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基于qv自注意力的改进YOLOv5航拍目标检测

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电光与控制 2024年第5期31卷 89-94页

作者：唐田尧石永康王浩然吕玉龙新疆大学智能制造现代产业学院乌鲁木齐830000

针对航拍图像小目标数量多、尺度变化大的情况,对YOLOv5s结构做了4点改进,提出了LL-YOLOv5s网络,主要包括删除主干网络的下采样32倍特征层和仅使用2个检测头等改进措施,使模型专注于小目标的检测。在DOTA-v1.5航拍数据集中,改进后的LL-Y... 详细信息

针对航拍图像小目标数量多、尺度变化大的情况,对YOLOv5s结构做了4点改进,提出了LL-YOLOv5s网络,主要包括删除主干网络的下采样32倍特征层和仅使用2个检测头等改进措施,使模型专注于小目标的检测。在DOTA-v1.5航拍数据集中,改进后的LL-YOLOv5s的mAP提高了2.9个百分点。提出了一种简单高效的自注意力模块,即qv自注意力模块,将其添加到LL-YOLOv5s的第1个检测头之前,在增加极少计算量的基础上,mAP进一步提高了0.9个百分点。实验发现,将qv自注意力模块和卷积层连用,mAP又提高了0.4个百分点;相比于YOLOv5s,改进模型的参数量大大减小,运算量少量增加,检测精度明显提升。

关键词： YOLOv5 小目标检测自注意力航拍图像

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基于改进灰色预测单神经元PI的全超导托卡马克核聚变发电装置快控电源电流控制

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电工技术学报 2024年第6期39卷 1886-1897页

作者：黄海宏陈昭王海欣合肥工业大学电气与自动化工程学院合肥230009

全超导托卡马克核聚变发电装置(EAST)快控电源负载电感的电流受多种不确定环境因素的影响而难以预测,灰色预测无需精确对象模型,只需少量已知信息即可实现输出电流短期预测,已在EAST快控电源中有了一定研究应用。为解决灰色预测在EAST... 详细信息

全超导托卡马克核聚变发电装置(EAST)快控电源负载电感的电流受多种不确定环境因素的影响而难以预测,灰色预测无需精确对象模型,只需少量已知信息即可实现输出电流短期预测,已在EAST快控电源中有了一定研究应用。为解决灰色预测在EAST快控电源中对突变信号边沿预测精度低和预测延时时间长的问题,提出一种改进灰色预测算法实现输出电流预测。在一个开关周期内对输出电流进行等时长间隔采样4次作为原始序列,将滚动式采样预测改为逐周期采样预测,在实现灰色预测的过程中不必依赖过去几个周期的历史采样信息,只需本周期的4个原始采样值即可实现输出电流的预测。根据预测电流与参考电流误差自适应调整单神经元比例-积分(PI)控制的输出增益,实现输出电流的快速准确控制。仿真和实验结果表明,在EAST快控电源电流预测过程中所提出的改进灰色预测,对比传统灰色预测具有更高的预测精度和更小的预测延时,改进灰色预测变增益单神经元PI控制能够在减小电流超调的同时加快输出电流响应速度。

关键词： EAST快控电源改进灰色预测逐周期采样预测变增益单神经元PI

基于时变权重模型预测的双向DC-DC优化控制方法

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重庆理工大学学报（自然科学） 2024年第7期38卷 12-20页

作者：马彬石永乐柴浩男姜文龙陈勇北京信息科技大学机电学院北京100192 新能源汽车北京实验室北京100192 北京电动车辆协同创新中心北京100192 北京核力同创科技有限公司北京100192 中国人民公安大学治安与交通管理学院北京100038

双向DC-DC变换器是电动汽车的关键电压变换部件,提高其动态负载下的响应速度与鲁棒性对电动汽车低压供电系统有重要意义。提出一种基于模糊时变权重的MPC(model predictive control)控制方法。基于状态空间平均法建立变换器动态模型。基... 详细信息

双向DC-DC变换器是电动汽车的关键电压变换部件,提高其动态负载下的响应速度与鲁棒性对电动汽车低压供电系统有重要意义。提出一种基于模糊时变权重的MPC(model predictive control)控制方法。基于状态空间平均法建立变换器动态模型。基于MPC原理搭建变换器MPC模型,实现对电压的跟踪控制;在分析权重对动态负载下电压跟踪性能的影响的基础上,设计权重模糊调节器,实现权重的在线调节。基于HM-cSPACE搭建实验平台验证所提方法的准确性。在Matlab/Simulink环境下与PI控制和传统MPC控制进行对比,结果表明:在负载变化时采用时变权重MPC控制的变换器有更好的动态性能和鲁棒性,超调量降低26.1%。该方法对提高双向DC-DC变换器动态负载下的优化控制具有重要意义。

关键词：双向DC-DC变换器 MPC控制时变权重模糊控制动态负载

基于广义纳什议价的多微电网配电系统多主体协同能量管理策略

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电力自动化设备 2024年第5期44卷 199-207页

作者：谢元皓林声宏朱建全华南理工大学电力学院广东广州510640

为进一步挖掘多微电网配电系统内各级主体的合作潜力以及改善系统能量供需关系,提出一种基于广义纳什议价的协同能量管理优化策略。根据配电网层、微电网层和用户层的利益交互关系将谈判过程分为两阶段:在第一阶段,配电网和多个微电网-... 详细信息

为进一步挖掘多微电网配电系统内各级主体的合作潜力以及改善系统能量供需关系,提出一种基于广义纳什议价的协同能量管理优化策略。根据配电网层、微电网层和用户层的利益交互关系将谈判过程分为两阶段:在第一阶段,配电网和多个微电网-用户子联盟进行协商,以实现各主体的协同优化运行以及合作剩余的分配;在第二阶段,各子联盟内部进行获益结算。考虑各主体的利益,建立对应的两阶段议价模型,通过引入议价能力实现各方利益的非对称分配。将第一阶段议价模型分解为系统效益最大化和收益分配2个子问题,并采用两块交替方向乘子法实现分布式求解。算例结果表明,所提策略可有效实现利益的合理分配,提升各主体的经济效益,并且有利于提高配电网电压质量和新能源消纳水平。

关键词：多微电网配电系统需求响应广义纳什议价合作博弈两块交替方向乘子法

空心阴极放电复合稀土氧化物对Ti6Al4V合金离子渗氮组织及性能的影响

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表面技术 2024年第5期53卷 78-84,107页

作者：陈赛男董志宏鲍泽斌中国科学院金属研究所沈阳110016 中国科学技术大学材料科学与工程学院合肥230026

目的改善Ti6Al4V合金的耐磨和耐蚀性能,探究辅助渗氮手段的引入对Ti6Al4V合金离子渗氮组织和性能的影响。方法利用空心阴极放电(Hollow Cathode Discharge,HCD)及稀土氧化物(Y_(2)O_(3)纳米颗粒)辅助在720℃对Ti6Al4V合金进行4 h离子渗... 详细信息

目的改善Ti6Al4V合金的耐磨和耐蚀性能,探究辅助渗氮手段的引入对Ti6Al4V合金离子渗氮组织和性能的影响。方法利用空心阴极放电(Hollow Cathode Discharge,HCD)及稀土氧化物(Y_(2)O_(3)纳米颗粒)辅助在720℃对Ti6Al4V合金进行4 h离子渗氮处理。通过光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、显微硬度测试仪、往复式摩擦磨损实验仪以及电化学工作站,对比研究常规离子渗氮、HCD辅助离子渗氮以及HCD复合稀土氧化物辅助离子渗氮3种条件下Ti6Al4V合金的渗氮组织和性能。结果HCD复合稀土氧化物辅助离子渗氮条件下,Ti6Al4V合金表面生成约126μm厚的渗氮层,分别是常规离子渗氮条件和HCD辅助离子渗氮条件的3.1、2.4倍。化合物层中,TiN含量显著增加,渗氮层表面硬度达到1067.9HV0.05。渗氮层整体硬度明显提高,且硬度梯度降低。Ti6Al4V合金的摩擦系数从常规离子渗氮时的0.4降至0.2。同时,TiN含量的提高,使Ti6Al4V合金在3.5%NaCl溶液中的自腐蚀电流降低,极化电阻增大,耐蚀性能得到改善。结论HCD复合Y_(2)O_(3)辅助可显著提高氮势,促进氮向Ti6Al4V合金内快速扩散,提高合金的硬度,改善合金的耐磨性能和耐蚀性能。

关键词：离子渗氮空心阴极放电稀土氧化物 Ti6Al4V 摩擦磨损渗氮层

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农业无人机动态降落方法研究

农机化研究 2024年第7期46卷 21-26页

作者：万晓燕石永康赵玉花李鹏新疆大学机械工程学院乌鲁木齐830046

为实现农业无人机高速、准确降落于地面移动机械设备(自走式施肥机构、农业无人车等)上,基于Aruco码设计了一种复合视觉识别标志,并基于该视觉识别标志提出了农业无人机动态降落控制策略。降落策略主要分为两个阶段:阶段一为标识识别阶... 详细信息

为实现农业无人机高速、准确降落于地面移动机械设备(自走式施肥机构、农业无人车等)上,基于Aruco码设计了一种复合视觉识别标志,并基于该视觉识别标志提出了农业无人机动态降落控制策略。降落策略主要分为两个阶段:阶段一为标识识别阶段,使用Aruco标识检测算法进行标识识别;阶段二为对带标识地面移动机械设备的稳定跟踪。工作时,利用PnP类算法求解无人机当前位姿,使用PD轨迹追踪算法实现农业无人机对地面移动平台的追踪。为了验证该控制策略的有效性与准确性,利用开源仿真平台Prometheus进行仿真验证,并使用MatLab进行数据分析,结果表明:该控制策略可实现农业无人机的自主降落。

关键词：农业无人机动态自主降落位姿估计算法 PID轨迹跟踪

基于轨迹数据的遵义市红色旅游者时空行为模式研究

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地球信息科学学报 2024年第2期26卷 424-439页

作者：刘俊陈佳淇冯冰王胜宏四川大学旅游学院成都610065

通过轨迹大数据的挖掘,揭示旅游者时空行为模式是旅游地理学的重要研究内容。本文引入时间、空间和方向相似度对基于密度的聚类算法(Density-Based Spatial Clustering of Applications with Noise,DBSCAN)进行了改进,选择典型的红色旅... 详细信息

通过轨迹大数据的挖掘,揭示旅游者时空行为模式是旅游地理学的重要研究内容。本文引入时间、空间和方向相似度对基于密度的聚类算法(Density-Based Spatial Clustering of Applications with Noise,DBSCAN)进行了改进,选择典型的红色旅游目的地遵义市为案例,对2010—2019年的红色旅游者轨迹进行分析。研究发现:(1)所构建的研究框架和方法能够有效提取轨迹大数据中隐含的旅游者的时空行为模式;(2)遵义市红色旅游以半日游为主,夏季是红色旅游旺季;(3)红色旅游有6类模式,分别为“红色+购物娱乐”、“红色+历史文化”、“红色+登山旅游”、“红色+生态休闲”、“红色+古镇旅游”、“红色+乡村旅游”,主要分布于遵义市的西北部、东南部和西南部,模式长度12.03~18.42 km,模式持续时长0.65~13.60 h;(4)所有模式中共提取出24条旅游线路,包括全红色旅游线路(58.33%)和混合线路(41.67%),平均长度为17.69 km,平均时长2.36 h;(5)遵义会议旧址作为核心吸引物,支撑了38.46%的线路的形成;(6)蓉遵高速、兰海高速、杭瑞高速和遵义绕城高速是红色旅游模式形成中最重要的交通依托。本文提出的方法可用于其他区域旅游行为模式和线路挖掘研究,研究结果可为遵义市红色旅游空间格局优化和线路规划提供依据。

关键词：红色旅游行为模式 DBSCAN模型轨迹数据挖掘旅游线路机器学习时空行为遵义

全超导托卡马克核聚变发电装置快控电源的干扰抑制离散积分滑模电流控制

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电工技术学报 2024年第10期39卷 3141-3151页

作者：黄海宏陈昭王海欣合肥工业大学电气与自动化工程学院合肥230009

全超导托卡马克核聚变发电装置(EAST)快控电源的首要性能指标是快速跟踪参考信号,以输出电流实现负载线圈的励磁,对等离子体的垂直位移进行反馈控制。EAST快控电源负载线圈受装置内部部件和真空内等离子体的影响,线圈感值会出现小范围... 详细信息

全超导托卡马克核聚变发电装置(EAST)快控电源的首要性能指标是快速跟踪参考信号,以输出电流实现负载线圈的励磁,对等离子体的垂直位移进行反馈控制。EAST快控电源负载线圈受装置内部部件和真空内等离子体的影响,线圈感值会出现小范围内慢时变波动以及线圈上存在互感电动势干扰,传统比例-积分(PI)控制方法在电流跟踪控制过程中存在不足。为了实现干扰的抑制和应对负载波动,提出一种带干扰抑制的离散积分滑模控制方法,根据系统状态方程设计离散积分滑模控制器,结合滑模干扰观测器实现集总干扰的观测,对集总干扰进行前馈补偿控制。为了抑制抖振和加快收敛速度,设计一种新型平滑饱和函数和增益自适应观测器,根据观测电流误差和跟踪电流误差自适应调整观测器增益。对比传统PI控制,仿真和实验验证了所提控制方法具有更加优良的电流跟踪特性,在输出电流超调更小的情况下动态响应更快,能够有效地抑制负载侧扰动,具有良好的鲁棒性。

关键词： EAST快控电源离散积分滑模控制滑模干扰观测器前馈补偿

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并联IGBT占空比的温度特性建模与分析

电工技术学报 2024年第14期39卷 4422-4431页

作者：黄海宏彭岚王海欣合肥工业大学电气与自动化工程学院合肥230009

并联IGBT是解决托卡马克(Tokamak)装置中等离子体垂直位移快速控制电源容量逐渐增大问题的有效途径。而并联IGBT之间的结温平衡是并联系统安全稳定运行的关键因素之一。因此,研究结温对并联IGBT功率损耗差异的影响对提高并联系统的稳定... 详细信息

并联IGBT是解决托卡马克(Tokamak)装置中等离子体垂直位移快速控制电源容量逐渐增大问题的有效途径。而并联IGBT之间的结温平衡是并联系统安全稳定运行的关键因素之一。因此,研究结温对并联IGBT功率损耗差异的影响对提高并联系统的稳定性至关重要。然而现有的研究成果主要集中在单个器件损耗模型或者是并联IGBT的最佳工作频率范围而未涉及对并联IGBT最佳工作占空比范围的讨论。研究发现,当IGBT工作在正温度系数区间时,结温差异造成的通态损耗差异与开关损耗差异呈不同的温度特性。因此,提出零温度-占空比的概念来估计并联IGBT之间结温失配趋势。该文建立零温度-占空比模型,并以此来分析电路设计参数、IGBT器件参数以及结温差异对并联IGBT最佳工作占空比范围的影响。实验结果表明,通过零温度-占空比模型可以对并联IGBT的可靠性、电路设计参数以及器件选型提供可行的参考。

关键词：并联IGBT 开关损耗导通损耗温度特性零温度-占空比