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自主可控平台AGV设计及视觉循线算法研究

计算机科学与探索 2024年

作者：徐诗高军孙秋君上海海事大学信息工程学院中国电信股份有限公司嘉兴分公司

文章设计并实现了一种基于自主可控平台的AGV，AGV满足核心硬件国产化，软件开源可控的要求，并可兼容多种自主导航算法。文章针对传统纯追踪算法在跟踪精度和安全性上进行了改进，一是载具在直线路段偏离参考轨迹较远的情况下使用Dubin... 详细信息

文章设计并实现了一种基于自主可控平台的AGV，AGV满足核心硬件国产化，软件开源可控的要求，并可兼容多种自主导航算法。文章针对传统纯追踪算法在跟踪精度和安全性上进行了改进，一是载具在直线路段偏离参考轨迹较远的情况下使用Dubins路径进行快速回归；二是在大曲率参考轨迹处使用预瞄点偏移算法纠正跟踪轨迹，减小跟踪误差；三是应用动态预瞄距离和动态速度进一步减小大曲率路段的跟踪误差和安全风险。文章改进的算法在设计的AGV上进行了实现。在完成AGV设计和改进算法实现后，文章在实际环境中进行了视觉循线实验。使用文章改进的算法在0.1m/s的速度下在曲率较小路段的平均偏差相较改进前的两种纯追踪算法变体分别减少了3.88%、7.3%，在大曲率路段减少了8.34%、23.06%；在0.5m/s的速度下在曲率较小路段的平均偏差相较改进前的两种纯追踪算法变体分别减少了9.08%、11.33%，在大曲率路段减少了2.97%、24.67%。改进算法实验的整体结果优于使用改进前两种算法变体的结果，并且文章设计并实现的AGV能够满足一般环境下的视觉循线导航需求，可应用于多种实际场合。

关键词：自主可控 AGV 跟踪控制纯追踪算法

展向流动分量对地面效应条件下组合翼气动特性的影响初探

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工程力学 2024年

作者：张思博陈红勋代钦上海大学力学与工程科学学院上海市应用数学和力学研究所

以地面效应条件下组合翼（compound wing）气动特性的风洞实验和翼尖涡PIV速度场的拖曳水槽实验结果为依据，总结了组合翼与平直翼升力和阻力差异的基本规律，并在分析翼尖涡流场演化特征的基础上，着重从展向机翼流动的观点初步探讨了... 详细信息

以地面效应条件下组合翼（compound wing）气动特性的风洞实验和翼尖涡PIV速度场的拖曳水槽实验结果为依据，总结了组合翼与平直翼升力和阻力差异的基本规律，并在分析翼尖涡流场演化特征的基础上，着重从展向机翼流动的观点初步探讨了气动力变化的机理。实验所采用的组合翼由中段平直翼和两侧外段带下反角的矩形翼组成。通常在自由空间中飞行时，下反角使机翼的横侧稳定性降低，滚转敏捷性提高，对机翼的气动性能影响并不大，但本实验结果表明，在地面效应条件下，下反角使机翼的升力和阻力均发生改变。越靠近地面，下反角大的组合翼升力增加的效果越明显，而PIV速度场测量的结果显示，组合翼的下反角结构能够抑制翼尖涡的生成和发展，有利于减小机翼的诱导阻力。此外，在特定工况下还发现翼尖涡流场中伴随有二次涡生成，诱导并耗散翼尖涡强度，从而削弱下洗运动，可进一步降低机翼的诱导阻力。

关键词：机翼地面效应组合翼下反角气动力翼尖涡

涉海翻译中的机器翻译应用效能:基于BLEU、chrF++和BERTScore指标的综合评估

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中国海洋大学学报（社会科学版） 2024年第2期 21-31页

作者：刘世界上海海事大学外国语学院上海201306

深度学习技术和生成式人工智能技术已在机器翻译领域引发质的变革,为该领域的进步开辟了新径。为综合评价不同技术和算法背景下的机器翻译在涉海领域的应用效能,构建涵盖100个代表性涉海例句的中英双语方向的测试集,基于涉海文本的语言... 详细信息

深度学习技术和生成式人工智能技术已在机器翻译领域引发质的变革,为该领域的进步开辟了新径。为综合评价不同技术和算法背景下的机器翻译在涉海领域的应用效能,构建涵盖100个代表性涉海例句的中英双语方向的测试集,基于涉海文本的语言结构特点选取BLEU、chrF++和BERTScore 3种自动评估指标,对人工智能助手ChatGPT(4.0)和文心一言(4.0),及Google Translate、Microsoft Translator、DeepL Translate、Tencent TranSmart、百度翻译和有道翻译等六大主流翻译引擎的译文进行定量定性评估。实验结果既为理解机器翻译系统在涉海领域的应用效能提供了实证支撑,又为机器翻译技术开发者提供了关于算法优化和翻译精度提升方面的见解,同时为涉海专业人士选择合适的翻译系统提供了实用指引。

关键词：涉海翻译机器翻译应用效能 BERTScore BLEU chrF++

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交替方向乘子法的矢量水听器DOA估计方案

舰船科学技术 2024年第12期46卷 140-143页

作者：刘永豪徐明上海海事大学信息工程学院上海201306 同济大学电子与信息工程学院上海201804

传统的无网格压缩感知在进行波达方向(Direction of Arrival,DOA)估计时,使用凸优化工具箱(如CVX)来求解半正定规划问题(Semi-Definite Programming,SDP),所消耗的时间会随着矢量水听器阵列规模的增加,逐渐增大。为了提高算法的收敛速度... 详细信息

传统的无网格压缩感知在进行波达方向(Direction of Arrival,DOA)估计时,使用凸优化工具箱(如CVX)来求解半正定规划问题(Semi-Definite Programming,SDP),所消耗的时间会随着矢量水听器阵列规模的增加,逐渐增大。为了提高算法的收敛速度,将交替方向乘子法(Alternative Direction Method of Multiplier,ADMM)应用到矢量水听器阵列的DOA估计中,考虑到海洋环境噪声,使用原子范数去噪方法(Atomic Norm Soft Thresholding,AST)来估计线谱参数,将原子范数最小化问题(Atomic Norm Minimization,ANM)转化为SDP问题,使用ADMM对SDP问题进行求解,最后使用对偶多项式估计角度。为了验证ADMM算法的性能,在不同信噪比和矢量阵元数条件下,与快速求根多重信号分类(Root-Multiple Signal Classification,ROOTMUSIC)算法和CVX进行对比仿真实验。结果表明,ADMM在保证DOA估计模型收敛性的同时,提高了算法效率。

关键词： DOA 矢量水听器原子范数去噪方法交替方向乘子法

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圆环非线性恢复力的梁约束模型建模

应用力学学报 2024年第3期41卷 604-611页

作者：韩文举陆泽琦牛牧青陈立群哈尔滨工业大学(深圳)理学院深圳518055 上海大学上海市应用数学和力学研究所上海200072

圆环隔振器是一种以圆环结构为基础的非线性隔振器,圆环结构在压缩变形过程中会受到压力和环面拉伸的耦合作用,从而产生非线性恢复力,对圆环结构非线性恢复力的精确建模是研究隔振器性能的关键。将圆环结构等分为多段曲梁,利用梁约束模... 详细信息

圆环隔振器是一种以圆环结构为基础的非线性隔振器,圆环结构在压缩变形过程中会受到压力和环面拉伸的耦合作用,从而产生非线性恢复力,对圆环结构非线性恢复力的精确建模是研究隔振器性能的关键。将圆环结构等分为多段曲梁,利用梁约束模型对每段曲梁建立计及几何非线性的力-位移关系模型,结合曲梁间的力传递关系和几何约束关系,建立了圆环整体在压缩过程中的非线性恢复力模型,并计算了圆环变形过程中所有分段点处的正应力。通过电子伺服疲劳试验机对圆环结构在压缩过程中的恢复力进行了测量,验证了梁约束模型的建模精度。研究结果表明,利用梁约束模型可以表征圆环结构非线性恢复力特性,其建模精度与椭圆积分法相当,而模型表达式和求解过程都比椭圆积分法简洁。圆环在压缩量最大时正应力最大,此时最大正应力在圆环的上下端点。梁约束模型的建模精度随着分段数的增加而提高,当分段数大于12时,梁约束模型的恢复力计算误差小于2%。

关键词：圆环隔振器非线性恢复力梁约束模型最大正应力椭圆积分法

功能性超疏水涂层在极地抗冰领域的应用研究进展

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中国腐蚀与防护学报 2024年第1期44卷 1-14页

作者：姜伯晨类延华张玉良李晓峰刘涛董丽华上海海事大学海洋科学与工程学院上海201306 江苏航运职业技术学院智能制造与信息学院南通226000

就结冰机理、超疏水表面浸润理论和界面的抗冰特性进行了综述,然后对不同方法制备的超疏水涂层在抗冰领域的应用进行了讨论和总结。最后,针对超疏水涂层在除冰方面存在的缺陷,提出了具有光热、电热等功能性超疏水涂层策略,并全面介绍了... 详细信息

就结冰机理、超疏水表面浸润理论和界面的抗冰特性进行了综述,然后对不同方法制备的超疏水涂层在抗冰领域的应用进行了讨论和总结。最后,针对超疏水涂层在除冰方面存在的缺陷,提出了具有光热、电热等功能性超疏水涂层策略,并全面介绍了目前的研究现状。

关键词：抗冰涂层超疏水光热除冰电热除冰极地

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高效混合预测策略的设计

计算机应用研究 2024年第9期41卷 2766-2772页

作者：方昕宇周日贵龚鸣清上海海事大学信息工程学院上海201306 杭州今日头条科技有限公司杭州311100

现有的分支预测模型无法完全准确预测处理器中各种指令的行为,导致处理效率受限。为此提出了两种混合预测解决方案,旨在结合多种分支预测模型,以提高预测的准确性和处理器的执行效率。将TAGE(tagged geometric history length)分支预测... 详细信息

现有的分支预测模型无法完全准确预测处理器中各种指令的行为,导致处理效率受限。为此提出了两种混合预测解决方案,旨在结合多种分支预测模型,以提高预测的准确性和处理器的执行效率。将TAGE(tagged geometric history length)分支预测模型与BATAGE(Bayesian tagged geometric history length)分支预测模型的预测结果转交Hybrid模型。在预测阶段中,Hybrid模型会根据TAGE和BATAGE的历史表现去选择表现最佳分支预测模型的预测结果。而在更新阶段中,Hybrid模型会根据设计的混合预测策略对需要更新条目的饱和计数器进行更新。在CBP(championship branch prediction)软件仿真平台提供的440个测试程序上进行实验,实验结果表明:与多种最新主流分支预测模型相比,两种混合预测解决方案的预测错误率均低于它们。该研究为预测所有指令模式行为问题提供了有效解决方案。在实际CPU的分支指令预测,该研究提供了一些实用价值。

关键词： TAGE BATAGE 分支预测混合预测

基于智慧教育平台测试的高中数学变式教学设计与实践

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教育传播与技术 2024年第4期 42-48页

作者：郭雪山上海海事大学附属北蔡高级中学

文章探讨传统教学模式的某些局限，如受时间、精力和教学条件的限制，教师备课较主观，难以精准把握学生的实际需求，以及数学的抽象性与较强的逻辑性导致学生难以高效掌握其本质而致错误频现。以沪教版高中数学教材“组合的应用”为例... 详细信息

文章探讨传统教学模式的某些局限，如受时间、精力和教学条件的限制，教师备课较主观，难以精准把握学生的实际需求，以及数学的抽象性与较强的逻辑性导致学生难以高效掌握其本质而致错误频现。以沪教版高中数学教材“组合的应用”为例，设计前测试题，精准诊断学情，利用智慧教育平台采集的数据分析学生的问题，并以问题为载体实施变式教学。课后后测结合SPSS软件分析前后测成绩对比，反馈教学效果，有助于学生对知识的掌握与能力的提升。文章提出“课前预习，以学定教—课中灵活助教—课后以测定辅”的教学策略，旨在探索智慧教育平台如何提升教学质量与学生学习成效。

关键词：智慧教育平台高中数学以学定教变式教学

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含多通道不同流向旋转输流管动力学特性分析

应用数学和力学 2024年

作者：张博王毅琛蔡承宇丁虎陈立群长安大学理学院上海大学上海市应用数学和力学研究所

涡轮叶片是燃气轮机输出动力的关键部件,为了叶片在高温环境下可以正常工作,需要在内部设置冷却管通道.叶片在内部流体和自身旋转的共同作用下,有着复杂的动力学行为.将叶片简化为多通道不同流向的旋转输流管的开放模型,使用能量法推导... 详细信息

涡轮叶片是燃气轮机输出动力的关键部件,为了叶片在高温环境下可以正常工作,需要在内部设置冷却管通道.叶片在内部流体和自身旋转的共同作用下,有着复杂的动力学行为.将叶片简化为多通道不同流向的旋转输流管的开放模型,使用能量法推导动力学方程,并进行复模态分析.通过算例研究,揭示了流向、流速和转速对系统稳定性和模态转迁的影响.

关键词：旋转输流管假设模态法失稳临界流速模态转迁稳定性