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张家窑林场出土玛瑙的谱学特征与加工工艺研究

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光谱学与光谱分析 2024年第6期44卷 1655-1660页

作者：于涵杨璐李梓轩丛丽莉付永平申桂云中国-中亚人类与环境“一带一路”联合实验室陕西西安710069 文化遗产研究与保护技术教育部重点实验室陕西西安710061 沈阳市文物考古研究所辽宁沈阳110033 辽宁省博物馆辽宁沈阳110167

张家窑林场出土了四个玛瑙管珠文物,为研究出土玛瑙的特征以及加工工艺,使用激光显微拉曼光谱、超景深显微镜、X射线荧光光谱、X射线探伤等技术观察并分析了张家窑林场辽墓出土的玛瑙串饰,并对其原料来源、加工工艺和保存状况进行了讨... 详细信息

张家窑林场出土了四个玛瑙管珠文物,为研究出土玛瑙的特征以及加工工艺,使用激光显微拉曼光谱、超景深显微镜、X射线荧光光谱、X射线探伤等技术观察并分析了张家窑林场辽墓出土的玛瑙串饰,并对其原料来源、加工工艺和保存状况进行了讨论。结果表明,样品的主要组成为α-石英和斜硅石,致色矿物为针铁矿、赤铁矿和六方纤铁矿,样品的拉曼谱带的积分比为4.18,根据函数曲线估算样品的斜硅石相对含量约为20%,斜硅石与α-石英特征峰面积之比(A_(501)/A_(462))约为0.22~0.3,推测玛瑙为可能为北红玛瑙。X射线探伤结果表明,管珠的加工工艺为对向钻孔,加工工具可能为实心钻具加少量解玉砂,样品表面受沁情况比较严重,对张家窑1号棺棺内土壤进行研究后发现木棺内土壤为中性土,对管珠的影响较小,结合目前对玉器老化的相关研究,推测玛瑙的受沁情况与原料质量以及样品风化有关。

关键词：契丹玛瑙受沁加工工艺

一种融合叶绿素荧光技术与可见-近红外光谱的番茄幼苗热胁迫无损检测方法

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光谱学与光谱分析 2024年第6期44卷 1613-1619页

作者：魏子朝卢苗雷文晔王浩宇魏子渊高攀王东陈煦胡瑾西北农林科技大学机械与电子工程学院陕西杨凌712100 农业农村部农业物联网重点实验室陕西杨凌712100

全球气温上升导致高温天气频发,番茄作为温度敏感型植物更易发生热胁迫,最终导致产量损失。在植物热胁迫检测中,温度通常被用作标定其受胁迫程度的依据,但由于不同植株个体的耐热性和自身健康状态存在差异,同一温度下的植株可能会产生... 详细信息

全球气温上升导致高温天气频发,番茄作为温度敏感型植物更易发生热胁迫,最终导致产量损失。在植物热胁迫检测中,温度通常被用作标定其受胁迫程度的依据,但由于不同植株个体的耐热性和自身健康状态存在差异,同一温度下的植株可能会产生不同程度热胁迫症状,以温度来标定热胁迫状态可能会导致误判。以番茄幼苗为研究对象,提出了一种融合叶绿素荧光技术与可见-近红外光谱的番茄幼苗热迫胁程度快速分类方法,以提高对番茄热胁迫程度评估的准确性。采集了对照组植株和热胁迫植株的叶绿素荧光参数与可见-近红外光谱数据,以叶绿素荧光参数为热胁迫评价指标,结合k-means++聚类算法评估了番茄幼苗受热胁迫影响的严重程度,通过对标定后样本的叶绿素荧光参数和植物逆境胁迫相关生理量进行分析,验证了标定结果的合理性。以聚类模型输出为依据对光谱数据进行标定,采用3种预处理方法及其组合,结合3种特征波长提取算法对光谱数据进行处理,获得了6个与样本热胁迫程度相关的特征波段。最后以6个特征波段为输入,热胁迫程度为输出,基于4种机器学习算法构建分类模型,实现了对样本热胁迫程度的分类。结果表明:样本叶绿素荧光参数F_(v)/F_(m),F_(v)/F_(o),NPQ,Y(NPQ)和Y(NO)与其胁迫状态存在显著的中高度相关,依据以上参数将所有样本标记为无胁迫,轻度热胁迫和重度热胁迫三类。三类样本的叶绿素荧光参数、丙二醛(MDA)含量以及光合色素含量均表现出了组间显著差异,聚类结果合理。基于聚类结果对光谱数据进行标定,根据标定结果提取光谱特征波长,99%以上的冗余特征被消除,进一步筛选获得了6个用建立分类模型的特征波长。在建立的4个模型中,线性判别分析(LDA)模型具有最优性能,其测试集分类准确率为92.45%,F1分数为0.9291,AUC为0.9780。结果表明,采用叶绿素荧光技术结合可见-近红外光谱技术检测热胁迫是可行的,该研究为热胁迫的快速检测、耐热性快速筛选以及高温灾害预警提供了一种有效方法。

关键词：热胁迫叶绿素荧光 k-means++算法可见-近红外光谱分类模型

基于滤波路径变换的板状物X射线三维重建算法

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光学学报 2024年第9期44卷 304-317页

作者：穆子扬卢荣胜何攀张贵林方明涛合肥工业大学仪器科学与光电工程学院安徽合肥230009

X射线计算机断层扫描(CT)是一种广泛应用于三维物体内部结构重建的技术,但在射线锥角增大时,使用FDK(Feldkamp-Davis-Kress)算法重建会导致图像灰度下降,产生边缘伪影。特别是在板状物体的计算机层析成像(CL)投影转换为等效大锥角CT投影... 详细信息

X射线计算机断层扫描(CT)是一种广泛应用于三维物体内部结构重建的技术,但在射线锥角增大时,使用FDK(Feldkamp-Davis-Kress)算法重建会导致图像灰度下降,产生边缘伪影。特别是在板状物体的计算机层析成像(CL)投影转换为等效大锥角CT投影时,利用FDK算法重建会影响重建质量。对此提出了一种基于数据重排的滤波路径变换重建算法,通过双参数组合调节投影曲面以改善大锥角重建效果,而且推导了本算法结合投影转换方法重建时的计算参数,以实现对板状物的重建。结果表明,本算法在参数相同的条件对应的滤波路径下重建效果最理想,在大锥角重建时能够抑制重建图像的灰度下降,减少边缘伪影,而且在应用于CL扫描的印制电路板重建时伪影较少,细节清晰可见。本算法可减少大锥角FDK重建的伪影,结构简便、易于实现,在板状物重建方面具有实际应用意义。

关键词： X射线光学计算机断层扫描三维重建滤波路径投影转换

基于综合经济效益优化的匝道合流车辆编队策略

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控制与决策 2024年第7期39卷 2233-2241页

作者：孟芸廖世龙王萍黄鹤杨盼盼长安大学电子与控制工程学院西安710064 中山大学智能工程学院广东深圳518107

研究高速公路匝道车辆序列合并编队的优化协调问题,根据环境参数优化设置合并阈值,减少排放、节约编队成员时间成本和燃油资源.首先,针对合流中自由车辆与已有车队同时存在的复杂场景给出阈值编队方案,结合车辆运动学和全期望公式,计算... 详细信息

研究高速公路匝道车辆序列合并编队的优化协调问题,根据环境参数优化设置合并阈值,减少排放、节约编队成员时间成本和燃油资源.首先,针对合流中自由车辆与已有车队同时存在的复杂场景给出阈值编队方案,结合车辆运动学和全期望公式,计算与编队阈值相关的特征值:1)队列规模概率;2)时间增量期望;3)队列间距期望.然后,根据特征值分析各经济成本增量,并利用连续动力学状态方程的转换推导行驶约束安全集,建立基于阈值的优化编队模型,在安全性前提下最大化车辆队列的全程综合经济效益.最后,通过仿真对比所提出策略与直接编队策略,验证所提出策略能够提升综合经济效益并满足计算实时性要求.仿真结果表明了巡航距离以及车辆密度对编队的综合经济效益影响较大.

关键词：车辆编队匝道合流编队阈值协调优化综合经济效益计算实时性

基于多新息最小二乘和多新息扩展卡尔曼滤波算法的锂电池SOC估计

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华南理工大学学报（自然科学版） 2024年第2期52卷 74-83页

作者：巫春玲付俊成徐先峰孟锦豪郑克军胡雯博长安大学能源与电气工程学院陕西西安710064 西安交通大学电气工程学院陕西西安710049

针对现有SOC(荷电状态)估计方法中电池模型参数恒定,没有考虑电池模型参数的动态变化,导致SOC的估计不够精准的问题,文中提出了一种基于电池模型参数在线辨识与SOC估计联合的算法。在二阶RC等效电路模型基础上,采用多新息最小二乘(Multi... 详细信息

针对现有SOC(荷电状态)估计方法中电池模型参数恒定,没有考虑电池模型参数的动态变化,导致SOC的估计不够精准的问题,文中提出了一种基于电池模型参数在线辨识与SOC估计联合的算法。在二阶RC等效电路模型基础上,采用多新息最小二乘(Multi Innovation Least Squares,MILS)算法对锂离子电池模型中的参数进行在线辨识,从而对电池模型进行实时修正;同时基于修正后的电池模型,采用多新息扩展卡尔曼滤波(Multi Innovation Extended Kalman Filter,MIEKF)算法对电池荷电状态进行估计。MILS算法可以解决在线参数辨识过程中的初始误差累积问题,能够实现模型参数的在线精准辨识,MIEKF算法融合了多新息理论和卡尔曼滤波理论,加入了遗忘因子以削弱历史数据并修正权重,解决了数据过饱和问题,具有较高的准确性和收敛性。实验结果表明,在对电池模型进行参数辨识时,MILS算法、RLS算法辨识的均方根误差分别为1.4、1.9 mV,MILS算法相比RLS算法的估计精度提高了26.3%;对于参数辨识后SOC的估计,MIEKF算法估计的均方根误差为0.0037,EKF算法、AEKF算法估计的均方根误差分别为0.0073、0.0052,MIEKF算法比EKF算法的估计精度提高了49.31%,比AEKF算法的估计精度提高了28.84%;并且在给定SOC初值错误的情况下,文中所提出算法在电池开始工作后30 s左右就能够收敛到真实值,是一种精度高而且鲁棒性好的有效估计方法。

关键词： SOC估计多新息参数辨识扩展卡尔曼滤波

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基于平行轨迹导航的采棉机自动对行控制方法

农业机械学报 2024年第6期55卷 34-41页

作者：何创新巩蕾苗中华韩科立郝付平韩增德上海大学机电工程与自动化学院上海200444 中国农业机械化科学研究院集团有限公司北京100083 农业装备技术全国重点实验室北京100083

为解决传统人工操作采棉机长距离对行作业时存在劳动强度大、作业速度受限和效率较低的问题,利用棉花采用卫星导航平行精准播种的特性,提出了一种基于平行轨迹导航的采棉机自动对行控制方法。首先,人工驾驶采棉机完成首行对行作业,记录... 详细信息

为解决传统人工操作采棉机长距离对行作业时存在劳动强度大、作业速度受限和效率较低的问题,利用棉花采用卫星导航平行精准播种的特性,提出了一种基于平行轨迹导航的采棉机自动对行控制方法。首先,人工驾驶采棉机完成首行对行作业,记录RTK定位轨迹数据,并进行线性拟合,得到参考导航线斜率;然后,对后续各行收获时,在任意起点对齐待收获的棉花行,由起点坐标和参考斜率计算得到平行导航基准线;最后,采用速度自适应纯追踪算法,实现采棉机自动对行。田间试验表明,该方法能够从任意行起始位置开始自动对行,不同速度下,平均绝对横向偏差为2.91cm,最大绝对横向偏差为9.22cm,平均标准差为1.80cm,控制性能均优于手动对行,满足采棉机对行精度要求。相对机械触碰式自动对行方法,该方法不受缺株歪株影响,并且在较高速7km/h行驶时仍能保持良好的对行精度。

关键词：采棉机辅助驾驶平行轨迹导航自动对行

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载货汽车弯道侧翻路侧预测方法

吉林大学学报（工学版） 2024年第5期54卷 1302-1310页

作者：许清津付锐郭应时吴付威长安大学汽车学院西安710064 长安大学汽车运输安全保障技术交通行业重点实验室西安710064

载货汽车重心高的特点极易因操作不当引发侧翻,为此,依靠现有路侧测量设备提出一种可快速投入使用的车辆弯道侧翻预测方法。首先,提出基于改进KNN的车辆重心高度回归预测模型实现车辆重心高度路侧动态估计;然后,建立基于横向载荷转移率... 详细信息

载货汽车重心高的特点极易因操作不当引发侧翻,为此,依靠现有路侧测量设备提出一种可快速投入使用的车辆弯道侧翻预测方法。首先,提出基于改进KNN的车辆重心高度回归预测模型实现车辆重心高度路侧动态估计;然后,建立基于横向载荷转移率的车辆侧倾估计模型实现侧倾程度路侧估计;最后,提出在线ARIMA模型在线预测车辆侧倾状态。MATLAB/Simulink与TruckSim联合仿真结果表明:本文提出的侧翻预测方法在弯道全程均能准确预测车辆LTR变化趋势和其极限值,从而为路侧设施在弯道发布针对性预警提供依据。

关键词：交通工程侧翻预测在线ARIMA 路侧感知设备重心高度估计 TruckSim仿真

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基于ARMAX-KF与速度补偿的拖拉机无前轮传感器转角估计方法

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农业机械学报 2024年第7期55卷 415-426页

作者：张闻宇张国城张智刚罗锡文苑炳轩鲍开元华南农业大学南方农业机械与装备关键技术教育部重点实验室广州510642 广东省农业人工智能重点实验室广州510642

为了解决传统农机导航系统中前轮转角测量传感器不易安装、维护困难以及转角估计不准确等问题,本文提出了一种基于受控自回归滑动平均模型和卡尔曼滤波器的组合模型(Auto-regressive moving average with exogenous input-Kalman filter... 详细信息

为了解决传统农机导航系统中前轮转角测量传感器不易安装、维护困难以及转角估计不准确等问题,本文提出了一种基于受控自回归滑动平均模型和卡尔曼滤波器的组合模型(Auto-regressive moving average with exogenous input-Kalman filter,ARMAX-KF)与速度补偿的拖拉机无前轮传感器转角估计方法。首先,利用Hammerstein非线性系统对拖拉机的转向系统建模,并采用递归最小二乘法(Recursive least squares method,RLS)将其辨识为ARMAX模型;其次,对后轮轴中心接地点速度进行杆臂误差补偿;最后,提出了ARMAX-KF方法,利用卡尔曼滤波器的校正特性,以拖拉机的运动学转角作为观测值,修正ARMAX模型预测的转角速度积分值,从而估计拖拉机的前轮转角。在速度杆臂补偿测量方法试验验证中,补偿后运动学转角平均绝对误差为1.110°,标准差为1.727°,相比补偿前分别减少61.13%和31.55%;在动态转角试验中,ARMAX模型预测的转角速度标准差为2.439(°)/s,相比采用固定传动比方法误差减少56.58%;采用基于ARMAX-KF的前轮转角估计绝对平均误差为0.649°,标准差为0.371°,相比采用固定传动比和卡尔曼滤波器的方法分别减少56.9%和78.82%;在直线导航跟踪试验中,采用基于ARMAX-KF的前轮转角估计标准差为0.649°,本文提出的方法提高了转角估计精度和农机导航作业质量。

关键词：农机导航系统转角测量电动方向盘 ARMAX模型卡尔曼滤波器速度补偿

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基于区间理论的油田综合能源系统优化规划

电力自动化设备 2024年第3期44卷 31-39页

作者：王艳松罗双禹苗人杰倪承波衣京波中国石油大学(华东)新能源学院山东青岛266580 国网临沂供电公司山东临沂276000 胜利石油管理局山东东营257087 胜利石油管理局胜利发电厂山东东营257087

针对油田的能源结构和用能负荷的特征,构建了油田综合能源系统架构;考虑可再生能源出力的不确定性和油田多元负荷用能的随机性,建立了光伏、光热出力的区间模型,热负荷区间模型和基于价格型响应的电负荷区间模型;通过分析设备投资成本... 详细信息

针对油田的能源结构和用能负荷的特征,构建了油田综合能源系统架构;考虑可再生能源出力的不确定性和油田多元负荷用能的随机性,建立了光伏、光热出力的区间模型,热负荷区间模型和基于价格型响应的电负荷区间模型;通过分析设备投资成本的时间价值和区域碳中和途径,建立一种计及源荷不确定性的综合能源系统规划模型,并结合仿射算法和区间序关系,将不确定性优化问题转化为确定性的多目标优化问题进行求解。算例分析表明,油田综合能源系统架构符合油田能源禀赋和负荷实际耦合情况,设备配置方案投资回收年限短,不确定性权重系数越高,投资越大,年净收益区间越大,结果验证了规划方法的有效性。与传统鲁棒凸规划优化方法相比,所提方法为决策者提供了满足区间约束的解集,避免了规划方案的保守性。

关键词：综合能源系统仿射算法不确定性优化规划多目标区间优化模型