧道拱顶渗漏水保角变换分离变量法渗流场解析研究水压渗流量

无人参照的自然内在价值如何推导有人的道德义务——论自然内在价值的有效性问题

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中国地质大学学报（社会科学版） 2024年第2期24卷 106-116页

作者：张聪惠陆永胜东南大学马克思主义学院江苏南京211189

自然内在价值是自然中心论确立人对自然应当承负直接道德义务的理论内核。以无人参照为主要特征,对自然内在价值理论上的合理性质疑经常导向为实践上的有效性怀疑,即无人参照的自然内在价值如何推导出有人的道德义务?由于自然内在价值... 详细信息

自然内在价值是自然中心论确立人对自然应当承负直接道德义务的理论内核。以无人参照为主要特征,对自然内在价值理论上的合理性质疑经常导向为实践上的有效性怀疑,即无人参照的自然内在价值如何推导出有人的道德义务?由于自然内在价值论拒斥保护自然的唯人目的论,对自然内在价值的有效性回答实则是在康德道义论范畴下做出伦理信念的规范性处理,以便将自然内在价值与人伦内在必然关联起来。在此目标下,自然内在价值的“无人参照”不等同于去人化的无人在场,而是去人类中心的以人为基础的伦理在场。在人与自然之间存在的权益冲突问题上,对自然承负直接道德义务的伦理要求指向的是自然福祉的优先考量,这在突出种际正义的同时却在道德形式与道德内容上存有回避现实人际正义的弊端,从而限制了自然内在价值作为一种伦理信念的有效发挥。

关键词：自然内在价值道德义务道义论规范有效性

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隐私集合运算中的关键数据结构研究

密码学报（中英文） 2024年第2期11卷 263-281页

作者：张响鸰张聪刘巍然陈宇山东大学网络空间安全学院青岛266237 泉城实验室济南250103 密码科学技术全国重点实验室北京100878 清华大学高等研究院北京100084 阿里巴巴集团北京100120

隐私集合运算(privatesetoperation,PSO)是安全多方计算领域的热点问题,它允许两个参与方对各自私有集合进行安全计算,同时避免额外信息泄露.常见的PSO协议包括隐私集合求交和隐私集合求并.高效的隐私集合运算协议的设计与多种高级的数... 详细信息

隐私集合运算(privatesetoperation,PSO)是安全多方计算领域的热点问题,它允许两个参与方对各自私有集合进行安全计算,同时避免额外信息泄露.常见的PSO协议包括隐私集合求交和隐私集合求并.高效的隐私集合运算协议的设计与多种高级的数据结构密切相关.然而,目前隐私集合运算中各种数据结构缺乏系统梳理且无同一平台上的效率对比结果.本文将PSO中的关键数据结构分为三类,分别是哈希表、过滤器和不经意键值存储.在明确各类数据结构的基本定义与构造方式的基础上,本文梳理各数据结构的主要功能作用、总结它们在不同协议中的典型应用、探讨它们在PSO中的研究现状与主要进展,并提供各数据结构的性能对比分析与基准测试结果.

关键词：隐私集合运算数据结构安全多方计算

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GEO卫星机会源近岸海面高度测量性能评估

电子学报 2024年第3期52卷 719-728页

作者：王峰杨东凯地理信息工程国家重点实验室陕西西安710054 北京航空航天大学电子信息工程学院北京100191

基于同步地球轨道(Geostationary Earth Orbit,GEO)卫星的机会源技术已被证明其在近岸海面高度测量中的应用潜力,但目前研究主要围绕可行性论证展开,极少开展全方位的测量性能评估.为此,从仿真和试验两个角度评估了信号带宽、非相干累... 详细信息

基于同步地球轨道(Geostationary Earth Orbit,GEO)卫星的机会源技术已被证明其在近岸海面高度测量中的应用潜力,但目前研究主要围绕可行性论证展开,极少开展全方位的测量性能评估.为此,从仿真和试验两个角度评估了信号带宽、非相干累加次数、信噪比及波形峰值跟踪算法对GEO卫星机会源海面测高性能的影响.评估结果表明当非相干累加次数和信噪比大于最优非相干累加次数和最优信噪比时,测高性能将不再显著提升.因此,通过选择最优非相干累加次数,以及设计合理的接收天线增益、射频增益及接收机带宽使信噪比大于最优信噪比对GEO卫星机会源海面测高至关重要.通过对比插值和拟合两种波形跟踪算法发现拟合法能提供比插值法更高的测量精度.利用北斗B3I信号和ASTRA 19.2 E卫星信号开展GEO卫星海面测高的试验评估.试验结果表明:在非相干累加次数大于10000、信噪比大于7 dB时,北斗B3I信号和ASTRA 19.2 E卫星信号可分别提供精度约为0.20 m和0.10 m的海面高度.针对GEO卫星多频或多通道传输特点,提出了基于信号频谱合成提高海面测高精度的方法.当利用中卫1号卫星10个通道信号进行合成时,插值法和拟合法的仿真测距精度分别为3.50 cm和0.69 cm.

关键词：地球同步轨道卫星机会源遥感海面高度信号带宽信噪比非相干累加

基于Bayesian-LightGBM模型的粮食产量预测研究

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中国农机化学报 2024年第6期45卷 163-169页

作者：陈晓玲张聪黄晓宇武汉轻工大学数学与计算机学院武汉市430023 武汉轻工大学电气与电子工程学院武汉市430023

目前用于粮食产量预测模型如灰色关联模型普遍存在训练速度较慢、预测精度较低等问题。为解决该问题,以轻量级梯度提升机(LightGBM)模型为基础,将其损失函数修正为Huber损失函数,同时引入贝叶斯优化算法确定出最优超参数组合并输入该模... 详细信息

目前用于粮食产量预测模型如灰色关联模型普遍存在训练速度较慢、预测精度较低等问题。为解决该问题,以轻量级梯度提升机(LightGBM)模型为基础,将其损失函数修正为Huber损失函数,同时引入贝叶斯优化算法确定出最优超参数组合并输入该模型。以广西的早、晚水稻产量及16个粮食产量影响因素为数据集进行仿真试验,结果表明:基于线性回归的预测模型的平均绝对值误差为1.255,基于决策树的预测模型的平均绝对值误差为0.426,基于随机森林的预测模型的平均值误差为0.315,基于Bayesian-LightGBM的预测模型的平均绝对值误差为0.049。相比其他预测模型,Bayesian-LightGBM粮食产量预测模型能够更有效地实现粮食产量预测,预测精度更高。

关键词：粮食产量预测粮食安全轻量级梯度提升机贝叶斯优化

基于安全限定义的新能源电力系统区间经济调度模型及算法

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电网技术 2024年第2期48卷 509-516页

作者：贾婉清张聪刘乾王大鹏杨怀智李佳勇湖南大学电气与信息工程学院湖南省长沙市410082

大规模风电等新能源机组接入电网,其不确定性和波动性对电网的安全运行造成冲击。目前采用的鲁棒调度和区间调度无法同时考虑不确定性条件下系统功率平衡和全场景下线路潮流安全双重约束。为此,将风电出力视为区间数,考虑极端场景下的... 详细信息

大规模风电等新能源机组接入电网,其不确定性和波动性对电网的安全运行造成冲击。目前采用的鲁棒调度和区间调度无法同时考虑不确定性条件下系统功率平衡和全场景下线路潮流安全双重约束。为此,将风电出力视为区间数,考虑极端场景下的功率平衡约束和可转移、可削减柔性负荷的参与建立了计及风电不确定性和电力平衡的区间经济调度模型。为求解该模型,提出了基于安全限定义的区间经济调度算法,该算法采用优化场景法求解区间直流潮流得到安全限,进而通过安全限定义法将区间优化模型转化为确定性的二次规划模型求解。采用IEEE 118节点系统测试,结果表明了所提区间经济调度算法既能满足极端场景下的电力平衡需求,又能保证所有场景下线路传输功率的安全性,同时降低了调度成本,发挥了柔性负荷削峰填谷的作用,且风电出力较小或较大时通过削减负荷或弃风实现经济性,为新能源电力系统安全、经济运行提供技术支撑。

关键词：风力发电柔性负荷区间经济调度安全限定义法新能源电力系统

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无铅铜基自润滑材料中FeS与Bi相的协同润滑机制

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表面技术 2024年

作者：刘聪尹延国张国涛马世榜张聪正叶铁南阳师范学院智能制造与电气工程学院合肥工业大学摩擦学研究所安徽工业大学机械工程学院

目的研究无铅铜基固体自润滑材料的多相润滑特性，揭示FeS和Bi相的协同润滑机制。方法开展含单一润滑剂和FeS/Bi复合润滑剂的材料滑动摩擦学试验研究，通过对摩擦系数、磨损率、摩擦界面微观结构以及化学成分进行表征，分析FeS和Bi相... 详细信息

目的研究无铅铜基固体自润滑材料的多相润滑特性，揭示FeS和Bi相的协同润滑机制。方法开展含单一润滑剂和FeS/Bi复合润滑剂的材料滑动摩擦学试验研究，通过对摩擦系数、磨损率、摩擦界面微观结构以及化学成分进行表征，分析FeS和Bi相的协同润滑特性。结果 FeS/Cu-Bi材料中低熔点Bi相的引入可以提升FeS与铜基体的界面结合，减少材料表面孔隙，同时FeS的存在也可以细化Bi相在铜基体中的网状分布。FeS的加入能够减缓Bi相与基体间裂纹的形成与扩展，降低Bi相剥落，强化材料磨损表面，促使更多Bi相在摩擦界面富集。同时富Bi相的存在又促进了FeS在摩擦界面的留存和富集，二者相互促进形成富Bi与FeS的润滑膜和富Bi与FeS的转移膜摩擦界面，提升材料减摩耐磨性能。FeS和Bi相在铜基体中共存能降低自身参与摩擦化学反应的程度，提高FeS和Bi在磨损表面的保存率，形成富集FeS和Bi相厚度更佳的润滑膜，更好地发挥FeS和Bi减摩耐磨协同作用。结论相较于含单一润滑剂的材料，FeS/Cu-Bi材料中FeS/Bi在材料中的协同作用能提升二者在摩擦界面的留存，形成富集润滑剂的摩擦(转移)膜，增强材料的减摩耐磨性能。

关键词：无铅化铜基自润滑材料多相固体润滑减摩耐磨摩擦膜协同机制