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考虑多关节时滞的液压挖掘机轨迹跟踪研究

哈尔滨工程大学学报 2024年第5期45卷 938-946页

作者：邱清盈窦方健管成武建伟浙江大学机械工程学院浙江杭州310027

为了减小多关节系统的时滞特性对液压挖掘机工作装置轨迹跟踪精度的影响,本文设计了考虑时滞的长短期记忆-广义回归级联网络和一种基于该网络模型的多关节控制系统。利用几何法分析闭式链运动状态,建立以摇臂关节为末端反馈关节的含闭... 详细信息

为了减小多关节系统的时滞特性对液压挖掘机工作装置轨迹跟踪精度的影响,本文设计了考虑时滞的长短期记忆-广义回归级联网络和一种基于该网络模型的多关节控制系统。利用几何法分析闭式链运动状态,建立以摇臂关节为末端反馈关节的含闭式链的工作装置运动学逆解,通过4-3-3-3-4多项式轨迹规划算法在关节空间上生成轨迹。结合LSTM的时序处理能力和GRNN的强非线性映射能力,以比例阀信号和关节转角的各阶延迟以及目标转角作为网络输入特征,通过多关节联动辨识建立起输出信号和输入特征的映射关系模型,将关节模型作为逆控制器实现多关节轨迹跟踪。经AMESim-Simulink仿真验证:在空载或变载荷作用下,与不考虑时滞的LSTM系统比,考虑时滞的多关节控制系统能更准确、更迅速、更平滑地跟踪规划轨迹,误差小,并且系统具有较强鲁棒性。

关键词：液压挖掘机时滞轨迹跟踪运动学逆解神经网络多关节控制系统

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基于注意力机制和不确定性损失的太阳磁图超分

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天文学报 2024年第4期65卷 63-78页

作者：窦凤平徐龙赵栋中国科学院国家空间科学中心北京100190 中国科学院大学北京100049

为了全面了解太阳活动规律,需要连续观测时长覆盖多个太阳活动周的、高质量数据.太阳磁图是研究太阳活动的重要数据,连续、长时间和高空间分辨率的太阳磁图能够提供更精细的太阳磁场演化信息,有助于更准确地预报太阳活动和空间天气事件... 详细信息

为了全面了解太阳活动规律,需要连续观测时长覆盖多个太阳活动周的、高质量数据.太阳磁图是研究太阳活动的重要数据,连续、长时间和高空间分辨率的太阳磁图能够提供更精细的太阳磁场演化信息,有助于更准确地预报太阳活动和空间天气事件.因此,提出一种基于深度学习的超分率算法,对MDI(Michelson Doppler Imager)磁图进行超分,取得与日震和磁成像仪(Helioseismic and Magnetic Imager,HMI)磁图一致的分辨率,从而能够获得持续时长将近两个太阳活动周的高质量太阳磁图数据库.为了引导网络学习磁图中有效的特征信息,将注意力机制引入到网络中,学习注意力权重图.此外,采用了不确定性损失作为模型训练的损失函数,该方法能够对于带有磁场变化的纹理和边缘分配更大的权重,同时不增加网络参数和计算量.实验证明,提出的算法显著提高了超分太阳磁图的质量,在峰值信噪比(Peak Signal-to-Noise Ratio,PSNR:33.3168)、结构相似性(Structure Similarity Index Measure,SSIM:0.8754)、相关性(Correlation Coefficient,CC:0.9323)和均方根误差(Root Mean Square Error,RMSE:21.8544)等指标上取得了最优的结果.

关键词：太阳:磁图超分方法:不确定性方法:注意力机制

受限回程链路下无人机辅助MEC的空地能耗折中

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华中科技大学学报（自然科学版） 2024年第3期52卷 142-148页

作者：李安窦邵婷南昌大学信息工程学院江西南昌330031

针对无人机(UAV)辅助的移动边缘计算(MEC)网络中无人机的能耗和地面用户的能耗的矛盾关系,研究了受限回程链路下的UAV辅助的MEC网络的空地能耗折中问题,同时考虑到无人机的能耗与地面用户的能耗通常相差几个数量级,引入放大因子兼顾地... 详细信息

针对无人机(UAV)辅助的移动边缘计算(MEC)网络中无人机的能耗和地面用户的能耗的矛盾关系,研究了受限回程链路下的UAV辅助的MEC网络的空地能耗折中问题,同时考虑到无人机的能耗与地面用户的能耗通常相差几个数量级,引入放大因子兼顾地面用户能耗.通过联合优化计算任务分配、GUs发射功率、GUs卸载时间和无人机轨迹,以最小化加权总能耗,可以表示空地能耗之间的权衡关系.由于所提出问题的非凸性使其难以优化,提出了一种基于块坐标下降法和连续凸近似技术的两阶段交替迭代优化算法得到该问题的次优解.仿真实验结果验证了所提出的方案在兼顾公平性条件下刻画了无人机能耗和用户能耗之间的折中关系,并在降低总能耗方面优于其他基准方案.

关键词：无人机辅助的移动边缘计算受限回程链路空地能耗折中计算资源分配轨迹优化

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高钙酿酒沼渣制备生物炭吸附剂及其土壤改良性能

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地球科学 2024年第6期49卷 2227-2241页

作者：贾晓凤梁家伟刘艳奇买文宁代吉华郑州航空工业管理学院土木与环境学院河南郑州450046 河南工业大学环境工程学院河南郑州450001 郑州大学生态与环境学院河南郑州450001 河南君和环保科技有限公司河南郑州450001

为解决酿酒沼渣的资源化问题,采用热解法制备沼渣生物炭,通过批量吸附试验和盆栽试验考察其吸附性能和土壤改良性能.结果表明:700℃下限氧热解1.5 h所制备的高钙沼渣生物炭,初始pH为10时,吸附量最大,投加10 g·L^(-1)的沼渣生物炭对实... 详细信息

为解决酿酒沼渣的资源化问题,采用热解法制备沼渣生物炭,通过批量吸附试验和盆栽试验考察其吸附性能和土壤改良性能.结果表明:700℃下限氧热解1.5 h所制备的高钙沼渣生物炭,初始pH为10时,吸附量最大,投加10 g·L^(-1)的沼渣生物炭对实际废水COD、NH_(4)^(+)-N和TP的去除率分别可达45.29%、56.10%和86.33%,吸附符合拟一阶动力学模型和Langmuir等温吸附,属于物理吸附.吸附后生物炭表面C、N、P、O元素含量显著增加,出现新的N-H、P=O基团.当投加5%的吸附后生物炭时,土壤中速效磷、速效钾及有机质的含量均显著提高,小白菜生长得到促进.本研究探索了“一处理两用”的策略,为酿酒沼渣处置和资源回收提供了一种本土方法.

关键词：酿酒沼渣生物炭吸附剂废水处理土壤改良

板翅式换热器传递函数动态模型及参数确定方法

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北京航空航天大学学报 2024年第1期50卷 154-162页

作者：梁兴壮黄志远艾凤明袁振伟汪箭中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室合肥230026 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所沈阳110035

飞机综合环控/热管理系统迫切需要建立快捷高效的换热器动态仿真模型,以满足先进控制系统设计需求。基于此,针对板翅式换热器动态模型,提出一种包含2个延迟环节和4个一阶惯性环节的传递函数矩阵形式,并从换热器机理模型出发,利用拉普拉... 详细信息

飞机综合环控/热管理系统迫切需要建立快捷高效的换热器动态仿真模型,以满足先进控制系统设计需求。基于此,针对板翅式换热器动态模型,提出一种包含2个延迟环节和4个一阶惯性环节的传递函数矩阵形式,并从换热器机理模型出发,利用拉普拉斯变换推导模型中4个时间常数的计算公式,提出基于换热器效率的传热热阻计算关系式的辨识方法,解决了主要模型参数设置难题。以板翅式换热器为研究对象,在Simulink仿真平台搭建其传递函数动态模型,并与AMESim仿真平台搭建的机理模型进行对比分析,结果显示:2种模型所得空气和冷却水出口温度分别随入口温度和质量流量阶跃变化的动态响应曲线吻合很好,其中,4种工况空气和冷却水出口温度最大稳态偏差分别为0.034℃和0.029℃,当冷却水入口质量流量阶跃变化时,空气出口温度动态响应相对偏差最大,为9.27%,当空气入口质量流量阶跃变化时,冷却水出口温度动态响应相对偏差最大,为7.03%。

关键词：换热器动态模型传递函数矩阵时间常数传热热阻

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高层建筑工程施工中桩基础施工技术分析

门窗 2024年第2期 70-72页

作者：窦新伟青岛金方豪绿色建筑工程科技有限公司

伴随着城市化进程的迅速发展,我国的高层建筑就如同雨后春笋般拔地而起。为了确保高层建筑结构的安全和建设质量,必须加强对桩基施工技术的研究,推动其在使用过程中的技术革新,从而为高层建筑施工打好基础。对于桩基工程中经常出现的问... 详细信息

伴随着城市化进程的迅速发展,我国的高层建筑就如同雨后春笋般拔地而起。为了确保高层建筑结构的安全和建设质量,必须加强对桩基施工技术的研究,推动其在使用过程中的技术革新,从而为高层建筑施工打好基础。对于桩基工程中经常出现的问题,建设单位要有针对性地采取有效对策,及时排除各种技术安全隐患,保证工程能够在工期之内顺利完成。

关键词：高层建筑工程施工桩基础施工技术

基于多季相分形特征的Landsat 8 OLI影像耕地信息提取方法

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农业机械学报 2024年第6期55卷 168-177页

作者：孟凤朱庆伟董士伟刘玉张欣欣潘瑜春西安科技大学测绘科学与技术学院西安710054 北京市农林科学院信息技术研究中心北京100097 国家农业信息化工程技术研究中心北京100097

利用遥感技术快速准确地提取耕地信息是耕地保护的关键环节。以山东省商河县为例,提出了一种基于多季相分形特征的Landsat 8 OLI影像耕地信息提取方法。首先采用毯子覆盖法计算多季相遥感影像每个像元的上分形信号和下分形信号,对比分... 详细信息

利用遥感技术快速准确地提取耕地信息是耕地保护的关键环节。以山东省商河县为例,提出了一种基于多季相分形特征的Landsat 8 OLI影像耕地信息提取方法。首先采用毯子覆盖法计算多季相遥感影像每个像元的上分形信号和下分形信号,对比分析耕地和其他土地利用类型的分形特征,选取上分形信号的第3尺度作为特征尺度,提取商河县耕地空间分布特征;其次采用同时期的土地利用矢量数据、Esri land cover数据和统计数据进行耕地信息提取精度评价;最后分别设置多季相分形提取与单季相分形提取、现有土地利用数据产品的对比实验,并基于点位匹配度和面积匹配度进行评价。结果表明:多季相数据更能反映农作物生长的复杂性,有助于提高耕地信息的提取精度;不同土地利用类型在不同分形尺度的信号值各不相同,分形特征可以在不同尺度上清晰地刻画出不同土地利用类型的分异性;基于矢量数据和Esri land cover数据评价的多季相分形特征耕地提取点位匹配度为87.13%和89.83%,面积匹配度为99.73%和97.91%,均比单季相分形提取结果精度高;综合考虑点位匹配度、面积匹配度和空间分布特征,研发方法能有效区分耕地和其他土地利用类型,提取结果更优,且与统计数据有更高的一致性。该方法可准确提取耕地信息,为耕地的动态监测和损害评估提供技术支撑。

关键词：耕地信息提取多季相遥感影像分形特征毯子覆盖法 Landsat 8 OLI

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基于动态AST与GCN的代码变更影响范围分析

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昆明理工大学学报（自然科学版） 2024年第4期49卷 118-127页

作者：姜瑛黄培凤顾加伟昆明理工大学云南省人工智能重点实验室云南昆明650500 昆明理工大学信息工程与自动化学院云南昆明650500

识别代码变更在程序中的影响范围对确保软件正确性、安全性、可靠性至关重要.代码变更影响分析主要基于代码间的依赖关系识别受影响部分,对受影响部分的权重分析较少涉及.作者提出了一种基于DAST与GCN的代码变更影响范围分析方法.首先... 详细信息

识别代码变更在程序中的影响范围对确保软件正确性、安全性、可靠性至关重要.代码变更影响分析主要基于代码间的依赖关系识别受影响部分,对受影响部分的权重分析较少涉及.作者提出了一种基于DAST与GCN的代码变更影响范围分析方法.首先扩展了DAST的相关内容以记录代码变更的相关信息,然后提出了基于DAST的代码依赖分析类型及方法,在构建DAST节点权重矩阵后,使用基于GCN的代码变更影响范围分析模型,以确定代码的变更影响范围.实验结果表明,通过对DAST中的token信息进行扩展可建立代码依赖关系分析的基础;DAST节点权重矩阵与注意力机制相结合,并采用两层GCN,能够得到较好的代码变更影响分析结果.

关键词：代码变更影响范围分析 DAST GCN 节点权重矩阵注意力机制

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海峡两岸生态环境质量差异性评价及港口发展对其的影响

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生态学报 2024年第5期44卷 1837-1853页

作者：刘江容林晓凤王豪伟王翠平集美大学港口与海岸工程学院厦门361021 厦门市绿色与智慧海岸工程重点实验室厦门361021 中国科学院城市环境研究所城市环境与健康重点实验室厦门361021

21世纪以来,中国城市化进程不断加快,大量人口涌入沿海地区,海峡两岸经贸活动也越来越频繁,导致脆弱的沿海地区面临较大的生态风险,因此动态监测并评价两岸生态质量对推动两岸城市生态文明建设及促进两岸和谐统一发展具有重要意义。利... 详细信息

21世纪以来,中国城市化进程不断加快,大量人口涌入沿海地区,海峡两岸经贸活动也越来越频繁,导致脆弱的沿海地区面临较大的生态风险,因此动态监测并评价两岸生态质量对推动两岸城市生态文明建设及促进两岸和谐统一发展具有重要意义。利用谷歌地球引擎(GEE)平台调用2000—2022年Landsat及MODIS数据集,采用主成分分析法构建遥感生态指数的基础上,运用差值分析、空间自相关分析评价两岸生态环境质量的差异性,并在建立两岸主要港口多环缓冲区的基础上探讨港口规模及其周边城市建设对生态环境质量的影响。结果表明:(1)2000—2010年海峡两岸生态环境质量呈“西升东降”的特征,2010—2022年海峡两岸生态环境质量均呈波动上升趋势,新冠疫情期间呈先增后减的趋势,两岸生态环境质量差距逐渐缩小。(2)东岸生态环境质量优于西岸,生态环境质量优良等级区域主要分布在太姥山、玉山山脉等山地区域,较差等级区域主要分布在湖里区和晋江市等城市工业聚集区,2000—2010年生态环境质量等级显著退化的区域主要为东岸的山地区域,2010—2020年等级显著退化的区域主要为西岸的沿海区域。(3)两岸生态环境质量具有较强的空间自相关性,处于山地区域的城市呈高值聚集,西岸的厦漳泉、福州市和莆田市以及东岸近海岸城市呈低值聚集。(4)海峡两岸港口规模及其周边城市建设对生态环境质量的影响具有相似性,离港口距离越远,城市建设用地面积占比越小,生态环境质量越好,班轮运输阶段港口规模越大其周边生态环境质量也越差;直航运输阶段港口规模对生态环境质量的影响减弱并逐步改善。(5)受新冠疫情影响,港口周边生态环境质量稍有转好,且西岸港口规模较大的厦门港和福州港较东岸港口更注重生态建设。研究可为海峡两岸城市生态文明建设提供基础数据支撑,也为生态港口规划提供科学决策依据,同时为促进两岸和谐发展提供助力。

关键词：海峡两岸遥感生态指数谷歌地球引擎平台港口生态建设