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单台批处理机生产运输协调合作博弈调度问题

控制与决策 2024年第3期39卷 956-964页

作者：宫华孙红梅孙文娟许可沈阳理工大学理学院沈阳110159 沈阳理工大学自动化与电气工程学院沈阳110159

研究单台批处理机生产与生产前运输的协调调度问题,目标函数为最小化与完成时间相关的生产总成本.以工件为博弈方,以联盟的最大成本节省为特征函数,将调度问题转换为合作博弈模型.针对相同运输时间与加工时间的情形,证明该合作博弈具有... 详细信息

研究单台批处理机生产与生产前运输的协调调度问题,目标函数为最小化与完成时间相关的生产总成本.以工件为博弈方,以联盟的最大成本节省为特征函数,将调度问题转换为合作博弈模型.针对相同运输时间与加工时间的情形,证明该合作博弈具有非空核, β规则可得一个核分配.针对一般问题,设计Q-learning算法求解联盟最优调度,并利用β规则对节省的成本进行分配.数值算例验证了合作博弈模型的可行性以及Q-learning算法与β规则对节省成本分配的有效性.

关键词：批处理机运输合作博弈 Q-learning 成本分配

基于PSO-CNN-XGBoost水下柱形装药峰值超压预测

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兵工学报 2024年第5期45卷 1602-1612页

作者：刘芳李士伟卢熹郭策安沈阳理工大学理学院辽宁沈阳110159 沈阳理工大学辽宁省兵器工业智能优化与控制重点实验室辽宁沈阳110159 沈阳理工大学自动化与电气工程学院辽宁沈阳110159 沈阳理工大学装备工程学院辽宁沈阳110159

为探索水下柱形装药结构、爆距等参数与水下柱形装药峰值超压的关系,将装药样本数据视为二维数据,建立粒子群优化(Particle Swarm Optimization,PSO)算法、一维卷积神经网络(1D Convolutional Neural Network,1DCNN)和极端梯度提升(Extr... 详细信息

为探索水下柱形装药结构、爆距等参数与水下柱形装药峰值超压的关系,将装药样本数据视为二维数据,建立粒子群优化(Particle Swarm Optimization,PSO)算法、一维卷积神经网络(1D Convolutional Neural Network,1DCNN)和极端梯度提升(Extreme Gradient Boosting,XGBoost)的水下柱形装药峰值超压融合预测算法。采用相关性分析与数据可视化方法,分析装药结构参数、爆距与峰值超压之间的关联关系。设计1DCNN深度网络挖掘不同长径比、爆距等参数与峰值超压之间的纵向时序关系。运用XGBoost算法寻找装药结构参数、爆距与峰值超压之间的横向非线性关系,提升小样本数据的预测精度。使用PSO算法优化1DCNN和XGBoost的超参数,获得最优算法结构。研究结果表明,在包含10种智能算法的对比实验中,PSO-CNN-XGBoost水下柱形装药峰值超压预测算法在精度、稳定性、拟合程度上均高于其他模型。

关键词：水下柱形装药长径比爆距峰值超压粒子群优化算法一维卷积神经网络极端梯度提升

基于YOLOv8无人机航拍图像的小目标检测算法研究

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小型微型计算机系统 2024年

作者：李姝李思远刘国庆沈阳理工大学装备工程学院

针对无人机航拍图像中目标尺寸小、目标密集、漏检和误检等问题，提出了一种改进YOLOv8s的小目标检测算法LW-YOLO（Lightweight YOLO）。首先，通过分层卷积、不同深度特征提取和多尺度特征融合策略改进特征提取网络，解决了网络参数量... 详细信息

针对无人机航拍图像中目标尺寸小、目标密集、漏检和误检等问题，提出了一种改进YOLOv8s的小目标检测算法LW-YOLO（Lightweight YOLO）。首先，通过分层卷积、不同深度特征提取和多尺度特征融合策略改进特征提取网络，解决了网络参数量大和对小目标特征提取不足的问题。其次，通过增强浅层信息提取能力和减少部分深层信息优化检测层网络结构，改善了小目标漏检、误检和参数量大等问题。同时，新增残差连接和最大池化改进传统卷积块（Cown），最大限度保留特征，解决了传统卷积对小目标特征留存能力不足的问题。最后，通过Sigmoid函数与梯度增益系数（r）相结合引入非线性的平滑处理，改进WIoU（Wise-IoU）损失函数，解决了小目标普通质量锚框的损失波动，增强了模型的稳定性和鲁棒性。经实验表明，LW-YOLO与YOLOv8s在VisDrone2019数据集上相比，P、R、mAP50%分别提升了2.2%、6.1%、5.7%，参数量、GFLoPs和模型体积分别降低了49.8%、17.1%、48.8%，同时还在AI-TOD、NWPU VHR-10和TinyPerson做了泛化对比实验，并将检测结果可视化，经实验表明各项参数指标均有提升。

关键词：特征提取小目标检测 YOLOv8 深度学习

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硫氧镁泡沫水泥吸波材料的制备及性能

建筑材料学报 2024年第4期27卷 291-298页

作者：崔宝栋刘军李思琪李瑶邓永刚沈阳理工大学材料科学与工程学院辽宁沈阳110159

采用具有优良吸波性能的铁氧体和碳化硅来改性硫氧镁水泥泡沫板,研究了铁氧体和碳化硅掺量对改性硫氧镁水泥吸波性能的影响,并通过X射线衍射及扫描电子显微镜分析了其影响机理.结果表明:在3.95~18.00 GHz目标频段下,掺加5%碳化硅改性硫... 详细信息

采用具有优良吸波性能的铁氧体和碳化硅来改性硫氧镁水泥泡沫板,研究了铁氧体和碳化硅掺量对改性硫氧镁水泥吸波性能的影响,并通过X射线衍射及扫描电子显微镜分析了其影响机理.结果表明:在3.95~18.00 GHz目标频段下,掺加5%碳化硅改性硫氧镁水泥的最低反射率出现在8.40 GHz处,为-15.9 dB;掺加15%铁氧体改性硫氧镁水泥的最低反射率出现在7.04 GHz处,为-17.3 dB;铁氧体和碳化硅按照一定比例掺加到硫氧镁水泥基体中,均表现出良好的吸波性能.

关键词：硫氧镁水泥碳化硅铁氧体吸波性能

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结合色彩补偿与双背景光融合的水下图像复原

光学精密工程 2024年第7期32卷 1059-1074页

作者：林森查子月沈阳理工大学自动化与电气工程学院辽宁沈阳110159

针对复杂成像环境下,水下图像存在颜色失真、细节模糊以及对比度低的问题,提出结合色彩补偿与双背景光融合的水下图像复原方法。通过分析光在水中的吸收衰减特性,提出改进的水下成像模型,基于Retinex理论与白平衡算法引入色彩补偿分量,... 详细信息

针对复杂成像环境下,水下图像存在颜色失真、细节模糊以及对比度低的问题,提出结合色彩补偿与双背景光融合的水下图像复原方法。通过分析光在水中的吸收衰减特性,提出改进的水下成像模型,基于Retinex理论与白平衡算法引入色彩补偿分量,降低水体背景颜色影响;根据背景光强度和颜色分布特性,提出双候选背景光融合方法,准确估计全局背景光;不依赖任何水体环境参数,根据背景颜色与散射系数的内在关系,采用引导-高通滤波,优化并增强各通道透射率;最后,逆求解成像模型复原水下图像。实验结果表明,在4个不同的水下数据集上与经典及新颖方法对比,所提方法恢复的图像颜色更自然,纹理细节更丰富清晰;色差值改善幅度达5.4%,UCIQE及FDUM指标提升幅度分别达8.3%和4.5%。所提方法在定性和定量实验中更具优势,能够显著提高水下图像质量。

关键词：水下图像复原色彩补偿背景光融合透射率估计

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基于全局补偿注意力机制的战场图像去雾方法

兵工学报 2024年第4期45卷 1344-1353页

作者：林森王金刚高宏伟沈阳理工大学自动化与电气工程学院辽宁沈阳110159

在现代化战争中,广泛利用图像等载体获取信息,但雾天环境下得到的图像不仅影响场景呈现,而且会掩盖重要特征。为提高雾天图像在现代化战争的利用价值,提出一种基于全局补偿注意力机制的战场图像去雾方法。构建全局补偿模块保证输出图像... 详细信息

在现代化战争中,广泛利用图像等载体获取信息,但雾天环境下得到的图像不仅影响场景呈现,而且会掩盖重要特征。为提高雾天图像在现代化战争的利用价值,提出一种基于全局补偿注意力机制的战场图像去雾方法。构建全局补偿模块保证输出图像的完整性,并加入通道下采样恢复清晰图像;使用密集残差模块学习退化图像和清晰图像的非线性映射,同时加入注意力机制提高网络的灵活处理能力;通过提升输入图像的通道数量确保网络充分学习特征信息。实验结果表明,与经典和新颖图像去雾方法比较,所提方法在主观和客观评价上均取得出色成绩,说明该方法将注意力机制和全局补偿模块充分结合,有效缓解了战场图像退化问题,同时注重特征增强,使信息得以完整呈现,具有更优越的性能。

关键词：战场图像去雾全局补偿注意力机制密集残差模块

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铣削激光增材制造TC4钛合金铣削力的研究

制造技术与机床 2024年

作者：王伟金成哲王俊杰刘玮沈阳理工大学机械工程学院沈阳理工大学装备工程学院

为满足工件的表面质量等要求，对激光增材制造的TC4钛合金进行铣削加工是有必要的，从而实现更高精度的加工要求。为研究铣削用量对铣削激光增材制造钛合金的铣削力的影响，建立了铣削SLM(激光增材制造)TC4钛合金的仿真模型；另外，采... 详细信息

为满足工件的表面质量等要求，对激光增材制造的TC4钛合金进行铣削加工是有必要的，从而实现更高精度的加工要求。为研究铣削用量对铣削激光增材制造钛合金的铣削力的影响，建立了铣削SLM(激光增材制造)TC4钛合金的仿真模型；另外，采用与仿真模型相同的铣削用量进行了铣削试验，对仿真和试验结果进行了极差分析。分析结果表明：轴向切深ap对铣削力影响程度最大、其次为铣削速度vc和每齿进给量fz。最优铣削参数为铣削速度vc=55 m/min，每齿进给量fz=0.04 mm/z，轴向切深ap=0.3 mm。铣削仿真和试验的误差对比分析结果表明，所建立的铣削仿真模型是合理可行的，因此，基于此铣削仿真模型，采用单因素试验法进行了仿真和铣削试验，研究结果表明：随着铣削速度、轴向切深和每齿进给量的增大，铣削力增大，但当铣削速度超过75 m/min时铣削力反而减小。

关键词：铣削激光增材制造TC4钛合金铣削力铣削用量

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无人机压缩空气式弹射装置研究

火炮发射与控制学报 2024年

作者：邓东雷郝永平徐九龙杨健于鹏达黄功政沈阳理工大学机械工程学院沈阳理工大学装备工程学院

传统方式起飞的旋翼无人机到达目标位置的飞行时间过长使其在战场上的应用存在局限性。设计了一种以压缩空气为动力源的无人机弹射装置，使无人机能够在较短时间内获得一定初速并达到对应高度。利用求解流固耦合模型软件AUTODYN建立储... 详细信息

传统方式起飞的旋翼无人机到达目标位置的飞行时间过长使其在战场上的应用存在局限性。设计了一种以压缩空气为动力源的无人机弹射装置，使无人机能够在较短时间内获得一定初速并达到对应高度。利用求解流固耦合模型软件AUTODYN建立储气瓶不同初始压强、不同泄流尺寸的弹射装置模型，分析了发射体速度、位移与时间关系图，结果表明，在0.3～0.8 MPa之间，发射体初速度随着初始压强和泄流尺寸的增加而增大，发射体由于压缩空气流量不足造成的筒内速度波动可通过提升初始压强、增大泄流尺寸有效改善；并在此基础上搭建试验样机进行测试，多次试验结果表明：当初始压强0.5MPa、泄流直径40mm、垂直发射状态时，该发射装置可使无人机在发射出筒后获得约15m/s的初始速度，基本满足设计要求，该方案具有一定可行性，可为此类发射装置的设计、优化提供依据。

关键词：无人机弹射压缩空气内弹道出射速度建模仿真 AUTODYN软件

一种跳转向量的隐性加权分数傅里叶变换通信方法

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数据采集与处理 2024年第2期39卷 445-455页

作者：刘芳黄珂婷侯宇冯永新沈阳理工大学信息科学与工程学院沈阳110159

加权分数傅里叶变换(Weighted fractional Fourier transform,WFRFT)技术可以极大地改变信号的特性,使信号的统计特性多样化,从而有效地保障通信信息安全。为解决单参数WFRFT通信抗扫描能力不足的问题,以单参数WFRFT为切入点,深入研究... 详细信息

加权分数傅里叶变换(Weighted fractional Fourier transform,WFRFT)技术可以极大地改变信号的特性,使信号的统计特性多样化,从而有效地保障通信信息安全。为解决单参数WFRFT通信抗扫描能力不足的问题,以单参数WFRFT为切入点,深入研究单参数分数域的形成机理,分析其潜在的微观特征和暗特征,从而提出了一种基于跳转向量的隐性WFRFT通信方法(Implicit WFRFT communication method of jump vector,IWVJ)。利用调制阶数与星座图的关系,建立了跳变矩阵和跳变向量,并以此制定了控制规则。此外,通过跳变向量控制获得动态调制阶数,从而达到安全通信的目的。仿真结果表明,IWVJ方法对授权接收机具有较高的反变换解调相似度和较低的误码率,相比于具有普适扫描能力的非授权接收机性能更优。同时对解调阶数误差、基础调制阶数和跳转频率等参数的设置给出了适用的建议,使IWVJ方法能够更好地应用于通信系统,为具有抗干扰、抗截获和抗欺骗能力的保密通信提供技术依据。

关键词：加权分数傅里叶变换调制阶数安全通信扫描