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NaBiTiMnO铋层状陶瓷的结构与电性能研究

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中国陶瓷 2024年 21-26页

作者：涂娜陈超陈云婧江向平景德镇陶瓷大学材料科学与工程学院

采用固相法制备了Na0.5Bi8.5Ti7-xMnxO27(0≤x≤0.1)共生结构的铋层状陶瓷材料，通过Mn离子调控Na0.5Bi8.5Ti7-xMnxO27体系中的氧空位迁移和氧空位浓度的变化，研究了氧空位迁移和氧空位浓度对Na0.5Bi8.5Ti7-xMnxO27陶瓷材料的电性能的... 详细信息

采用固相法制备了Na0.5Bi8.5Ti7-xMnxO27(0≤x≤0.1)共生结构的铋层状陶瓷材料，通过Mn离子调控Na0.5Bi8.5Ti7-xMnxO27体系中的氧空位迁移和氧空位浓度的变化，研究了氧空位迁移和氧空位浓度对Na0.5Bi8.5Ti7-xMnxO27陶瓷材料的电性能的影响。研究发现所有样品均为单一的共生铋层状结构，无杂相生成。在掺入Mn的陶瓷样品中，Mn离子占据钙钛矿结构中的Ti离子的位置；在x≤0.06时，氧空位迁移速率降低，氧空位迁移对陶瓷的电学性能影响占主导优势，介电损耗和漏电流减小，压电常数不断增大。随着Mn含量逐渐增加，当x>0.06时，氧空位的浓度对电学性能的影响占主要优势，氧空位浓度不断增大，介电损耗和漏电流增大，压电常数降低。在x=0.06时，压电常数d33为19.8 p C/N达到最大，此时介电损耗较低，综合电性能最优。

关键词： Na Bi Ti O 氧空位浓度氧空位迁移

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弹性驱动系统的振动抑制及陷波器设计分析

机械科学与技术 2024年

作者：章国光陈超凡詹云峰湖北工业大学电气与电子工程学院

针对二惯性弹性驱动系统，传统的极点配置法只能通过相同实部、半径、阻尼系数等代表性的极配置来进行系统设计，为了提高系统设计的自由度，导入参数平面法解决参数设计及调节问题。基于参数平面法进行PI控制系统设计，分析系统的阻尼... 详细信息

针对二惯性弹性驱动系统，传统的极点配置法只能通过相同实部、半径、阻尼系数等代表性的极配置来进行系统设计，为了提高系统设计的自由度，导入参数平面法解决参数设计及调节问题。基于参数平面法进行PI控制系统设计，分析系统的阻尼特征，针对系统欠阻尼的特性，在系统中导入传统陷波器，研究使用陷波器对机械谐振的抑制效果。最后通过设计分析与仿真表明，系统的阻尼特性与惯性比密切相关，且陷波器可使系统阻尼特性提高，表明参数平面法对二惯性系统参数调节的简单有效。

关键词：二惯性弹性系统机械谐振参数平面法陷波器 PI控制器

一种适应卫星姿态侧摆机动的混合轮系控制方法

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中国空间科学技术（中英文） 2024年第3期44卷 111-119页

作者：雷拥军陆栋宁袁利陈超北京控制工程研究所北京100094 空间智能控制技术重点实验室北京100094 中国空间技术研究院北京100094

针对高稳定度轮控大型卫星因动量轮力矩小而难以满足侧摆成像任务需求问题,开展了混合轮系配置方案及控制方法研究。首先,提出常规轮系配置卫星滚动轴方向串联大力矩飞轮的混合配置方案,并设计飞轮开环前馈与常规动量轮闭环反馈相结合... 详细信息

针对高稳定度轮控大型卫星因动量轮力矩小而难以满足侧摆成像任务需求问题,开展了混合轮系配置方案及控制方法研究。首先,提出常规轮系配置卫星滚动轴方向串联大力矩飞轮的混合配置方案,并设计飞轮开环前馈与常规动量轮闭环反馈相结合的控制策略;其次,设计以容许角动量最大量为权重的飞轮组前馈力矩分配律和具有角动量反馈的飞轮力矩跟踪控制方法,实现飞轮力矩合理分配及其模型不确定性导致输出力矩偏差抑制;然后,设计估计器对星体内外扰动力矩进行估计与补偿,以确保卫星高稳定度性能实现;最后,给出在轨应用情况,验证所提出方案及方法的有效性。在轨应用表明,采用该控制方法,有效缩短了整星侧摆稳定时间达100 s以上,且非机动期间姿态稳定度优于3.75×10-5(°)/s。

关键词：姿态控制混合轮系配置前馈控制动量轮大力矩飞轮

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具有噪声信息与状态模型不确定系统的IMM自适应滤波

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控制与决策 2024年第5期39卷 1604-1611页

作者：马天力张扬高嵩刘盼陈超波西安工业大学电子信息工程学院西安710021

卡尔曼滤波器广泛用于解决线性高斯系统的状态估计问题.然而,在实际应用中过程噪声和系统模型参数先验信息未知,且量测受到异常值干扰,给准确估计系统状态带来极大困难.针对具有噪声信息和状态模型不确定的动态系统,提出一种广义交互式... 详细信息

卡尔曼滤波器广泛用于解决线性高斯系统的状态估计问题.然而,在实际应用中过程噪声和系统模型参数先验信息未知,且量测受到异常值干扰,给准确估计系统状态带来极大困难.针对具有噪声信息和状态模型不确定的动态系统,提出一种广义交互式多模型自适应滤波算法.该算法设计多个模型并行的方式对系统不确定进行处理,对于每个模型,建立Skew-T分布非对称重尾噪声表示模型,为了解决过程噪声与系统协方差相互耦合难以求解的问题,利用逆威沙特分布对系统预测协方差矩阵进行描述,并通过变分贝叶斯推理递归计算系统状态的后验分布.仿真结果和实验验证表明,在噪声信息和状态模型不确定条件下,所提出算法具有较高的估计精度.

关键词：交互式多模型过程噪声 Skew-T分布变分贝叶斯自适应滤波时变噪声

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基于神经网络的无人直升机多故障容错控制设计

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北京航空航天大学学报 2024年

作者：阎坤赵金泽陈超波高嵩曹凯西安工业大学电子信息工程学院

执行器故障严重威胁无人直升机的飞行安全。考虑无人直升机同时出现执行器偏置和失效等多故障问题，提出了一种复合容错飞行控制算法。针对执行器偏置故障，设计非线性故障观测器对其进行实时估计；针对执行器失效故障，构造同维辅助系... 详细信息

执行器故障严重威胁无人直升机的飞行安全。考虑无人直升机同时出现执行器偏置和失效等多故障问题，提出了一种复合容错飞行控制算法。针对执行器偏置故障，设计非线性故障观测器对其进行实时估计；针对执行器失效故障，构造同维辅助系统并结合神经网络技术对其进行处理。采用反步法设计了无人直升机的复合容错飞行控制器，并通过Lyapunov稳定性理论证明了闭环系统误差信号均有界且收敛。仿真结果表明：所提控制算法能够提高无人直升机在执行器多故障发生时的容错能力，确保其安全飞行。

关键词：无人直升机神经网络辅助系统故障观测器复合容错

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基于车载视觉的端到端驾驶员疲劳检测模型

同济大学学报（自然科学版） 2024年第2期52卷 284-292页

作者：高珍陈超许靖宁余荣杰宗佳琪同济大学软件学院上海201804 同济大学道路与交通工程教育部重点实验室上海201804

营运驾驶员长时间疲劳驾驶是导致事故发生的重要原因,为此,企业在营运车辆上安装相机采集驾驶员面部视频,基于模型和算法自动识别驾驶员的疲劳状态,通过语音提醒甚至启用远程护航进行疲劳干预,以此提高驾驶安全。现有的疲劳检测研究大... 详细信息

营运驾驶员长时间疲劳驾驶是导致事故发生的重要原因,为此,企业在营运车辆上安装相机采集驾驶员面部视频,基于模型和算法自动识别驾驶员的疲劳状态,通过语音提醒甚至启用远程护航进行疲劳干预,以此提高驾驶安全。现有的疲劳检测研究大多数都是基于面部关键点检测的算法,该类算法对面部视频的质量要求严格。在真实的营运行车环境中,夜晚光线过差,相机位置安装不理想,驾驶员面部遮挡等均会造成关键点检测失效,从而影响模型的准确性。基于卷积神经网络(CNN)和长短时记忆神经网络(LSTM)设计了一种端到端营运驾驶员疲劳检测模型,该模型以相机采集的驾驶员面部视频作为输入,使用CNN网络提取视频单帧特征,在此基础上将时序单帧特征作为LSTM网络的输入来最终识别驾驶员的疲劳状态,实验表明,模型的接收者操作特征曲线下面积(AUC)为0.9,远优于现有的面部关键点模型。此外,为了提高该模型在实际行车环境中的鲁棒性,基于光线变化及相机变化的模拟操作在训练数据上进行了数据增强,通过模型重训练进一步提高了模型的精度及鲁棒性。实验结果表明,改进前,营运车辆行车环境下模型的AUC相比实验室模型下降37.3%,而改进后AUC仅下降9.7%,模型的鲁棒性得到改善,能够更好地适应复杂的营运车辆自然驾驶环境。

关键词：车载视觉疲劳检测端到端模型鲁棒性

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结合夜光遥感的成渝城市群城市经济发展特征变化分析

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自然资源遥感 2024年

作者：牛振生杨鑫陈超廖祥张小轩河南工程学院土木工程学院成都理工大学地球科学学院成都理工大学地球勘探与信息技术教育部重点实验室

为解决传统经济数据缺乏空间信息、难以反映区域经济发展的空间差异性及动态变化特征等问题,利用夜间灯光数据结合土地利用数据、社会经济数据,构建成渝地区国内生产总值(gross domestic product,GDP)空间化模型,使用趋势分析、修正引... 详细信息

为解决传统经济数据缺乏空间信息、难以反映区域经济发展的空间差异性及动态变化特征等问题,利用夜间灯光数据结合土地利用数据、社会经济数据,构建成渝地区国内生产总值(gross domestic product,GDP)空间化模型,使用趋势分析、修正引力模型等方法,在像元尺度和经济关联性上对成渝地区经济发展特征进行分析。结果表明:基于多源数据所构建的GDP空间化模型精度较高,其误差均不超过1.1%;成渝地区GDP密度快速增长的区域主要位于成都市和重庆市主城区周围,其占比约为73.9%,且经济集聚特征较明显的地区仍主要分布于该区域;成渝地区城市间的经济关联强度不断加深,城市综合发展质量稳步提升,成都市与其周边城市的经济联系最为密切。综合来看,成渝地区区域内经济呈现出“双核驱动发展”的空间特征,经济关联强度逐渐增强。研究可为成渝城市群经济高质量发展提供数据支持和方法依据。

关键词： NPP/VIIRS夜间灯光数据 GDP空间化成渝城市群修正引力模型经济发展

局部重加权CSC的倒装芯片振动信号去噪方法

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航空学报 2024年

作者：宿磊陈超李可顾杰斐赵新维江南大学机械工程学院

针对航空电子设备中倒装芯片缺陷检测振动信号易受噪声影响，缺陷特征不明显等问题，提出一种基于局部重加权卷积稀疏编码(CSC)的方法，以实现倒装芯片振动信号的重构去噪。该方法采用CSC模型全局表示振动信号，能够避免字典高维数问题... 详细信息

针对航空电子设备中倒装芯片缺陷检测振动信号易受噪声影响，缺陷特征不明显等问题，提出一种基于局部重加权卷积稀疏编码(CSC)的方法，以实现倒装芯片振动信号的重构去噪。该方法采用CSC模型全局表示振动信号，能够避免字典高维数问题，以有效降低训练字典和稀疏分解的计算复杂度；其次，针对倒装芯片振动信号稀疏度不同的问题，提出重加权CSC模型，并且为了抑制局部噪声，构建局部重加权CSC模型，在迭代过程中将能量熵以权重的方式重新分配应用于加权策略中，更好地匹配局部块CSC结构；此外，提出随机梯度下降(SGD)的有效加速策略，利用安德森加速(AA)外推法加速SGD算法，对卷积字典历史迭代信息进行线性组合，实现加速卷积字典的学习以及提高字典的求解精度。仿真和实际倒装芯片振动信号试验结果表明，所提方法能够有效地去除倒装芯片振动信号中的噪声，相对于现有流行CSC去噪算法更具竞争性及优越性。

关键词：倒装芯片振动信号卷积稀疏编码重加权字典学习信号去噪

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一种抗磁性材料密度高分辨率测量方法

中国测试 2024年第7期 186-190页

作者：陈超云王灿文慧卿上海市计量测试技术研究院

针对现有抗磁性材料密度测量的磁力悬浮装置存在灵敏度低、分辨率低的问题，提出一种沿着弱磁化方向测量抗磁性材料密度的方法，以减小测量范围的方式来提高装置的分辨率。使用有限元仿真软件在磁化方向θ=0°和90°时对不同磁体间距d... 详细信息

针对现有抗磁性材料密度测量的磁力悬浮装置存在灵敏度低、分辨率低的问题，提出一种沿着弱磁化方向测量抗磁性材料密度的方法，以减小测量范围的方式来提高装置的分辨率。使用有限元仿真软件在磁化方向θ=0°和90°时对不同磁体间距d进行参数化扫描，得到悬浮区间的磁感应强度分布。θ=0°时，呈现磁场梯度大、测量范围大、灵敏度低、分辨率低的特点；θ=90°时，呈现磁场梯度小、测量范围小、灵敏度高、分辨率高的特点。标准玻璃浮子悬浮实验表明：θ=0°时，由于缺乏足够的灵敏度来克服浮子之间的接触、排斥作用，浮子始终呈现聚集状态；θ=90°时，且磁体间距满足d=L（磁体长度）时，分辨率提高到Δρmin=0.02 kg/m3。该装置结构简单，能够区分出材料微小密度差异，适用于低质量、小尺寸、不均匀、不规则抗磁性材料的密度测量，在密度计量领域具有一定的应用前景。

关键词：计量学有限元仿真磁感应强度磁力悬浮密度测量