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基于WOA-BP神经网络的板式定制家具车间电力预测模型

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林产工业 2023年第12期60卷 50-56,68页

作者：秦耀凯陶涛陈星艳周昭龙王雷东中南林业科技大学湖南长沙410004 索菲亚家居股份有限公司广东广州511358

为落实家具行业的“双碳”战略,实现家具产业的结构优化升级,本文提出了一种基于WOA-BP神经网络的板式定制家具车间电力预测模型,该模型引入鲸鱼优化算法(Whale Optimization Algorithm,WOA)对传统BP神经网络进行改进,建立了WOA-BP神经... 详细信息

为落实家具行业的“双碳”战略,实现家具产业的结构优化升级,本文提出了一种基于WOA-BP神经网络的板式定制家具车间电力预测模型,该模型引入鲸鱼优化算法(Whale Optimization Algorithm,WOA)对传统BP神经网络进行改进,建立了WOA-BP神经网络电力预测模型。在此基础上,使用采集的试验数据对模型进行了验证。结果表明:优化后的预测模型预测准确率可达到99%以上。因此,本文提出的基于WOA-BP神经网络预测模型在板式定制家具生产车间的电力节能和管理优化问题上具有较大的参考价值和实际意义。

关键词：电力预测板式定制家具 WOA-BP神经网络能耗管理鲸鱼优化算法

基于DBL+翻转课堂的融合式家具设计课程教学模式研究与实践

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家具与室内装饰 2022年第6期29卷 136-139页

作者：陈星艳陶涛戴向东黄艳丽秦耀凯郝邵平王迅中南林业科技大学材料科学与工程学院湖南长沙410004 农林生物质绿色加工技术国家地方联合工程研究中心湖南长沙410004 木竹资源高效利用省部共建协同创新中心湖南长沙410004

本文针对国内家具设计课程教学中普遍存在的问题,将DBL(设计型学习)和翻转课堂理论进行融合,引入到家具设计课程教学中,打破传统老师单向灌输、学生被动接受教学模式的束缚,构建出一套科学完整的家具设计方向人才培养模式。该模式促进... 详细信息

本文针对国内家具设计课程教学中普遍存在的问题,将DBL(设计型学习)和翻转课堂理论进行融合,引入到家具设计课程教学中,打破传统老师单向灌输、学生被动接受教学模式的束缚,构建出一套科学完整的家具设计方向人才培养模式。该模式促进了教师、企业、学生之间的有效互动,进一步明确了以学生为中心,以能力为本位的教学目标,着眼于学生未来的全面可持续发展。

关键词： DBL 翻转课堂家具设计课程教学改革教学模式

基于CEL法的破损边界附近气泡动力学特性研究

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振动与冲击 2024年第1期43卷 99-106页

作者：张啸崔杰李明远秦孜凯江苏科技大学船舶与海洋工程学院江苏镇江212003

为研究船舶受到水下爆炸冲击波打击后遭受气泡二次冲击,对船体产生破损甚至折断这一类问题,气泡与破损边界的相互作用机理。将破舱壁面简化为具有圆形破口的弹性壁面,基于耦合欧拉-拉格朗日法建立了破损边界附近水下爆炸气泡动力学模型... 详细信息

为研究船舶受到水下爆炸冲击波打击后遭受气泡二次冲击,对船体产生破损甚至折断这一类问题,气泡与破损边界的相互作用机理。将破舱壁面简化为具有圆形破口的弹性壁面,基于耦合欧拉-拉格朗日法建立了破损边界附近水下爆炸气泡动力学模型,将数值结果与模型试验结果进行对比,验证了所建立方法的有效性。在此基础上,研究了气泡射流、气泡体积、脉动周期,以及气泡对壁面冲击损伤的影响,探明了不同破口参数下气泡的脉动规律和射流穿透破口、撕裂等特征规律。为高能武器的研发和舰船破损后安全防护提供理论和技术支撑。

关键词：水下爆炸气泡动力学破损边界流固耦合耦合欧拉-拉格朗日(CEL)

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基于近似计算技术的多级逻辑电路面积优化

北京航空航天大学学报 2024年第9期50卷 2893-2901页

作者：赵维凯王伦耀岑旭梦夏银水储飞宁波大学信息科学与工程学院宁波315211 宁波大学科学技术学院信息工程学院宁波315300

针对现有多级逻辑近似优化算法在大型电路优化时无法较好兼顾优化效果与算法速度的问题,提出一种基于常量替换的多级逻辑电路面积优化算法。该算法通过在与非图(AIG)中引入节点输出距离、常量传输距离等参数,并结合提出的多扇出节点常... 详细信息

针对现有多级逻辑近似优化算法在大型电路优化时无法较好兼顾优化效果与算法速度的问题,提出一种基于常量替换的多级逻辑电路面积优化算法。该算法通过在与非图(AIG)中引入节点输出距离、常量传输距离等参数,并结合提出的多扇出节点常量替换过程中错误率控制方法,在全局范围内提取合适替换的候选节点集和每个候选节点输出的常量替换值;同时,通过根据电路规模选取不同的错误率计算方法等策略,实现了错误率约束下的多级逻辑电路面积近似优化并使算法速度得到提高。所提算法用C语言和ABC内置命令编程实现,使用EPFL及MCNC电路进行测试。实验结果表明:所提算法与已提出的常量替换方法相比,面积优化效果提升48.77%;相较于近似关心集重代换的近似逻辑综合(ALSRAC)优化算法,所提算法在面积优化和运算时间上分别有1.28%和60.91%的提升。

关键词：多级电路近似计算误差约束常量替换逻辑优化

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硫酸根和氯离子对石化废水臭氧催化氧化效能影响及机理

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硫酸根和氯离子对石化废水臭氧催化氧化效能影响及机理

作者：秦志凯中国环境科学研究院

学位级别：硕士

臭氧催化氧化作为石化废水深度处理的常用技术,容易受到硫酸盐和氯化物的影响。本文以石化废水二级出水为研究对象,对不同浓度Na2SO4和NaCl对臭氧催化氧化工艺处理石化废水效果的影响展开了研究;基于臭氧催化氧化体系中污染物的降解途径... 详细信息

臭氧催化氧化作为石化废水深度处理的常用技术,容易受到硫酸盐和氯化物的影响。本文以石化废水二级出水为研究对象,对不同浓度Na2SO4和NaCl对臭氧催化氧化工艺处理石化废水效果的影响展开了研究;基于臭氧催化氧化体系中污染物的降解途径,系统探讨了Na2SO4和NaCl对臭氧气液传质、臭氧直接氧化、自由基产生和催化剂吸附污染物等过程的影响;在此基础上探索了新型高效的内循环流化床臭氧催化氧化工艺在高含盐条件下的运行情况,为臭氧催化氧化处理高含盐工业废水的实际应用提供理论指导与技术支撑。主要结论如下:（1）Na2SO4和NaCl均会显著抑制固定床臭氧催化氧化对石化废水的深度处理效果,而NaCl浓度的变化对其影响较小。在连续运行条件下,Na2SO4浓度的提高抑制了污染物去除效果,臭氧利用率提高了6.30%,去除单位TOC臭氧消耗量增加了3.40 mg O3/mg TOC。在高浓度Na2SO4条件下运行时,催化剂表面和孔隙中有机物积累量较多,覆盖活性位点,降低催化剂催化活性和稳定性。（2）Na2SO4和NaCl浓度的增加会减少臭氧气泡尺寸大小,Na2SO4和NaCl浓度从0 g/L增加到20 g/L,臭氧气液传质系数、液相臭氧平衡浓度分别提高了0.1330 min-1和0.0633 min-1、0.16 mg/L和0.41 mg/L,单独臭氧氧化作用增强,·OH产生量增加;然而无机盐会显著阻碍污染物在催化剂表面的吸附过程,由于无机盐离子与有机物之间竞争·OH,抑制·OH对有机物的氧化作用。（3）Na2SO4对内循环流化床臭氧催化氧化处理效果影响较小,当Na2SO4浓度为0～20 g/L时,UV254降低率和TOC去除率分别为59.6%～63.8%和42.3%～46.4%。连续运行条件下,Na2SO4浓度的增加有利于提高污染物去除效果和臭氧利用率,去除单位TOC臭氧消耗量下降。Na2SO4浓度的增加对流化床催化剂形貌、元素含量等的影响不明显,催化剂能够维持较高的催化活性。

关键词：臭氧催化氧化石化废水无机盐吸附内循环流化床

基于高光谱和数字图像数据的苹果叶片氮素反演研究

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基于高光谱和数字图像数据的苹果叶片氮素反演研究

作者：候凯耀塔里木大学

学位级别：硕士

氮素作为苹果生长发育的重要营养元素,及时、准确地了解苹果树的氮素变化对果园的精准管理和科学施肥有重要意义。传统化学实验分析法测氮耗费大量时间和人力,随着成像高光谱和非成像高光谱等技术的发展,实现了对植物氮素的无损、快速... 详细信息

氮素作为苹果生长发育的重要营养元素,及时、准确地了解苹果树的氮素变化对果园的精准管理和科学施肥有重要意义。传统化学实验分析法测氮耗费大量时间和人力,随着成像高光谱和非成像高光谱等技术的发展,实现了对植物氮素的无损、快速和准确估测,对于提高苹果树的信息化管理具有重要的技术指导和实践意义。本研究以新疆阿克苏地区五团苹果种植区为研究区,选择苹果的生理落果期和果实膨大期采集样本叶片,测定氮素含量并获取叶片的可见光图像和高光谱数据。对可见光图像提取RGB颜色分量,并分析与氮素间的相关性,筛选得到敏感颜色分量;对原始光谱进行SG平滑和MSC处理,在此基础上进行了特征波段提取,构建并筛选了氮素含量的高光谱特征参量,最后以可见光图像和高光谱数据建立了氮素含量的估测模型。主要结果有:1.筛选出与氮素含量相敏感的颜色分量。通过提取可见光图像的RGB颜色分量,建立并分析了氮素含量与B/（R+G+B）、R/（R+G+B）、R-B、R/G、B/R、（G2-R+B）/（G2+R+B）、（G-R）/（G+R）、（G-R）/（G+R-B）、（R-B）/（R+B）、G-R颜色分量参数的相关性。其中在生理落果期G-R取得最高相关性为0.77;在果实膨大期NBI取得最高相关性为0.98。2.得到了苹果叶片氮素含量的高光谱敏感波段。经过对原始光谱进行SG平滑和MSC处理,再经SPA和CARS-PLS进行特征波段提取,通过SPA方法在生理落果期提取出特征波段为47个,在果实膨大期提取出特征波段为23个;通过CARS-PLS方法在生理落果期提取出特征波段为18个,在果实膨大期提取出特征波段为8个。3.建立了不同的苹果叶片氮素含量估测模型。其中建立的基于颜色分量的基于霜冰优化算法优化最小二乘支持向量机回归（RIME-LSSVM）在生理落果期对氮素估测的训练集与测试集决定系数R2分别为0.76和0.58;果实膨大期对氮素估测的训练集与测试集决定系数R2分别为0.80和0.82。基于高光谱特征波段的训练集与测试集决定系数R2在生理落果期基于SPA方法为0.99和0.94,果实膨大期为0.99和0.95;在生理落果期基于CARS-PLS方法为0.99和0.96,果实膨大期为0.99和0.96。模型结果均为最佳。

关键词：苹果叶片氮素含量可见光图像高光谱特征波段提取霜冰优化算法

基于Levant微分器的磁浮球控制算法研究

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系统仿真学报 2024年第7期36卷 1586-1595页

作者：张振利汪永壮秦耀杨杰江西理工大学电气工程与自动化学院江西赣州341000 江西理工大学永磁磁浮与轨道交通研究院江西赣州341000

针对永磁电磁混合悬浮系统控制中因信号突变和噪声干扰引起的控制效果不理想等问题,提出一种改进型Levant微分器和PID相结合的控制方法(improve Levant-PID,ILevant-PID)。融合PID控制适应性强和Levant微分器对输入噪声的鲁棒特性优势,... 详细信息

针对永磁电磁混合悬浮系统控制中因信号突变和噪声干扰引起的控制效果不理想等问题,提出一种改进型Levant微分器和PID相结合的控制方法(improve Levant-PID,ILevant-PID)。融合PID控制适应性强和Levant微分器对输入噪声的鲁棒特性优势,解决系统输出抖振问题,利用模拟退火-粒子群优化解决ILevant-PID控制器参数多、关联性强等制约问题。仿真实验表明:与传统PID控制方法相比,ILevant-PID控制方法在阶跃输入下,启动更为平缓,调节时间减小了41.19%,超调量减小了40.36%。ILevant-PID控制器在阶跃输入时有无噪声条件下的稳态误差分别为±0.37 mm及±0.23 mm,相对于PID降低了87%以上。在跟踪方波输入时,ILevant-PID可实现PID无法对8 mm给定信号无超调跟踪,较好地改善PEMS(permanent magnet electro magnetic hybrid suspension)系统控制性能。

关键词：混合悬浮系统 ILevant-PID控制器模拟退火算法粒子群优化算法控制性能

基于GCN和CNN联合的SAR图像自动目标识别

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雷达科学与技术 2024年

作者：秦基凯刘峥谢荣冉磊西安电子科技大学雷达信号处理全国重点实验室

基于卷积神经网络（Convolutional Neural Network， CNN）的合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar， SAR）自动目标识别（Automatic Target Recognition， ATR）技术近些年来备受关注，已成为SAR图像解译领域的研究热点。然而，这... 详细信息

基于卷积神经网络（Convolutional Neural Network， CNN）的合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar， SAR）自动目标识别（Automatic Target Recognition， ATR）技术近些年来备受关注，已成为SAR图像解译领域的研究热点。然而，这类方法主要利用的是SAR图像的幅值信息，仅从局部区域中提取特征。鉴于SAR图像中的目标通常被视为散射中心的相干叠加，这些目标展现出复杂的结构和丰富的上下文信息。仅依靠CNN难以充分捕捉目标周围的全局信息，这可能会影响识别精度。因此，为了进一步提高识别性能，本研究引入图卷积网络（Graph Convolutional Network， GCN），提出一种结合GCN和CNN的SAR ATR方法。该方法首先利用传统CNN提取与SAR图像幅值相关的局部特征，接着通过构造图数据并应用GCN提取全局特征。此外，本研究还设计了多尺度GCN，通过融合不同尺度的特征来增强模型对图数据的学习能力。在模型训练阶段，采用标签平滑技术以缓解过拟合问题。通过端到端的训练策略，实现了GCN和CNN参数的联合优化，从而实现高精度的SAR图像目标识别。最终，通过在MSTAR和OpenSARship数据集上的实验表明，所提方法在识别性能上优于现有技术，并展现出卓越的泛化能力。

关键词：合成孔径雷达图卷积网络卷积神经网络自动目标识别多尺度GCN

一种光滑型TENO非线性加权的WCNS格式

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航空学报 2024年第8期45卷 162-175页

作者：吴文昌马燕凯韩省思闵耀兵燕振国南京航空航天大学能源与动力学院南京210016 空气动力学国家重点实验室绵阳621000

可压缩湍流流动广泛存在于航空航天领域,流场中激波间断与多尺度湍流共存使得高精度数值模拟面临巨大挑战。为了提升复杂湍流模拟的精度,在加权紧致非线性格式(WCNS)框架下,发展基于目标基本无振荡(TENO)格式加权策略的WCNS-T格式,并进... 详细信息

可压缩湍流流动广泛存在于航空航天领域,流场中激波间断与多尺度湍流共存使得高精度数值模拟面临巨大挑战。为了提升复杂湍流模拟的精度,在加权紧致非线性格式(WCNS)框架下,发展基于目标基本无振荡(TENO)格式加权策略的WCNS-T格式,并进一步从兼顾数值计算收敛性和精度的角度提出光滑型S-TENO非线性加权方法及其WCNS-ST格式。通过频谱特性分析、一维Lax和Osher-Shu算例、二维双Mach反射算例测试了发展的WCNS-ST格式对于间断与高频波的捕捉能力;通过二维圆柱层流绕流与三维30P30N多段翼型的自适应湍流模拟,重点对比研究了原始TENO加权与当前的S-TENO加权在黏性复杂流动中的收敛特性及其对数值计算结果的影响。研究发现,当前提出的S-TENO非线性加权保持了原始TENO非线性加权的色散耗散特性及激波捕捉方面的能力,同时明显改善了WCNS-JS和WCNS-Z格式中非线性耗散过大的问题;S-TENO非线性加权显著改善了原始TENO非线性加权中权值阶跃导致的收敛困难问题。以上结果表明,当前提出的光滑型S-TENO非线性加权及其WCNS-ST格式在实际复杂构型流动数值模拟中兼顾精度和收敛性,更加适用于复杂工程应用场景。

关键词：加权紧致非线性格式目标基本无振荡非线性加权可压缩湍流模拟高阶精度有限差分方法