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基于ACPI的磁浮球系统控制方法

铁道科学与工程学报 2024年第3期21卷 1180-1188页

作者：张昌琪曾喆昭王伟长沙理工大学电气与信息工程学院湖南长沙410076

针对传统控制算法在解决磁浮球系统中存在高度非线性特性、参数摄动以及外部扰动的技术局限性问题,提出一种基于自耦PID(Auto-coupling PID, ACPID)控制理论的磁浮球系统控制方法。首先根据电磁力在平衡点附近进行1阶Taylor展开,结合电... 详细信息

针对传统控制算法在解决磁浮球系统中存在高度非线性特性、参数摄动以及外部扰动的技术局限性问题,提出一种基于自耦PID(Auto-coupling PID, ACPID)控制理论的磁浮球系统控制方法。首先根据电磁力在平衡点附近进行1阶Taylor展开,结合电磁线圈的动态模型,形成以电压为控制输入的磁浮球位置动态系统。在磁浮球动力学模型的基础上,再将不确定高阶项、电磁线圈的未知电流动态以及外部未知有界扰动定义为总扰动,从而可将一个非线性不确定磁浮球系统映射为一个2阶线性扰动系统。其次,基于ACPID控制量纲匹配构造的误差函数,可将2阶线性扰动系统映射为1阶线性系统,进而构建一个在总扰动反相激励下的闭环受控误差系统,据此设计了基于速度因子的磁浮球位置通道控制器,建立磁浮球位置控制系统并进行鲁棒稳定性分析,理论证明了ACPI方法的有效性。最后与国外现有较为先进的控制方法进行对比仿真,分别进行了方波跟踪实验、正弦跟踪实验、抗扰动实验以及鲁棒性实验。与NTSMC+GPIO方法相比,在方波跟踪实验中ACPI控制系统的响应速度提升了50%,ITAE值降低了82%,RMSE值降低了22.4%,其他仿真实验下的控制性能也有明显的提升。研究结果表明,ACPI控制策略不仅可以实现在超调量较小的情况下具备较快的响应速度、较高的控制精度、较强的抗扰动能力以及较好的鲁棒性,而且控制器结构简单、计算量小,在磁浮球控制系统领域具有一定的应用前景。

关键词：磁浮球自耦PID(Auto-coupling PID,ACPID)控制总扰动误差函数速度因子

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低轨互联网星座发展研究

北京航空航天大学学报 2024年第1期50卷 1-11页

作者：吴树范王伟温济帆吴岳东上海交通大学航空航天学院上海200240

近年来,随着互联网用户激增,SpaceX、OneWeb等创新型企业纷纷计划打造低轨互联网星座,引发全球低轨卫星互联网星座的发展热潮。因此,研究国内外低轨互联网星座的发展情况及当前面临的技术难题有着很重要的意义。基于此,介绍了国外具有... 详细信息

近年来,随着互联网用户激增,SpaceX、OneWeb等创新型企业纷纷计划打造低轨互联网星座,引发全球低轨卫星互联网星座的发展热潮。因此,研究国内外低轨互联网星座的发展情况及当前面临的技术难题有着很重要的意义。基于此,介绍了国外具有代表性的3个低轨互联网星座计划(Starlink、OneWeb、Lightspeed)及国内星座的最新发展情况;根据低轨互联网星座的特点,着重分析了低轨互联网星座面临的五大技术挑战:星座相对运动演化预报、星座自主导航与定轨、星座构型重构的路径规划、星座自组织协同构型控制、星座通信与网络服务;根据当前低轨互联网星座的发展趋势,对中国在低轨互联网星座的发展给出了建议。

关键词：低轨互联网星座星座相对运动演化预报星座自主导航与定轨星座构型重构的路径规划星座自组织协同构型控制

基于量子衍生涡流算法和T⁃S模糊推理模型的储层岩性识别

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石油地球物理勘探 2024年第1期59卷 23-30页

作者：赵娅管玉李盼池王伟东北石油大学计算机与信息技术学院黑龙江大庆163318 广东石油化工学院石油工程学院广东茂名525000

鉴于梯度下降法易陷入局部极值、普通群智能优化算法易早熟收敛,提出一种基于量子衍生涡流算法(Quantum Vortex Search Algorithm,QVSA)和T⁃S模糊推理模型的岩性识别方法,QVSA具有操作简单、收敛速度快、寻优能力强等优点,有助于T⁃S模... 详细信息

鉴于梯度下降法易陷入局部极值、普通群智能优化算法易早熟收敛,提出一种基于量子衍生涡流算法(Quantum Vortex Search Algorithm,QVSA)和T⁃S模糊推理模型的岩性识别方法,QVSA具有操作简单、收敛速度快、寻优能力强等优点,有助于T⁃S模糊推理模型获得最优参数配置,从而实现储层岩性的准确识别。首先利用具有全局搜索能力的QVSA优化T⁃S模糊推理模型的各种参数;然后利用主成分分析方法降低获取的地震属性维度;再利用优化的T⁃S模糊推理模型识别储层岩性。实验结果表明,利用反映储层特征的8个地震属性识别储层岩性时,所提方法的识别正确率达到92%,比普通BP网络方法高5.1%,同时查准率、查全率、F1分数等指标也较BP网络方法提升明显。

关键词：储层岩性识别量子衍生涡流算法 T⁃S 模糊推理模型模糊集地震属性

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多孔钛合金拓扑优化设计及性能研究

稀有金属材料与工程 2024年第3期53卷 807-814页

作者：张永弟孙宝钰王伟志杨光河北科技大学机械工程学院河北石家庄050018

为了得到具有良好力学性能和高渗透性的钛合金多孔结构,需要在多孔结构的孔隙率与强度之间保持权衡。以人体膝关节胫骨假体为研究对象,首先,根据胫骨受力状态,采用拓扑优化设计并重构不同载荷工况下的抗压、抗剪单胞结构(TO-P1、TO-P2、... 详细信息

为了得到具有良好力学性能和高渗透性的钛合金多孔结构,需要在多孔结构的孔隙率与强度之间保持权衡。以人体膝关节胫骨假体为研究对象,首先,根据胫骨受力状态,采用拓扑优化设计并重构不同载荷工况下的抗压、抗剪单胞结构(TO-P1、TO-P2、TO-S1、TO-S2),与几种常见的基本单胞结构(bcc、fcc、rdc、dcc)进行研究比较;其次,通过对不同类型多孔钛合金进行压缩、剪切性能仿真,研究不同拓扑形态的多孔钛合金关于抗压、抗剪的力学性能,并采用SLM技术成型多孔钛合金压缩试件,验证了仿真分析的有效性;最后,选择力学性能较优的4种多孔钛合金进行渗透性分析。结果表明,TO-S2结构的抗压、抗剪力学性能和渗透性能最为出色,适合作为压剪载荷类植入物的多孔结构。

关键词：多孔结构拓扑优化 Ti6Al4V合金选区激光熔化力学性能渗透性能

“建设中华民族现代文明”开辟了人类文明新境界

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文学评论 2024年第1期 5-8页

作者：王伟光中国社会科学院

以习近平同志为核心的党中央站在历史和时代制高点,统筹世界百年未有之大变局和中华民族伟大复兴战略全局,在团结带领中国人民坚持和发展新时代中国特色社会主义的伟大实践中,把文化建设摆在全局工作的重要位置,不断深化对文化建设的规... 详细信息

以习近平同志为核心的党中央站在历史和时代制高点,统筹世界百年未有之大变局和中华民族伟大复兴战略全局,在团结带领中国人民坚持和发展新时代中国特色社会主义的伟大实践中,把文化建设摆在全局工作的重要位置,不断深化对文化建设的规律性认识,提出一系列关于中国特色社会主义文化建设的新思想新观点新论断,形成了习近平文化思想。

关键词：新时代中国特色社会主义中国特色社会主义文化建设规律性认识战略全局现代文明大变局人类文明习近平文化思想

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科技赋能非遗转化与发展路径研究

农业图书情报学报 2024年第1期36卷 58-70页

作者：王伟许鑫安徽师范大学图书馆芜湖241002 华东师范大学经济与管理学院上海200062

[目的/意义]研究旨在探讨文化与科技融合背景下非物质文化遗产创造性转化与创新性发展的路径研究,强调现代科技赋能对非遗转化与发展的重要作用。[方法/过程]通过对非遗“双创”内涵进行解读、非遗“双创”重要贡献分析以及科技在非遗... 详细信息

[目的/意义]研究旨在探讨文化与科技融合背景下非物质文化遗产创造性转化与创新性发展的路径研究,强调现代科技赋能对非遗转化与发展的重要作用。[方法/过程]通过对非遗“双创”内涵进行解读、非遗“双创”重要贡献分析以及科技在非遗“双创”中的分类别场景分析,探讨科技赋能非遗“双创”的6类共性关键技术和3层框架体系。结合非遗传统技艺芜湖铁画锻制技艺具体实例,展示现代科技在非遗“双创”中的促进作用和对非遗保护、传承与发展创新的影响。[结果/结论]研究结果表明,通过科技手段可以有效地保护、传承非物质文化遗产,实现非遗创造性转化和创新性发展,同时也要深入思考和防范现代科技对非遗项目的潜在风险和挑战等问题。

关键词：科技赋能非物质文化遗产创造性转化创新性发展人工智能大数据虚拟现实

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基于无人艇的导航雷达目标检测跟踪算法

系统工程与电子技术 2024年第5期46卷 1561-1572页

作者：王伟杜旭洋杨志伟吴凡哈尔滨工程大学智能科学与工程学院黑龙江哈尔滨150001 中国舰船研究设计中心湖北武汉430064

在无人艇利用导航雷达进行环境感知的过程中,针对雷达回波图中出现的区域破碎现象以及对运动目标进行跟踪时存在较大误差的问题,提出了一种应用于导航雷达的目标检测跟踪方法提高无人艇对水面目标的检测能力。首先,对雷达原始回波图像... 详细信息

在无人艇利用导航雷达进行环境感知的过程中,针对雷达回波图中出现的区域破碎现象以及对运动目标进行跟踪时存在较大误差的问题,提出了一种应用于导航雷达的目标检测跟踪方法提高无人艇对水面目标的检测能力。首先,对雷达原始回波图像解析并进行预处理操作;其次,在图像连通的基础上,设计自适应阈值分割Hausdorff匹配算法对回波图和地图进行匹配,区分属于目标和陆地的回波;然后,对连续两帧的雷达回波图进行目标匹配;最后,通过加入预测序列模型的经验模态分解算法优化检测跟踪结果,提高获取目标信息的准确性。实验验证结果表明:对1 km内相对运动速度低于30节的水面目标,所提方法目标检测概率提升了6.5%,距离误差低于2%,航速误差低于6%,航向误差低于6°,整体性能优于工程中常用的检测跟踪方法。

关键词：环境感知导航雷达连通算法地图匹配经验模态分解算法

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面向超大城市建设工程的“多测合一”研究与实践——以上海市为例

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测绘通报 2024年第S02期 50-55页

作者：谢惠洪王伟上海市测绘院上海200063 自然资源部超大城市自然资源时空大数据分析应用重点实验室上海200063

超大城市建设工程“多测合一”面临涉及单位多、环节复杂、标准多样、数据格式不统一等问题,而超大城市的管理要求又更为精细。本文以上海市为例,就建设工程“多测合一”的技术路线、应用体系、关键技术、具体的实施路径展开研究与实践... 详细信息

超大城市建设工程“多测合一”面临涉及单位多、环节复杂、标准多样、数据格式不统一等问题,而超大城市的管理要求又更为精细。本文以上海市为例,就建设工程“多测合一”的技术路线、应用体系、关键技术、具体的实施路径展开研究与实践。在技术上,探讨统一的测绘技术规程和成果标准,构建成果质量审核和监管机制,以此为基础研究建立了统一测绘标准、质检标准、软件标准;在实践上,基于现有EPS系统开发了“多测合一”专版作业软件,进行上海市建设工程“多测合一”从项目审批到竣工验收和数据共享的全流程服务;最终,促进业务协同、数据共享、决策联动,为数据多元利用提供支持与保证。

关键词：多测合一超大城市建设工程全流程服务

基于TR-Unet的隧道渗漏水智能识别方法

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应用基础与工程科学学报 2024年

作者：陈曦张坤王伟胡坤徐阳淮阴工学院河海大学岩土工程研究所

为了有效解决隧道渗漏水智能识别方法中存在的抗环境干扰能力差、病害边界分割不准确的问题。本文构建了一种基于超分辨率重构与三重注意力的公路隧道渗漏水智能分割方法，名为TR-Unet。首先采用Real-ERSGAN超分辨率重构算法对隧道渗漏... 详细信息

为了有效解决隧道渗漏水智能识别方法中存在的抗环境干扰能力差、病害边界分割不准确的问题。本文构建了一种基于超分辨率重构与三重注意力的公路隧道渗漏水智能分割方法，名为TR-Unet。首先采用Real-ERSGAN超分辨率重构算法对隧道渗漏水图像进行分辨率提升，强化病害区域的边缘细节，提升模型对于渗漏水区域的定位能力。然后融合通道注意力、空间注意力以及自注意力机制建立了三重注意力机制模块，并将其引入至Unet网络的编码器结构中，提升了模型的抗环境干扰能力，从而有效减少渗漏水识别过程中复杂环境（光线、深色物质干扰、附属设施等）造成的错检和漏检问题。本文进一步综合分析隧道渗漏水区域的颜色以及危害程度等特征，将渗漏水划分为暗黑色渗水区域、绿色渗水区域、白色干水渍区域三类，并基于此建立了公路隧道渗漏水病害数据集。为了验证TR-Unet的有效性，选取了Unet、FCN、PSPnet、SegNet和DeepLabv3+五种广泛使用的深度语义分割算法进行比较。实验结果表明：本文提出的TR-Unet的平均像素准确率(mPA)和平均交并比（mIoU）分别为83.25%和87.93%，相较于其他对比模型具有更高的分割精度。此外，TR-Unet具有更好的渗漏水识别效果，主要体现在更少的错误识别以及更优秀的渗漏水边缘分割细节。研究结果为实现复杂隧道环境中的渗漏水高精度识别提供了一种新的思路和方法。

关键词：隧道工程渗漏水深度学习神经网络图像分割注意力机制