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中高层大气背景红外辐射特性及成像研究

激光与光电子学进展 2024年第8期61卷 314-324页

作者：施杰史波金峰邢世林缑伟隆南京航空航天大学能源与动力学院江苏南京210016

以中高层大气背景的红外辐射特性和红外成像为研究目的,建立中高层大气背景探测模型和红外成像模型,分析中光谱分辨率大气辐射传输模式(MODTRAN)在红外波段的适用范围,利用战略高空辐亮度代码(SHARC)仿真分析3~5μm波段不同观测参数下... 详细信息

以中高层大气背景的红外辐射特性和红外成像为研究目的,建立中高层大气背景探测模型和红外成像模型,分析中光谱分辨率大气辐射传输模式(MODTRAN)在红外波段的适用范围,利用战略高空辐亮度代码(SHARC)仿真分析3~5μm波段不同观测参数下的中高层大气背景红外辐射特性,并建立相关辐射特性数据库,完成中高层大气背景红外辐射场景成像仿真。结果表明:3~5μm和8~12μm波段MODTRAN分别在切点高度50 km和70 km以下具有较好的计算精度;中高层大气背景辐亮度随着切点高度和太阳天顶角的增大而减小,随着观测天顶角的增大而增大;短路径和长路径的辐射特性分别由路径长度和处于低层大气的路径大气参数占主导影响;白天和夜晚的辐亮度分别在36 km和34 km为最大值,在75 km和85 km处为极大值。研究结果可为中高层大气背景红外探测提供理论支持。

关键词：中高层大气红外辐射临边背景红外成像数据库

面向集合任务的多无人机电力巡检任务分配方法研究

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系统工程理论与实践 2024年

作者：赵慧敏罗贺阴酉龙林世忠王国强合肥工业大学管理学院过程优化与智能决策教育部重点实验室安徽省空天系统智能管理工程研究中心国网安徽省电力有限公司无人机巡检作业管理中心安徽送变电工程有限公司

在无人机电力巡检过程中，一个待巡检部件通常对应多个位置不同且均符合拍摄要求的任务点，这些拍摄任务点构成一个集合任务。为了保证巡检质量，通常要求无人机多次采集待巡检部件的图片，即访问集合任务中的多个拍摄任务点。本文针对... 详细信息

在无人机电力巡检过程中，一个待巡检部件通常对应多个位置不同且均符合拍摄要求的任务点，这些拍摄任务点构成一个集合任务。为了保证巡检质量，通常要求无人机多次采集待巡检部件的图片，即访问集合任务中的多个拍摄任务点。本文针对上述特点，将面向集合任务的多无人机电力巡检任务分配问题建模为最小最大化多站点家庭旅行商问题（Minmax Multi-Depot Family Traveling Salesman Problem， Minmax-MDFTSP），并设计了一种强化遗传算法框架。在该框架下，提出了染色体校验及修正机制、组合交换变异算子、基于贪婪策略的局部调优算子，设计了基于强化学习的遗传算法参数调优方法。性能实验结果表明，本文方法在求解质量和求解效率方面均具有明显优势。此外，通过消融实验验证了强化遗传算法框架中各个部分的有效性。最后结合实际场景下的具体案例，通过实地飞行验证了本文方法相对于现有巡检方式的优势。

关键词：电力巡检多无人机任务分配强化学习遗传算法

非完整井对单井注抽试验测算地下水流速影响机理

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地球科学 2024年第1期49卷 288-298页

作者：苏世林李旭郭强张海涛许光泉朱棋煤炭开采水资源保护与利用全国重点实验室北京100011 安徽理工大学地球与环境学院安徽淮南232001 合肥综合性国家科学中心能源研究院安徽合肥230071 中国地质大学环境学院湖北武汉430078

为了探究非完整井结构对单井注抽试验测算地下水流速的影响机理,采用COMSOL Multiphysics软件建立非完整井条件下的单井注抽试验数值模型,分析了非完整井滤管长度与位置对穿透曲线的影响.同时开展了非完整井单井注抽试验室内试验研究,... 详细信息

为了探究非完整井结构对单井注抽试验测算地下水流速的影响机理,采用COMSOL Multiphysics软件建立非完整井条件下的单井注抽试验数值模型,分析了非完整井滤管长度与位置对穿透曲线的影响.同时开展了非完整井单井注抽试验室内试验研究,并利用数值模型拟合示踪剂穿透曲线来进一步验证模型的可靠性.结果表明:滤水管长度越短,示踪剂穿透曲线早期浓度越低;滤水管位置越靠近含水层上部,穿透曲线早期的浓度越高;参数反演误差分析表明数值模型能较好地反演地下水流速、孔隙度以及弥散度.总体而言,非完整井附近复杂流场导致溶质空间的不均匀分布,进而对穿透曲线有显著影响,增大传统完整井模型的参数反演误差;而本文建立的非完整井单井注抽试验模型拟合精度高,能够适用于非完整井条件下的单井注抽试验.

关键词：非完整井穿透曲线地下水流速溶质运移水文地质

基于Transformer-CNN混合架构的跨模态融合抓取检测

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控制与决策 2024年

作者：王勇李邑灵苗夺谦安春艳袁鑫林重庆理工大学两江人工智能学院同济大学电子与信息工程学院

在机器臂抓取检测领域，RGB图像和深度图像的处理效率仍有很大提升空间。提出了一种基于Transformer-CNN混合架构的新型跨模态交互融合的机械臂抓取检测方法。为了充分利用RGB和深度图像的特征信息，开发了一种高效的跨模态特征交互融... 详细信息

在机器臂抓取检测领域，RGB图像和深度图像的处理效率仍有很大提升空间。提出了一种基于Transformer-CNN混合架构的新型跨模态交互融合的机械臂抓取检测方法。为了充分利用RGB和深度图像的特征信息，开发了一种高效的跨模态特征交互融合模块，用来校准RGB和深度图像相对应的特征信息，并交互增强双模态的特征。此外，还设计了一种Transformer与CNN并行的网络模块，结合CNN的局部建模能力和Transformer的全局建模能力，获得更好的特征表示，从而提高抓取检测性能。实验结果表明，该方法在Cornell与Jacquard抓取数据集上分别达到了99.1%和96.2%的准确率。在真实场景下的抓取检测实验证明了该方法可以有效预测各种场景下物品的抓取位置。

关键词：机械臂抓取检测跨模态 RGB-D融合 Transformer CNN

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低压直流微电网新型主动限流器及控制策略

电力自动化设备 2024年第5期44卷 158-163页

作者：李霞林李佳鑫郭力邢建春杨启亮天津大学智能电网教育部重点实验室天津300072 陆军工程大学国防工程学院江苏南京210007

低压直流微电网中直流母线发生短路故障后,现有的被动式保护措施难以有效保护电力电子装置,并且当计及直流线路电感与变流器直流母线侧电容时,常规主动限流器会出现限流电感电流振荡的特性。详细分析了该电流振荡特性产生的机理,探究了... 详细信息

低压直流微电网中直流母线发生短路故障后,现有的被动式保护措施难以有效保护电力电子装置,并且当计及直流线路电感与变流器直流母线侧电容时,常规主动限流器会出现限流电感电流振荡的特性。详细分析了该电流振荡特性产生的机理,探究了系统参数变化对限流电感电流振荡峰值的影响。并提出了一种新型主动限流器拓扑结构及控制策略,该拓扑结构通过增加能量耗散支路,在限流器直流母线侧电容电压产生负压时导通,以此耗散能量,解决了电感电流振荡的问题。通过仿真与实验,验证了所提新型主动限流器对电感电流振荡特性抑制的有效性,且在不同工况下具有良好的鲁棒性。

关键词：低压直流微电网直流故障直流保护主动限流器控制策略

储气库井在CO_(2)腐蚀作用下的环空带压安全管控

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中国安全生产科学技术 2024年第9期20卷 120-127页

作者：张智邓皓匀向世林西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室四川成都610500 重庆科技大学石油与天然气工程学院重庆401331

为加强储气库井在长期注采周期中的安全运行,考虑CO_(2)腐蚀对储气库井管柱的影响,建立管柱均匀腐蚀预测模型和剩余强度计算模型,在此基础上对储气库井A环空带压临界值进行计算,建立A环空带压临界控制图版。研究结果表明:在注采阶段,随... 详细信息

为加强储气库井在长期注采周期中的安全运行,考虑CO_(2)腐蚀对储气库井管柱的影响,建立管柱均匀腐蚀预测模型和剩余强度计算模型,在此基础上对储气库井A环空带压临界值进行计算,建立A环空带压临界控制图版。研究结果表明:在注采阶段,随着井深增大,油管柱腐蚀速率减小,而套管柱腐蚀速率先增大后减小;由于地层水和离子影响,采气阶段管柱衰减速率大于注气阶段;A环空带压临界值随油管的抗外挤强度减小而减小,油管的抗外挤强度为A环空带压临界值的主要影响因素;在储气库井正常运行时,选择初始壁厚更厚、初始强度更高的油管能够有效降低A环空带压临界值减小的速率。研究结果可为储气库井环空带压管理方案提供理论参考。

关键词：储气库井腐蚀剩余强度环空带压

模糊PID变结构自适应算法在无人车转向电机矢量控制中的应用

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电机与控制学报 2024年第7期28卷 152-159页

作者：李建市潘世举娄静涛李永乐徐友春陆军军事交通学院军事交通运输研究所天津300161

针对无人车线控转向系统电机矢量控制问题,提出一种模糊PID变结构自适应控制算法。依据电机模型推导出滑模变结构控制的趋近律和控制律,为避免控制器设计过程中对系统参数的依赖,采用PID控制器替换滑模变结构控制中的等效控制量。使用... 详细信息

针对无人车线控转向系统电机矢量控制问题,提出一种模糊PID变结构自适应控制算法。依据电机模型推导出滑模变结构控制的趋近律和控制律,为避免控制器设计过程中对系统参数的依赖,采用PID控制器替换滑模变结构控制中的等效控制量。使用模糊方法分别对PID控制器的参数和趋近律参数进行动态调整,使其具备自适应能力以及降低或消除系统状态接近滑模面时的“抖振”现象。利用李雅普诺夫理论证明了本文方法的全局稳定性。仿真实验结果表明,无论系统在阶跃响应还是正弦响应工况下,模糊PID变结构自适应控制方法在系统响应速度和对负载波动的抑制方面都明显优于模糊PID方法和传统的滑模变结构方法。

关键词：无人车线控转向永磁同步电机模糊推理滑模控制矢量控制

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基于嵌入式网格的裂缝性致密油储层压裂生产一体化数值模拟方法

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计算物理 2024年

作者：徐世乾郭建春 Younis M.Rami 卢聪 Texas A&M University， Harold Vance Department of Petroleum Engineering， College Station 西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室

有效的一体化模拟裂缝性致密油储层压裂生产过程是评价压裂设计的关键之一。为此，基于嵌入式网格的基质裂缝全域空间流固耦合数值模拟方法，进一步考虑天然裂缝影响下裂缝动态扩展、低速非线性渗流、基质与裂缝应力敏感，实现了裂缝性... 详细信息

有效的一体化模拟裂缝性致密油储层压裂生产过程是评价压裂设计的关键之一。为此，基于嵌入式网格的基质裂缝全域空间流固耦合数值模拟方法，进一步考虑天然裂缝影响下裂缝动态扩展、低速非线性渗流、基质与裂缝应力敏感，实现了裂缝性致密油储层压裂生产一体化多机理模拟。进而分析了天然裂缝、非线性渗流对裂缝扩展及生产动态的一体化影响规律。研究结果表明：模型可以在生产过程中任意时刻模拟压裂，为重复压裂、加密井的设计分析提供了有效工具。当基质岩石的抗拉强度由10.2 MPa降到2.3 MPa时，破碎带逐渐增大，滤失作用增加，导致主裂缝长度降低8%-9%，但可以增加累产油量17.5%至61.1%，影响作用显著且主要影响早期的日产油量。与启动压力梯度模型相比，低速非线性渗流可以更好地预测致密油生产动态。该方法为裂缝性致密油储层压裂生产一体化的动态预测、规律分析、工艺优化提供了高效工具。

关键词：致密油裂缝性储层流固耦合压裂生产一体化嵌入式网格

中药调控小胶质细胞极化平衡治疗神经退行性疾病的机制研究进展

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中国实验方剂学杂志 2024年第2期30卷 244-253页

作者：赵浩林孙世标秦国燕丁艳怡赵铎河南中医药大学郑州450000 河南中医药大学第一附属医院郑州450000

神经炎症是神经退行性疾病(NDs)的共同病理特征,而小胶质细胞(MG)是具有独特发育起源的脑内常驻巨噬细胞,是神经炎症的核心驱动因素,可通过不同极化状态参与NDs的发生、发展过程,且在调节神经发生、突触塑造和维持体内平衡等方面发挥着... 详细信息

神经炎症是神经退行性疾病(NDs)的共同病理特征,而小胶质细胞(MG)是具有独特发育起源的脑内常驻巨噬细胞,是神经炎症的核心驱动因素,可通过不同极化状态参与NDs的发生、发展过程,且在调节神经发生、突触塑造和维持体内平衡等方面发挥着关键作用。MG根据功能可分为M1促炎表型和M2抗炎表型,其中M1表型释放的炎症介质可导致神经变性和髓鞘损伤,而抑制炎症反应、促进组织修复则需要M2表型的激活。中药在多途径、多靶点及双向调节的优势下,可调控MG的极化平衡,且在阿尔茨海默病、帕金森病、多发性硬化等NDs中具有双重作用。中药活性成分及其复方可通过调控磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B(PI3K/Akt)、NOD样受体蛋白3(NLRP3)、信号转导及转录激活因子1(STAT1)、核转录因子-κB(NF-κB)等通路抑制MG的活化,促进M1型向M2型极化,减少白细胞介素(IL)-6、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)等促炎因子的表达,增加IL-10、精氨酸酶-1(Arg-1)等抗炎因子的分泌,降低阿尔茨海默病中β-淀粉样蛋白沉积和Tau样蛋白表达、减轻帕金森病中多巴胺能神经元损伤、缓解多发性硬化的脱髓鞘、炎性细胞浸润及相关临床症状。中药双向调控MG M1/M2极化平衡是治疗NDs的潜在策略,而该文重点探讨中药单体及其复方调控MG极化平衡治疗NDs的作用靶点,旨在进一步研究和归纳现有的研究成果,从而为将来治疗NDs提供思路和依据。

关键词：神经退行性疾病小胶质细胞极化中药信号通路机制