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起重机箱型主梁的比例周期性拓扑优化设计研究

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起重机箱型主梁的比例周期性拓扑优化设计研究

作者：胡圣波哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

以起重机械为典型代表的大型工程机械一般具有较大结构自重。结构自重的增加影响吊重性能，同时会导致许多工程中的应用问题。起重机的主梁结构自重占比较大，研究其轻量化具有重要的工程和理论价值。本文在拓扑优化和周期性拓扑优化的... 详细信息

以起重机械为典型代表的大型工程机械一般具有较大结构自重。结构自重的增加影响吊重性能，同时会导致许多工程中的应用问题。起重机的主梁结构自重占比较大，研究其轻量化具有重要的工程和理论价值。本文在拓扑优化和周期性拓扑优化的基础上，以改善周期性拓扑优化结构的力学性能为目的，提出比例周期性拓扑优化方法。　　为提升周期性拓扑优化的运行速度，提出最小值周期性拓扑优化方法，并得到呈周期性拓扑形式的优化结果。提出三种不同控制对象的比例控制方案，并给出连续尺寸控制可行域比例的方法。基于拓扑优化和周期性拓扑优化，以结构的最小柔度为目标函数，单元相对密度为设计变量，建立无约束和有约束（对称约束和奇偶约束）比例周期性拓扑优化的数学模型，并给出子域间的边界处理方式及设计域网格的划分方法。　　实现连续尺寸的比例周期性拓扑优化，并通过牛顿法确定最优比例系数，得到的结构柔度比周期性拓扑优化结果更小，且易于加工。通过分支定界法在最优比例系数的基础上得到最优非连续尺寸或者直接通过布谷鸟整数规划搜索算法快速地得到接近最优非连续尺寸的结果。　　研究子域数目对周期性和比例周期性拓扑优化结果的影响，并提出最优子域数目的确定方式。在周期性拓扑优化中，当最佳子域数目接近整数加0.5时，可以通过增加半个子域改善性能，提出子域半化的处理方法，并得到比子域数目为整数时更优的结果。　　将比例周期性拓扑优化方法应用于汽车起重机起升吊臂和桥式起重机主梁，给出最优拓扑形式的优化过程及柔度、体积分数的变化规律，该优化方法具有较强稳健性。比例周期性拓扑优化得到的结果既易于加工，又具有极小柔度，实现兼顾两者的结构优化。

关键词：起重机箱型主梁拓扑优化优化设计比例周期性子域半化

面向物联网的近地轨道超大规模卫星星座数据命名机制

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计算机应用 2022年第7期42卷 2146-2154页

作者：罗鸿秋胡圣波贵州师范大学智能信息处理研究所贵阳550001 贵州省教育厅射频识别与传感网络工程中心(贵州师范大学) 贵阳550001

基于信息中心网络(ICN)的近地轨道(LEO)超大规模卫星星座是一种支持物联网(IoT)非常理想的网络架构,而数据命名是ICN基本问题之一。针对IoT低时延传输、高吞吐量的数据分发的需要,提出了一种基于ICN的面向IoT的LEO超大规模卫星星座数据... 详细信息

基于信息中心网络(ICN)的近地轨道(LEO)超大规模卫星星座是一种支持物联网(IoT)非常理想的网络架构,而数据命名是ICN基本问题之一。针对IoT低时延传输、高吞吐量的数据分发的需要,提出了一种基于ICN的面向IoT的LEO超大规模卫星星座数据命名机制。首先,该数据命名机制采用一种融合分层、多分量、哈希的扁平一体结构。然后,采用前缀标记描述分层名称,满足网内功能中多源快速检索的需要。最后,为检验所提数据命名机制的性能,设计开发了一个基于网络仿真器3(NS-3)的面向IoT的LEO超大规模卫星星座仿真平台。测试仿真结果表明,与传统的基于互联网协议(IP)的体系结构相比,所提出的数据命名机制能够为面向IoT的LEO超大规模卫星星座提供高吞吐量和低延时等更高的服务质量(QoS)。

关键词：近地轨道超大规模卫星星座信息中心网络数据命名机制物联网

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弱太阳闪烁中深空探测信道的自适应控制

宇航学报 2011年第2期32卷 361-366页

作者：胡圣波孟新赵娜中国科学院空间科学与应用研究中心北京100190

为提高探测器发射机功率利用率,在探测器和地球间建立可靠的传输链路,弱太阳闪烁中的深空信道的自适应控制十分重要。根据CCSDS规范,提出了一种基于连续功率控制和离散速率控制策略的深空信道自适应控制方法。数学分析和计算机仿真表明,... 详细信息

为提高探测器发射机功率利用率,在探测器和地球间建立可靠的传输链路,弱太阳闪烁中的深空信道的自适应控制十分重要。根据CCSDS规范,提出了一种基于连续功率控制和离散速率控制策略的深空信道自适应控制方法。数学分析和计算机仿真表明,(1)太阳闪烁越强,自适应功率控制效果越明显;(2)当太阳闪烁引起的信号衰减不大,小于9.4dB时,MPSK自适应控制信道容量高于非自适应控制信道容量。

关键词：太阳闪烁深空探测信道自适应控制

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火箭飞行数据分布式多尺度融合的研究

弹道学报 2006年第3期18卷 39-43页

作者：胡圣波徐云舟重庆大学自动化学院重庆400045 西昌卫星发射中心贵阳测量站贵阳550025

结合我国现阶段航天测量体制,提出了一种分布式无反馈结构的多尺度融合算法,这是一个基于标准Kalman滤波的最优算法,适用于卫星发射任务事后的数据处理.给出了雷达实测数据的算例,算例结果表明,提出的分布式多尺度融合算法处理精度比传... 详细信息

结合我国现阶段航天测量体制,提出了一种分布式无反馈结构的多尺度融合算法,这是一个基于标准Kalman滤波的最优算法,适用于卫星发射任务事后的数据处理.给出了雷达实测数据的算例,算例结果表明,提出的分布式多尺度融合算法处理精度比传统的αβγ滤波处理精度有较大改善,尺度越小,改善效果越明显.

关键词：弹道多尺度数据融合

轮胎嵌入式超高频无源RFID系统的功率传递特性

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农业工程学报 2013年第21期29卷 150-158页

作者：胡圣波司兵舒恒贵州师范大学智能信息处理研究所贵阳550001 贵州省教育厅RFID与传感网络工程中心贵阳550001 贵州省新技术研究所贵阳550001

轮胎嵌入式超高频无源RFID系统在轮胎生命周期管理和安全监控中将发挥十分重要的作用。为此,该文研究了轮胎嵌入式超高频无源RFID系统功率传递特性。轮胎嵌入式超高频无源RFID系统中,读写器和电子标签间的无线链路需要穿过空气和轮胎,... 详细信息

轮胎嵌入式超高频无源RFID系统在轮胎生命周期管理和安全监控中将发挥十分重要的作用。为此,该文研究了轮胎嵌入式超高频无源RFID系统功率传递特性。轮胎嵌入式超高频无源RFID系统中,读写器和电子标签间的无线链路需要穿过空气和轮胎,路径损耗主要包括空气-轮胎界面间的反射损耗和轮胎中的衰减。基于轮胎介电常数和空气-轮胎界面的边界条件,研究轮胎嵌入式超高频无源RFID系统功率传递特性,提出了一种基于终端开路同轴探针的轮胎介电常数的比对测量方法,建立了轮胎嵌入式超高频无源RFID系统功率传递模型。数值分析表明,提出的基于端开路同轴探针的轮胎介电常数的比对测量方法误差小,测量、仿真的反射系数差的绝对值小于0.04,而为了提高轮胎嵌入式超高频无源RFID系统读取距离和可靠性,读写器天线应采用水平极化方式,并且尽可能直视电子标签;应合理设计电子标签嵌入轮胎的深度,避免功率传递函数处于波谷位置。该研究可为轮胎嵌入式超高频无源RFID电子标签与胎压监测系统的设计提供参考。

关键词：轮胎 RFID 介电常数功率传递嵌入式

一种用于机动目标跟踪的自适应渐消因子卡尔曼滤波

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长江信息通信 2022年第5期35卷 36-38页

作者：金杨胡圣波贵州师范大学大数据与计算机科学学院贵州贵阳550001

现有的自适应渐消因子卡尔曼滤波器(Adaptive fading factor Kalman filter,AFKF)在估计新息协方差矩阵需要一定的先验知识,且在高机动目标时无法实时调整,不利于高精度跟踪。针对该问题,提出了一种用于机动目标的自适应渐消因子卡尔曼... 详细信息

现有的自适应渐消因子卡尔曼滤波器(Adaptive fading factor Kalman filter,AFKF)在估计新息协方差矩阵需要一定的先验知识,且在高机动目标时无法实时调整,不利于高精度跟踪。针对该问题,提出了一种用于机动目标的自适应渐消因子卡尔曼滤波。该算法以新息向量与其协方差矩阵建立马氏距离,利用假设检验方法判断系统是否异常;根据新息向量马氏距离调节的双曲正切激励函数自适应改变迭代步长。

关键词：卡尔曼滤波马氏距离假设检验双曲正切函数多渐消因子

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基于ABC与TOC的产品组合决策的不足和改进

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商场现代化 2005年第25期 192-193页

作者：胡圣波胡圣沂贵州师范大学贵州省公路工程总公司

应用线性规划理论,在简要介绍作业成本法ABC与约束理论TOC后,提出并分析了基于ABC和TOC的产品组合决策模型,指出了这两种决策存在的不足。通过引入产品受欢迎度因子,改进了决策模型。分析结果表明,改进的办法是有效、可行的。

关键词：作业成本法约束理论产品组合改进

基于随机森林算法的高校学生评教指标研究——以程序设计基础课程为例

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凯里学院学报 2023年第3期41卷 74-81页

作者：蒋明池胡圣波孟欣贵州师范大学贵州贵阳550025

为解决高校学生评教量表不规范导致评教指标设置不科学的问题,本文提出采用随机森林算法对学生评教指标建模分析.以程序设计基础课程为例,设计评教问卷,采用随机森林算法建模,对综合评分的优秀与否进行判断,并得到评教指标重要性排序.... 详细信息

为解决高校学生评教量表不规范导致评教指标设置不科学的问题,本文提出采用随机森林算法对学生评教指标建模分析.以程序设计基础课程为例,设计评教问卷,采用随机森林算法建模,对综合评分的优秀与否进行判断,并得到评教指标重要性排序.实验结果显示:教学效果、语言表达等评教指标在高校学生评教量表中占重要地位,对量表的设计改进有重要参考价值.

关键词：随机森林算法学生评教问卷调查评教指标程序设计基础课程

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基于LTE的分布式无人作战平台星型网络性能分析

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贵州师范大学学报（自然科学版） 2022年第1期40卷 101-106页

作者：罗鸿秋胡圣波莫金容贵州师范大学智能信息处理研究所贵州贵阳550025 贵州省教育厅射频识别与传感网络工程中心贵州贵阳550025

分布式无人作战是改变未来信息化战争形态的全新作战样式,而网络通信对于未来分布式无人作战至关重要。以分布式无人战车(Distributed unmanned combat vehicle,D-UCV)在未来作战中的应用为背景,搭建了基于长期演进(Long term evolution... 详细信息

分布式无人作战是改变未来信息化战争形态的全新作战样式,而网络通信对于未来分布式无人作战至关重要。以分布式无人战车(Distributed unmanned combat vehicle,D-UCV)在未来作战中的应用为背景,搭建了基于长期演进(Long term evolution,LTE)的分布式无人作战平台星型网络拓扑。通过离散事件网络仿真器3(Network simulator 3,NS-3)对星型拓扑下D-UCV与LTE无线基站通信的网络性能进行仿真分析,仿真结果表明,星型结构在LTE网络中的适应性强,D-UCV与LTE无线基站的上下行链路通信性能达到高吞吐量、低丢包率和低时延等,数据能够有效传输。

关键词：分布式无人战车星型拓扑长期演进技术链路性能