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基于双路控制的农田精准喷药处方优化试验

中国农机化学报 2024年第6期45卷 113-118页

作者：赵浣旻李亚芹李志博刘兆光蒲岩岩邱新伟佳木斯大学黑龙江佳木斯154007 黑龙江省农业机械工程科学研究院哈尔滨市150081

自精准农业技术开展以来,精准喷药作为精准农业关键技术之一,是一直以来研究的重要问题。为进一步研究精准喷药,提出基于双路控制的分区宽度变量喷药方法,并搭建农药精准喷洒试验台,对比例电磁阀控制下喷头的有效喷幅进行测量试验。试... 详细信息

自精准农业技术开展以来,精准喷药作为精准农业关键技术之一,是一直以来研究的重要问题。为进一步研究精准喷药,提出基于双路控制的分区宽度变量喷药方法,并搭建农药精准喷洒试验台,对比例电磁阀控制下喷头的有效喷幅进行测量试验。试验发现,在PWM占空比大于60%时有效喷幅与理论值喷幅误差小于20%,具有可参考性。试验时,根据有效喷幅对喷药处方图的分区宽度进行选择,以0.5 m、0.75 m、1 m作为试验参数。根据选择的参数设计以喷雾高度、移动速度、分区宽度为因素的正交试验,得到回归方程,并通过残差分析检验模型的正确性。试验得到参数优化区域为:喷雾高度1.5 m、行进速度0~0.5 m/s、分区宽度0.7~0.9 m。田间试验发现,采取优化的分区宽度进行喷药比常规喷药方式节省23%的药量,同时有效覆盖率可达90.7%。

关键词：精准喷药双路控制优化试验处方图

电弧离子镀制备ZnO压电涂层用于高压套管连接螺栓应力检测的研究

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稀有金属 2024年第1期48卷 60-67页

作者：安义岩王延伟刁凤新刘天奇张小明李敬雨杨兵邓建钢徐卓林兰贞波国网内蒙古东部电力有限公司电力科学研究院内蒙古呼和浩特010010 国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司湖北武汉430074

高压及超高压套管连接结构中螺栓预紧力分布不均松脱等故障已经成为影响高压套管安全可靠运行的主要影响因素。如何实现持续精准的连接结构中螺栓载荷监测并预警套管压力故障成为了前沿技术问题。贴片超声波及压电探头超声波是应力检测... 详细信息

高压及超高压套管连接结构中螺栓预紧力分布不均松脱等故障已经成为影响高压套管安全可靠运行的主要影响因素。如何实现持续精准的连接结构中螺栓载荷监测并预警套管压力故障成为了前沿技术问题。贴片超声波及压电探头超声波是应力检测应用最为广泛的技术之一,但其检测精度不能满足要求;溅射型压电薄膜超声方法检测精度高,但压电薄膜沉积效率低,结晶取向控制困难。针对现有研究不足,采用脉冲电弧离子镀技术在合金钢基体上实现ZnO压电薄膜的快速制备,研究靶电流及偏压对ZnO压电涂层的晶体结构、表面形貌及声学性能的影响。结果表明,ZnO涂层的形貌与结构主要与沉积粒子能量有关,偏压越高则涂层结晶越差,而且其绝缘性能下降;靶电流的增加可以提升涂层的结晶质量,但会引入Zn金属大颗粒污染,进而影响压电涂层的绝缘性能。超声轴力检测结果表明,在偏压为0 V以及电流为40 A的最优化工艺参数下制备的高电阻、高c轴择优取向的ZnO压电传感涂层材料,可以应用于高压套管中螺杆轴向载荷的高精度检测,为高压套管安全可靠运行提供了新的监测手段。

关键词：高压套管脉冲电弧离子镀氧化锌压电涂层靶电流偏压

主被动结合的弹性高超声速飞行器鲁棒自适应控制

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宇航学报 2024年第7期45卷 1052-1064页

作者：王霞杨林张大伟魏振岩许斌山东大学控制科学与工程学院济南250061 西北工业大学自动化学院西安710072 成都飞机设计研究所成都610041 北京机电工程研究所北京100074

针对高超声速飞行器轻质材料和细长体构型引起的显著气动伺服弹性问题,提出了一种主被动结合的鲁棒自适应控制方法。首先,通过引入辨识性能评价和监测机制设计复合自适应参数辨识方法,并给出滤波估计策略,实现弹性振动频率与弹性模态的... 详细信息

针对高超声速飞行器轻质材料和细长体构型引起的显著气动伺服弹性问题,提出了一种主被动结合的鲁棒自适应控制方法。首先,通过引入辨识性能评价和监测机制设计复合自适应参数辨识方法,并给出滤波估计策略,实现弹性振动频率与弹性模态的高效在线估计。其次,采用奇异摄动理论将刚弹一体化模型分解为刚弹子系统,针对弹性子系统,基于频率辨识值构建级联型自适应陷波器实现被动陷波抑制,并结合模态估计值设计主动反馈控制保证弹性模态的稳定收敛;针对刚体子系统,设计基于有限时间滑模扰动观测器的鲁棒跟踪控制,综合两个子系统的控制量得到最终升降舵偏转。最后,通过仿真验证了该方法能够有效保证气动伺服弹性影响下高超声速飞行器的弹性抑制和刚体控制性能。

关键词：气动伺服弹性在线估计自适应陷波器主被动鲁棒控制

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基于局部和全局特征聚合的虚假新闻检测方法

计算机工程与应用 2024年

作者：杨书新丁祺伟江西理工大学信息工程学院

在虚假新闻检测的问题上，现有的方法大多通过捕捉上下文语义特征、对照外部知识库来判断新闻的真实性，但很多研究人员忽略了新闻在发布时期各大社交媒体的新闻生态。针对上述问题，提出一种基于局部和全局特征聚合的虚假新闻检测方法... 详细信息

在虚假新闻检测的问题上，现有的方法大多通过捕捉上下文语义特征、对照外部知识库来判断新闻的真实性，但很多研究人员忽略了新闻在发布时期各大社交媒体的新闻生态。针对上述问题，提出一种基于局部和全局特征聚合的虚假新闻检测方法。具体来说，设计了全局环境感知模块和局部环境感知模块，其中全局环境感知模块通过均值池化、全连接、注意力机制等操作获得全局特征，局部环境感知模块通过将文本向量进行聚类、均值池化、哈达玛乘积、多层感知器、注意力机制等操作获得局部特征。然后利用融合机制将这些特征进行聚合，最后与其它虚假新闻检测器协同工作，用以验证新闻的真实性。本文在微博和Twitter两个新闻文本数据集上进行了对比实验，实验结果表明本文提出的方法可以有效提取全局和局部环境中的新闻文本特征，从而提高检测精度。

关键词：虚假新闻检测注意力机制特征提取社交媒体

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基于改进YOLOv7的油茶果实成熟度检测

农业工程学报 2024年第5期40卷 177-186页

作者：陈锋军陈闯朱学岩沈德宇张新伟北京林业大学工学院北京100083 林木资源高效生产全国重点实验室北京100083 城乡生态环境北京实验室北京100083 林业装备与自动化国家林业局重点实验室北京100083 智慧林业研究中心北京100083

为确保油茶果实处于最佳成熟度进行采摘,提高油茶果实的出油率及茶油品质,该研究针对自然环境下油茶果实多被遮挡的问题,以原始YOLOv7模型为基础进行改进,提出一种油茶果实成熟度检测方法。首先,在主干网络中引入十字交叉注意力机制(cri... 详细信息

为确保油茶果实处于最佳成熟度进行采摘,提高油茶果实的出油率及茶油品质,该研究针对自然环境下油茶果实多被遮挡的问题,以原始YOLOv7模型为基础进行改进,提出一种油茶果实成熟度检测方法。首先,在主干网络中引入十字交叉注意力机制(criss-cross attention,CCA)加强对被枝叶遮挡果实成熟度特征的提取能力;其次,使用基于距离和交并比的非极大值抑制(distance-iou non-maximum suppression,DIoU-NMS)算法代替传统非极大值抑制(nonmaximum suppression,NMS)算法,从而加强模型对相互遮挡果实的检测能力;最后,以训练集中3 098张油茶果实图像训练改进的YOLOv7模型,验证集中442张图像用于在训练过程中评估模型,并对测试集中885张图像进行测试。改进后的YOLOv7模型在测试集下的精确率P为93.52%,召回率R为90.25%,F1分数为91.86%,平均精度均值mAP为94.60%,平均检测时间为0.77 s,模型权重大小为82.6 M。与Faster R-CNN、EfficientDet、YOLOv3、YOLOv5l和原始YOLOv7模型相比,平均精度均值mAP分别提升7.51、5.89、4.21、4.21和2.91个百分点。试验证明,改进的YOLOv7模型为实现油茶果实的智能化采摘提供理论依据。

关键词：图像识别模型油茶果实成熟度检测 YOLOv7 注意力机制 DIoU-NMS

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基于序贯设计和高斯过程模型的结构动力不确定性量化方法

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浙江大学学报（工学版） 2024年第3期58卷 529-536页

作者：万华平张梓楠周家伟任伟新浙江大学建筑工程学院浙江杭州310058 浙江大学平衡建筑研究中心浙江杭州310028 浙江大学建筑设计研究院有限公司浙江杭州310028 深圳大学土木与交通工程学院广东深圳518060

将直接基于有限元模型的蒙特卡罗方法用于结构动力不确定性量化较耗时,为此采用高斯过程模型取代耗时的有限元模型,提高不确定性量化的计算效率.提出基于序贯设计和高斯过程模型的结构动力不确定性量化方法,通过样本填充准则迭代,选择... 详细信息

将直接基于有限元模型的蒙特卡罗方法用于结构动力不确定性量化较耗时,为此采用高斯过程模型取代耗时的有限元模型,提高不确定性量化的计算效率.提出基于序贯设计和高斯过程模型的结构动力不确定性量化方法,通过样本填充准则迭代,选择最优样本点建立自适应高斯过程模型,提升动力不确定性量化精度.在建立的自适应高斯过程模型框架下,动力特性统计矩的高维积分转化为一维积分,进而进行解析计算.采用2个数学函数来展示自适应高斯模型的拟合过程,高斯过程模型的拟合精度随着迭代次数增加而明显增加.将所提方法应用于柱面网壳的固有频率统计矩计算,计算精度与蒙特卡罗法的结果相当.与传统高斯过程模型对比,所提算法的计算效率优势明显,表明所提方法具有计算精度高和效率高的优势.

关键词：结构动力特性不确定性量化序贯设计高斯过程模型统计矩

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基于易测林木因子的林下太阳辐射模拟(Ⅰ)——林下散射辐射模拟

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南京林业大学学报(自然科学版) 2024年

作者：杜昕董雪谷会岩李玉博陈祥伟森林生态系统可持续经营教育部重点实验室东北森林资源培育国家林业和草原局重点实验室东北林业大学林学院黑龙江凉水森林生态系统国家野外科学观测研究站中国科学院网络安全学院中国科学院信息工程研究所

【目的】为论证利用易测林木因子模拟林下辐射方法体系中，林下散射辐射测度指数尺度化加权散射荫蔽度与加权进界邻体散射荫蔽度的模拟准确性及这两种指数相对于开敞度的性能优劣；寻求基于简单、易测林木因子合理、准确估算林下任意点... 详细信息

【目的】为论证利用易测林木因子模拟林下辐射方法体系中，林下散射辐射测度指数尺度化加权散射荫蔽度与加权进界邻体散射荫蔽度的模拟准确性及这两种指数相对于开敞度的性能优劣；寻求基于简单、易测林木因子合理、准确估算林下任意点位辐射模型的结构。【方法】基于阔叶红松林林分调查信息建立林分体素模型，模拟均质环境背景下林分内部样地与非均质环境背景下包含林缘样地的林下散射透射率，将其作为林下散射辐射测度指数模拟准确性的评价标准。分别以爬山算法对尺度化加权散射荫蔽度中的局域尺度圆半径、背景尺度圆半径及加权进界邻体散射荫蔽度中的局域临界值、背景临界值进行参数寻优。通过开敞度、尺度化加权散射荫蔽度、加权进界邻体散射荫蔽度三种林下散射辐射测度指数与林下散射透射率间的Pearson、Spearman相关系数及线性回归决定系数对比，评价三种散射辐射测度指数的性能优劣。【结果】均质环境背景下，尺度化加权散射荫蔽度在局域尺度圆半径为5.401 m，加权进界邻体散射荫蔽度在局域临界值为2.800时能最优拟合林下散射透射率，此时开敞度、尺度化加权散射荫蔽度及加权进界邻体散射荫蔽度与林下散射透射率间的Pearson、Spearman相关系数分别为0.397与0.425、-0.716与-0.692及-0.730与-0.694；线性回归决定系数分别为0.158、0.514及0.533；相较于开敞度，两种林下散射辐射测度指数对林下散射透射率的方差解释率分别提升了237.3%与225.3%。非均质环境背景下，保持局域尺度圆半径及局域临界值与均质环境背景相同时，尺度化加权散射荫蔽度的背景尺度圆半径为15.521 m及加权进界邻体散射荫蔽度的背景临界值为0.875时能最好的拟合林下散射透射率。此时，尺度化加权散射荫蔽度、加权进界邻体散射荫蔽度与林下散射透射率间的Pearson、Spearman相关系数分别为-0.930与-0.719及-0.927与-0.820；线性回归决定系数分别为0.866与0.860。【结论】(1)两种林下散射辐射成分测度指数在合理的参数选择下能良好地模拟林下散射辐射，较好地解释较小尺度内林木结构特征差异与较大尺度环境背景差异对林下散射辐射的影响，二者对林下散射辐射的模拟精度优于既有方法开敞度。(2)在以林木因子模拟林下散射辐射时，需将大尺度环境背景的差异性纳入考量；同时，研究样点周围邻体林木分布的均匀性是模拟散射辐射时不可忽略的影响因素。

关键词：太阳辐射散射透射率开敞度尺度化加权散射荫蔽度加权进界邻体散射荫蔽度

撤县设区对县域公共服务供给水平的影响研究——基于江苏省县级面板数据的实证分析

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城市问题 2024年第1期 65-74页

作者：徐发新李雪伟中国人民大学公共管理学院北京体育大学管理学院

基于江苏省2006—2020年的县域面板数据,使用多期双重差分法考察了撤县设区改革对县域政府公共服务供给水平的影响。结果显示,撤县设区改革提升了交通基础设施等经济性公共服务供给水平,对教育和医疗等民生性公共服务供给水平则带来了... 详细信息

基于江苏省2006—2020年的县域面板数据,使用多期双重差分法考察了撤县设区改革对县域政府公共服务供给水平的影响。结果显示,撤县设区改革提升了交通基础设施等经济性公共服务供给水平,对教育和医疗等民生性公共服务供给水平则带来了负面影响。分样本回归结果显示,撤县设区改革在不同经济发展水平地区的政策效应存在显著差异。总体而言,“重经济而轻民生”的问题仍然存在,尤其在中低发展水平地区更为明显。机制分析结果显示,撤县设区改革促进了中低发展水平地区的人口增长,但公共服务供给的增长不及人口规模的增长,从而导致了“拥挤效应”。因此,是否实行撤县设区改革需要因地制宜,综合考量。而已经实行改革的地区则应转变政府职能,优化资源配置,以服务型政府建设推动公共服务供给水平提升,确保经济与民生同步发展。

关键词：撤县设区改革公共服务供给水平县域发展双重差分法

基于易测林木因子的林下太阳辐射模拟(Ⅱ)——林下直射辐射模拟

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南京林业大学学报(自然科学版) 2024年

作者：杜昕董雪谷会岩李玉博陈祥伟森林生态系统可持续经营教育部重点实验室东北森林资源培育国家林业和草原局重点实验室东北林业大学林学院黑龙江凉水森林生态系统国家野外科学观测研究站中国科学院大学网络安全学院中国科学院信息工程研究所

【目的】为论证基于易测林木因子模拟林下辐射方法体系中，尺度化加权直射荫蔽度与加权进界邻体直射荫蔽度两种林下直射辐射成分测度指数的模拟准确性；寻求基于简单、易测林木因子较为合理、准确估算林下任意点位直射辐射的模型结构特... 详细信息

【目的】为论证基于易测林木因子模拟林下辐射方法体系中，尺度化加权直射荫蔽度与加权进界邻体直射荫蔽度两种林下直射辐射成分测度指数的模拟准确性；寻求基于简单、易测林木因子较为合理、准确估算林下任意点位直射辐射的模型结构特征。【方法】基于阔叶红松林林分调查信息建立林分体素模型，进而模拟阔叶红松林下直射透射率。将模拟的阔叶红松林下直射透射率作为验证标准，分别以爬山算法对尺度化加权直射荫蔽度与加权进界邻体直射荫蔽度中的各项参数进行寻优；以林下直射透射率与参数寻优后的尺度化加权直射荫蔽度、加权进界邻体直射荫蔽度间的Pearson、Spearman相关系数及线性回归决定系数为指标，评价尺度化加权直射荫蔽度、加权进界邻体直射荫蔽度对林下直射辐射的模拟性能。【结果】尺度化加权直射荫蔽度在最小邻体林木选取尺度rmin与最大邻体林木选取尺度rmax分别取6.332 m与13.609 m时与阔叶红松林下直射透射率间具有最高的线性回归拟合精度，此时其对应的校正系数为10.440，与林下直射透射率间的Pearson、Spearman相关系数及线性回归决定系数分别为-0.581、-0.645及0.338；同时，加权进界邻体直射荫蔽度在最大邻体林木选取临界值Tmax与最小邻体林木选取临界值Tmin分别为1.965与0.502时与阔叶红松林下直射透射率间的线性回归拟合精度最高，此时其对应校正系数为17.465，与林下直射透射率间的Pearson、Spearman相关系数及线性回归决定系数分别为-0.738与-0.695与0.545。【结论】尺度化加权直射荫蔽度与加权进界邻体直射荫蔽度均能较好地反映林下直射辐射，其中以加权进界邻体直射荫蔽度表现效果更优。在构建基于林木因子的林下直射辐射模拟模型时，应以合理地选取潜在影响林下直射辐射的邻体林木作为重点；同时，应寻求能合理表达不同时刻林下直射辐射状态的简单方式。

关键词：太阳辐射直射透射率尺度化加权直射荫蔽度加权进界邻体直射荫蔽度