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基于改进Kaiser窗快速S变换和LightGBM的电能质量扰动识别与分类新方法

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中国电机工程学报 2021年第24期41卷 8372-8383页

作者：尹柏强陈奇彬李兵佐磊可再生能源接入电网技术国家地方联合工程实验室(合肥工业大学) 安徽省合肥市230009

针对S变换在电能质量扰动检测中存在计算量过大,时频分辨率低,电能质量扰动数据集常具备类别不平衡的问题,提出一种基于改进Kaiser窗快速S变换(modified Kaiser window fast S-transform,FMKST)和轻梯度提升机(light gradient boosting ... 详细信息

针对S变换在电能质量扰动检测中存在计算量过大,时频分辨率低,电能质量扰动数据集常具备类别不平衡的问题,提出一种基于改进Kaiser窗快速S变换(modified Kaiser window fast S-transform,FMKST)和轻梯度提升机(light gradient boosting machine,LightGBM)的电能质量扰动识别与分类新方法。首先通过快速傅里叶变换得到采样信号频谱;然后利用迭代循环滤波区间定位算法确定扰动频率区间;再根据扰动频率区间所处频段确定窗宽调节因子并对相应区间进行变换;最后从采样信号的FMKST模时频矩阵中提取特征向量并构建改进LightGBM分类器进行分类。仿真与实验结果表明,提出的方法具有更高的识别准确率与更快的诊断速度,适用于海量电能质量扰动数据的快速识别与分类。

关键词：电能质量改进Kaiser窗快速S变换迭代循环滤波 LightGBM

基于改进Kaiser窗快速S变换与LightGBM的电能质量扰动识别方法研究

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基于改进Kaiser窗快速S变换与LightGBM的电能质量扰动识别方法研究

作者：陈奇彬合肥工业大学

学位级别：硕士

随着电力系统中电源、电网、负荷的不断变化,电能质量风险日益提高。不合格的电能质量严重威胁着各行各业的安全、经济和高效运行。因此,研究电能质量扰动的检测与识别是治理和提高电能质量问题的前提,对维护电力系统安全稳定运行具有... 详细信息

随着电力系统中电源、电网、负荷的不断变化,电能质量风险日益提高。不合格的电能质量严重威胁着各行各业的安全、经济和高效运行。因此,研究电能质量扰动的检测与识别是治理和提高电能质量问题的前提,对维护电力系统安全稳定运行具有重大意义。本文针对S变换在电能质量扰动检测中存在特征提取精度低、冗余计算大以及常规分类器在类别不平衡的电能质量扰动数据集中适应能力差的问题,提出一种基于改进Kaiser窗快速S变换（Modified Kaiser Window Fast S-transform,FMKST）与轻梯度提升机（Light Gradient Boosting Machine,Light GBM）的电能质量扰动检测与分类方法。首先,针对S变换在电能质量扰动检测中存在时频分辨率低、计算量大的问题,提出一种FMKST的电能质量扰动检测方法。首先将S变换中的高斯窗函数替换为能量集中度高、窗宽调整能力强的改进Kaiser窗函数;然后在误差函数的基础上设计满足各类扰动信号检测需求的窗宽调节因子;最后利用迭代循环滤波算法定位特征频率点,降低S变换运算量。仿真实验结果表明,与S变换相比,FMKST具有更高的时频分辨率、更快的运算速度。其次,针对采用类别不平衡的电能质量扰动数据集训练的LightGBM模型对于少数样本类别辨识能力不足的问题,提出一种改进Light GBM的电能质量扰动分类方法。通过引入类别权重加强分类器模型对于少数样本类别的重视程度;利用L正则化项降低分类器模型发生过拟合的风险;采用F1分数作为分类器模型的评估指标为模型超参数寻优提供新的目标函数。仿真实验结果表明,与常规分类器模型相比,改进LightGBM模型在应对不平衡数据集时具有更强的表现性能。最后,根据FMKST对各类扰动信号的时频分析结果,从基频幅值曲线中提取4种时域特征参数,从频率幅值包络线中提取8种频域特征参数,将时频特征参数组合作为特征向量,将特征向量送入训练好的改进Light GBM模型中即可完成扰动信号的分类工作。通过数学模型仿真实验、Simulink仿真实验以及实测实验的分析结果表明,与传统方法相比,本文所提方法具有更高的分类准确率、更快的诊断速度,适用于海量电能质量扰动数据的快速识别与分类。

关键词：电能质量改进Kaiser窗迭代循环滤波快速S变换 LightGBM

采用泵浦-探测法测量两机械振子间的耦合强度

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量子光学学报 2024年

作者：何勇陈奇常州大学微电子与控制工程学院

两机械振子间的耦合可用来实现非厄米系统的宇称-时间（parity-time,PT）对称现象。为了测量耦合强度值，我们借助一个光学腔，让它与其中一个机械振子通过光学辐射压产生耦合。我们采用泵浦-探测法测量两机械振子间的耦合强度。整个系... 详细信息

两机械振子间的耦合可用来实现非厄米系统的宇称-时间（parity-time,PT）对称现象。为了测量耦合强度值，我们借助一个光学腔，让它与其中一个机械振子通过光学辐射压产生耦合。我们采用泵浦-探测法测量两机械振子间的耦合强度。整个系统在强的泵浦场和弱的探测场共同驱动下，其透射谱上会出现两个透明窗口。每个透明窗口是由光力学诱导透明效应产生的。结果显示，两透明窗口峰间的频率间隔是耦合强度的2倍。我们通过透明窗口间的频率间隔可获得机械耦合强度。最后，我们考虑了透明窗口的半宽对测量精度的影响，展示了在较小的泵浦功率下，透明窗口的半宽较小，以致机械耦合强度的测量精度可达0.2 kHz。

关键词：腔光力学系统光力诱导透明机械振子间的耦合强度泵浦-探测法测量精度

考虑SLM铺粉方向的自支撑结构拓扑优化方法

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考虑SLM铺粉方向的自支撑结构拓扑优化方法

作者：陈奇重庆理工大学

学位级别：硕士

悬角约束是面向增材制造的零件拓扑优化设计中考虑最多的一种约束,以45°等值约束为主,虽然能够实现零件自支撑设计且具有较好的通用性,但与具体的增材制造工艺及装备性能脱节,一定程度上限制了拓扑优化设计的应用潜力。本文结合激光选... 详细信息

悬角约束是面向增材制造的零件拓扑优化设计中考虑最多的一种约束,以45°等值约束为主,虽然能够实现零件自支撑设计且具有较好的通用性,但与具体的增材制造工艺及装备性能脱节,一定程度上限制了拓扑优化设计的应用潜力。本文结合激光选区熔化(SLM)成形工艺及装备特点,深入研究了SLM设备铺粉方向与最小无支撑成形悬角的关系,并以此为基础,提出一种考虑SLM铺粉方向的自支撑结构拓扑优化算法。随后,将光滑处理、有限元仿真、成形实验,以及软件开发结合在一起进行系统性研究。主要研究内容及成果如下:(1)测定了随SLM铺粉方向变化的SLM最小无支撑成形悬角通过实验测定了SLM设备在不同方位角下零件的最小无支撑成形悬角,研究发现,悬垂结构的SLM无支撑成形与其摆放方式有关。以该设备为例,在方位角为0°～180°时,悬垂结构的SLM无支撑成形悬角随着其方位角的增大而逐渐减小;在方位角为180°～360°时,悬垂结构的SLM无支撑成形悬角随着其方位角的增大而逐渐增大,其临界倾斜角度并不是某个固定值。(2)建立了一种考虑SLM铺粉方向的变值悬角约束拓扑优化模型提出了一种考虑SLM铺粉方向的自支撑拓扑优化算法,二维与三维算例证明了该方法的有效性:在相同约束和边界条件下,是否添加悬角约束与拓扑结构刚度变化之间没有明显的规律,但相比基于等值悬角约束的自支撑拓扑优化方法,基于变值悬角约束方法获得的拓扑结构刚度有明显提升,并且随着保留体积分数的降低,刚度提升效果总体上逐渐显著。(3)研究了光滑处理对结构体积分数的影响并预测了结构断裂行为对结构进行了光滑处理,并探讨了光滑参数对保留体积分数的影响,结果表明,本文选用的光滑参数对结构体积分数改变较小。随后,使用有限元仿真预测了结构断裂行为,发现悬角约束值越小,优化空间越大,结构越不容易断裂。并通过SLM成形实验验证了本文提出的变值悬角约束情况下的拓扑结构能够完整成形,从而证明了本文提出的考虑SLM铺粉方向的自支撑拓扑优化方法的正确性。(4)开发了考虑SLM铺粉方向的自支撑拓扑优化软件开发了一款基于MATLAB的考虑SLM铺粉方向的自支撑拓扑优化软件。对软件的功能设计和界面设计进行了详细描述和功能测试,为基于MATLAB拓扑优化的软件开发提供了有益的指导。

关键词：悬角约束拓扑优化激光选区熔化自支撑铺粉过程

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动物与和解——《狗阵》的“再出发”议题

当代电影 2024年第7期 44-47页

作者：陈奇佳浙江大学文学院

管虎在《狗阵》中发展了他对动物问题的关注。影片中,他通过对包括狗在内的动物意象的调度,喻指人类自我精神中的动物性。这种动物性不是蒙昧的兽性,而是与自我存在指认紧密相关的各种精神面向的映照。主人公二郎通过与狗、与动物们的... 详细信息

管虎在《狗阵》中发展了他对动物问题的关注。影片中,他通过对包括狗在内的动物意象的调度,喻指人类自我精神中的动物性。这种动物性不是蒙昧的兽性,而是与自我存在指认紧密相关的各种精神面向的映照。主人公二郎通过与狗、与动物们的平等交流,明晰了自我认知,通过与自我、他者、世界的和解,达成了自我的“再出发”。

关键词：自我 “再出发” 动物动物性和解

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含起波钢筋预制梁柱节点抗震性能试验

吉林大学学报（工学版） 2024年第6期54卷 1677-1687页

作者：秦拥军陈奇张驰王建虎新疆大学建筑工程学院乌鲁木齐830047

为转移装配式框架梁柱节点塑性铰,避免节点核心区发生由剪切破坏导致的“强梁弱柱”破坏模式,设计了含起波钢筋的新型预制试件及对比件;进行了拟静力加载试验,对比分析了滞回特性、刚度、承载能力、耗能和变形能力的差异,探究了在低周... 详细信息

为转移装配式框架梁柱节点塑性铰,避免节点核心区发生由剪切破坏导致的“强梁弱柱”破坏模式,设计了含起波钢筋的新型预制试件及对比件;进行了拟静力加载试验,对比分析了滞回特性、刚度、承载能力、耗能和变形能力的差异,探究了在低周往复荷载作用下的抗震性能。结果表明:新型节点整体变形主要由起波钢筋段变形造成,核心区未发生破坏,成功实现了塑性铰的转移,并且相比对比试件具有更强的耗能和变形能力。

关键词：装配式梁柱节点起波钢筋塑性铰试件变形抗震性能

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基于纯自注意力机制的毫米波雷达手势识别

系统工程与电子技术 2024年第3期46卷 859-867页

作者：张春杰王冠博陈奇邓志安哈尔滨工程大学信息与通信工程学院黑龙江哈尔滨150001 先进船舶通信与信息技术工业和信息化部重点实验室黑龙江哈尔滨150001

在构建智慧控制,万物互联的背景下,通过手势远程控制设备,进行人机交互逐渐成为研究热点。对此,提出了一种以毫米波雷达为传感器,采用基于纯自注意力机制模型实现手势识别的方法。首先,采集正面视角的13类手势的时序回波数据。接着,对... 详细信息

在构建智慧控制,万物互联的背景下,通过手势远程控制设备,进行人机交互逐渐成为研究热点。对此,提出了一种以毫米波雷达为传感器,采用基于纯自注意力机制模型实现手势识别的方法。首先,采集正面视角的13类手势的时序回波数据。接着,对数据进行三维快速傅里叶变换(three-dimension fast Fourier transform,3D-FFT)、动目标显示(moving target indication,MTI)、恒虚警率(constant false alarm rate,CFAR)检测操作并进行固定种类特征提取,将这些特征传入基于纯自注意力机制网络的雷达特征变换(radar feature transformer,RFT)网络。最后,基于实测数据完成了数据特征提取、网络训练、手势识别等步骤。实验结果表明,所提方法在测试集上准确率达到95.38%,网络训练时间短,模型复杂度低,泛化性好,为现有研究提供了新的研究思路。

关键词：毫米波雷达手势识别自注意力机制噪声抑制

当代世界如何想象中国——网络文学的文化书写及其国际传播

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江苏行政学院学报 2024年第1期 29-37页

作者：陈奇佳宋鸽浙江大学文学院杭州310058

中国网络文学是中华文明国际传播的有效途径与重要载体。目前,网络文学传播已初步形成全球布局,其文化书写在海外的影响力主要体现在传统文化、女性情感和未来想象三个方面。进一步加强网络文学的文化传播能力,需要突出中华文明特性、... 详细信息

中国网络文学是中华文明国际传播的有效途径与重要载体。目前,网络文学传播已初步形成全球布局,其文化书写在海外的影响力主要体现在传统文化、女性情感和未来想象三个方面。进一步加强网络文学的文化传播能力,需要突出中华文明特性、打造文化符号、强化精准传播、提升出海企业文化战略意识。

关键词：网络文学中华文化书写国际传播

多维连续积分方程累次原函数变换交替迭代深度学习求解算法

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中国科学:数学 2024年

作者：刘东陈奇隆庞志鑫罗懋康钟守铭中国核动力研究设计院中核核能软件与数字化反应堆工程技术研究中心中国核工业集团有限公司科技委四川大学数学学院电子科技大学数学科学学院

积分方程的求解对各种工业系统计算分析具有十分重要的意义,工程实用的积分方程通常均是高维形式,其数值计算方法具有很强的挑战性.近年来,通过深度学习方法求解微分方程的技术取得了长足的进步,但现有方法求解积分方程却遇到精度有限... 详细信息

积分方程的求解对各种工业系统计算分析具有十分重要的意义,工程实用的积分方程通常均是高维形式,其数值计算方法具有很强的挑战性.近年来,通过深度学习方法求解微分方程的技术取得了长足的进步,但现有方法求解积分方程却遇到精度有限等困难.为此,本文针对工业领域广泛应用的多维连续积分方程,提出累次原函数变换交替迭代深度学习求解算法(简称“变阶迭代算法”):对积分号下的被积函数进行累次原函数变换,从而改变了方程的微积分阶数,将积分方程转化为由多个原函数及其偏导数组成的完全形式的微分方程组;同时,给出各原函数定解条件的确定方法,将被求未知函数与原函数映射为不同的神经网络,并构建相应的加权损失函数;交替迭代深度学习,使得神经网络函数逼近原函数的同时,也逼近未知函数的数值解.数值实验表明,本文给出的算法具有良好的精度与适用性,计算结果具有连续性的优点,从而为多维积分方程数值求解方法探索出了新的规范化求解方法.

关键词：多维连续积分方程深度学习原函数变换损失函数交替迭代