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基于GMM-KNN-LSTM的烧结矿化学指标预测

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东北大学学报（自然科学版） 2024年第3期45卷 314-322页

作者：閤光磊吴朝霞刘梦园姜玉山东北大学秦皇岛分校控制工程学院河北秦皇岛066004 东北大学秦皇岛分校数学与统计学院河北秦皇岛066004

针对烧结矿化学指标检测频率低导致无标签样本无法被机器学习利用的问题,提出了一种充分利用样本中有用信息的烧结矿化学指标预测模型.首先,结合高斯混合模型(GMM)和K-近邻(KNN)算法,将无标签样本转化为有标签样本,然后与长短期记忆(LS... 详细信息

针对烧结矿化学指标检测频率低导致无标签样本无法被机器学习利用的问题,提出了一种充分利用样本中有用信息的烧结矿化学指标预测模型.首先,结合高斯混合模型(GMM)和K-近邻(KNN)算法,将无标签样本转化为有标签样本,然后与长短期记忆(LSTM)单元相结合,用于预测烧结矿的总铁质量分数、FeO质量分数和碱度3个化学指标.通过与反向传播神经网络(BPNN)、循环神经网络(RNN)和LSTM三种模型对比,结果表明所建模型具有较低的预测误差.总铁质量分数和FeO质量分数的预测命中率在允许误差±0.5%内时分别达到98.73%和95.33%,碱度的预测命中率在允许误差±0.05内为98.13%,展现了较高的预测精度.

关键词：烧结矿化学指标预测模型无标签样本处理算法 LSTM 数据预处理

P204@FeO@rGO复合萃取剂的制备及萃取Ho、Er的实验研究

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中国稀土学报 2024年

作者：郭天意蒋旭娇李勇东北大学冶金学院资源与环境研究所

本文采用水热法制备了Fe3O4@rGO复合材料，然后以其为基体，通过浸渍法使P204负载在其表面上，制备出固相稀土萃取剂P204@Fe3O4@GO，并采用XRD、SEM、XPS、FT-IR、VSM对其表征。以其为萃取剂，分别对Ho3+和Er3+进行了萃取实验研究。探究... 详细信息

本文采用水热法制备了Fe3O4@rGO复合材料，然后以其为基体，通过浸渍法使P204负载在其表面上，制备出固相稀土萃取剂P204@Fe3O4@GO，并采用XRD、SEM、XPS、FT-IR、VSM对其表征。以其为萃取剂，分别对Ho3+和Er3+进行了萃取实验研究。探究了pH、时间等条件的影响，并对其进行了动力学的分析。实验结果表明：氧化石墨烯与FeCl3·6H2O质量比为1:10时制备出的P204@Fe3O4@rGO复合材料性能最佳。且0.5g磁性P204@Fe3O4@rGO复合固相萃取剂对Ho3+和Er3+稀土溶液的萃取最佳条件为：萃取振荡时间分别为50min、30min，pH分别为5.82、5.18，稀土初始浓度分别为0.001mol/L、0.002mol/L，Ho3+和Er3+分别可高达90%、97.5%。Ho3+、Er3+的固相萃取复合准二级萃取动力学模型，表明为反应速率受化学吸附机理的控制。

关键词：氧化石墨烯四氧化三铁重稀土固相萃取

贴敷约束阻尼层的螺栓连接板半解析动力学建模及减振分析

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振动与冲击 2024年第5期43卷 315-327,337页

作者：张荣飞孙伟骆海涛张辉东北大学机械工程与自动化学院沈阳110819 东北大学航空动力装备振动及控制教育部重点实验室沈阳110819 中国科学院沈阳自动化研究所沈阳110819

在太空环境中太阳翼帆板的振动难以抑制,因此太阳翼帆板的减振研究至关重要。利用双搭接螺栓连接板结构模拟太阳翼帆板的展开状态,研究了通过贴敷约束阻尼层对其进行振动抑制的方法。创建了贴敷“H型”约束阻尼层双搭接螺栓连接板结构... 详细信息

在太空环境中太阳翼帆板的振动难以抑制,因此太阳翼帆板的减振研究至关重要。利用双搭接螺栓连接板结构模拟太阳翼帆板的展开状态,研究了通过贴敷约束阻尼层对其进行振动抑制的方法。创建了贴敷“H型”约束阻尼层双搭接螺栓连接板结构的半解析动力学模型,包含:利用层间剪切变形原理,推导了约束阻尼层结构的应力应变关系,用复模量表征黏弹性层的阻尼特性;考虑螺栓的影响区域,提出用复面弹簧单元和修正质量模拟双搭接螺栓结合部的刚度、阻尼和质量特性;引入正交多项式作为位移容许函数,利用拉格朗日方程和Hamilton原理建立了局部贴敷“H型”约束阻尼层的螺栓连接薄板的动力学方程。进行了实例研究,通过组建的试验系统证明了所创建的复合结构半解析模型在求解固有特性及振动响应参数方面的合理性,同时试验及半解析模型计算结果均证明约束阻尼层对双搭接螺栓连接板具有减振效果。最后,基于所创建的半解析模型分析了贴敷面积及约束阻尼层厚度对双搭接螺栓连接板减振效果的影响。

关键词：约束阻尼层(CLD) 双搭接螺栓连接板半解析动力学建模减振分析

具有复杂动力学的多智能体系统分布式优化综述

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控制与决策 2024年第7期39卷 2113-2124页

作者：郭戈康健东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室沈阳110819 东北大学秦皇岛分校控制工程学院河北秦皇岛066004 东北大学信息科学与工程学院沈阳110819

多智能体系统分布式优化由于其高效性、灵活性和可靠性等特点吸引了大量学者的关注,在多机器人协同控制、无线传感器网络、能源系统等领域具有广泛的应用前景.分布式优化的基本目标是利用智能体的个体目标函数梯度、自身及其邻居状态信... 详细信息

多智能体系统分布式优化由于其高效性、灵活性和可靠性等特点吸引了大量学者的关注,在多机器人协同控制、无线传感器网络、能源系统等领域具有广泛的应用前景.分布式优化的基本目标是利用智能体的个体目标函数梯度、自身及其邻居状态信息设计分布式控制协议,驱动所有智能体的状态或输出到全局目标函数的最优解,系统动力学是影响智能体状态演化的重要因素.鉴于此,在回顾现有连续时间分布式优化算法的基础上,根据系统动力学分类,尽可能全面地评述具有复杂动力学的多智能体系统分布式优化问题的最新研究进展,并对未来发展方向进行展望.

关键词：分布式优化多智能体系统信息物理系统连续系统线性系统非线性系统

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等角贴敷压电分流片圆柱壳有限元建模及减振分析

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吉林大学学报（工学版） 2024年第2期54卷 365-374页

作者：孙伟杨俊东北大学机械工程与自动化学院沈阳110819 东北大学航空动力装备振动及控制教育部重点实验室沈阳110819

考虑到圆柱壳结构容易出现花瓣型振型的特点,提出了一种等角贴敷多个压电分流片来对其进行振动抑制的方法。基于ANSYS平台,实现圆柱壳与压电片结构耦合,给出了分流电路中电子元件参数输入方法以及和压电片之间的耦合过程。以等角贴敷4... 详细信息

考虑到圆柱壳结构容易出现花瓣型振型的特点,提出了一种等角贴敷多个压电分流片来对其进行振动抑制的方法。基于ANSYS平台,实现圆柱壳与压电片结构耦合,给出了分流电路中电子元件参数输入方法以及和压电片之间的耦合过程。以等角贴敷4个压电分流片圆柱壳为对象进行实例研究,证明了建模方法的合理性以及压电分流阻尼对圆柱壳的减振效果。在此基础上进行参数影响分析,可以发现:对于电阻分流电路存在一个最优电阻值可使减振效果最优;压电片贴敷在变形相对大的区域以及增大尺寸对减振有利。

关键词：机械设计及理论压电分流薄壁圆柱壳有限元建模减振分析等角度贴敷

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考虑执行器非线性的固定时间全局预设性能车辆队列控制

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自动化学报 2024年第2期50卷 320-333页

作者：高振宇孙振超郭戈东北大学秦皇岛分校控制工程学院秦皇岛066004 东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室沈阳110004

针对含有执行器非线性的车辆队列控制系统,提出一种固定时间全局预设性能控制(Global prescribed performance control, GPPC)控制方法.首先,设计一种平滑等效变换,在同一框架下解决死区及饱和问题,同时消除执行器非线性固有拐点问题.其... 详细信息

针对含有执行器非线性的车辆队列控制系统,提出一种固定时间全局预设性能控制(Global prescribed performance control, GPPC)控制方法.首先,设计一种平滑等效变换,在同一框架下解决死区及饱和问题,同时消除执行器非线性固有拐点问题.其次,构造两个新型性能函数,并基于此提出一种全局预设性能控制算法,实现如下目标:1)保证跟踪误差在固定时间内收敛到预定稳态区域;2)消除初始误差必须已知的限制;3)减小误差的超调量.然后,基于上述等效变换及预设性能控制算法,设计一种固定时间滑模队列容错控制方案,实现固定时间单车稳定及队列稳定.最后,通过MATLAB仿真实验,验证了所提算法的有效性.

关键词：车辆队列执行器非线性全局预设性能控制固定时间稳定

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静叶调节机构间隙转动关节接触力模型及实验

机械工程学报 2024年

作者：张宏伟罗忠许春阳常晶姚思博东北大学机械工程与自动化学院东北大学航空动力装备振动及控制教育部重点实验室东北大学佛山研究生创新学院中国航发沈阳发动机研究所

针对航空发动机静叶调节机构中的小间隙转动关节动态接触力计算不准确的问题，提出了新的考虑共形接触的连续接触力模型。基于改进的Winkler接触理论修正了弹性接触力模型，结合恢复系数适用范围广泛的Flores模型中的阻尼耗散项，提出... 详细信息

针对航空发动机静叶调节机构中的小间隙转动关节动态接触力计算不准确的问题，提出了新的考虑共形接触的连续接触力模型。基于改进的Winkler接触理论修正了弹性接触力模型，结合恢复系数适用范围广泛的Flores模型中的阻尼耗散项，提出了新的小间隙转动关节连续接触力模型。分析了所提出的接触力模型在不同接触长度、不同恢复系数、不同间隙大小和不同碰撞初速度等条件下的适用性，并与L-N等传统接触力模型进行了比较。将所提出的接触力模型应用于静叶调节机构间隙转动关节的动力学计算，并设计了静叶调节机构原理件实验台进行实验验证。结果表明，基于新模型的动力学数值计算可以准确反映间隙关节的接触特征和机构的动态响应，验证了所提接触模型的有效性。

关键词：间隙转动关节共形接触接触力模型航空发动机静叶调节机构

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铁酸钙与TiO_(2)的扩散反应特征

东北大学学报（自然科学版） 2024年第2期45卷 193-200页

作者：曹晓舟邵胜琦岳宏瑞东北大学冶金学院辽宁沈阳110819

钒钛磁铁矿烧结过程中,TiO_(2)会与Fe_(2)O_(3)竞争CaO,抑制铁酸钙(C_(x)F)的形成,进而影响烧结矿品质.通过制备C_(x)F/TiO_(2)扩散偶的方法,直观地研究CaO-Fe_(2)O_(3)-TiO_(2)体系的扩散反应.运用电子探针和X射线衍射分析仪等手段对... 详细信息

钒钛磁铁矿烧结过程中,TiO_(2)会与Fe_(2)O_(3)竞争CaO,抑制铁酸钙(C_(x)F)的形成,进而影响烧结矿品质.通过制备C_(x)F/TiO_(2)扩散偶的方法,直观地研究CaO-Fe_(2)O_(3)-TiO_(2)体系的扩散反应.运用电子探针和X射线衍射分析仪等手段对反应界面不同位置处的生成物进行分析和表征,研究了在扩散温度为900~1050℃,时间为1~4 h的条件下C_(x)F与TiO_(2)界面的反应特征;分析了温度及时间对生成相的种类、分布及形貌特征的影响.结果表明,从C_(x)F一侧到TiO_(2)一侧,主要的物相有C_(x)F,CF,Fe_(2)O_(3),CaTiO_(3),TiO_(2),其中钙钛矿(CaTiO_(3))是主要的生成产物.随温度从900℃升高至1050℃,CaTiO_(3)的厚度从8.1μm增大至90.2μm;随时间从1 h延长至4 h,CaTiO_(3)的厚度从47.4μm增大至121.4μm.同时,CaTiO_(3)的扩散厚度与扩散时间的平方根呈良好的线性关系,这表明CaTiO_(3)的生成受扩散过程控制.进一步地,使用空位扩散机理解释了CaTiO_(3)在CaO-Fe_(2)O_(3)-TiO_(2)体系的生成过程.

关键词：铁酸钙 TiO_(2) 扩散偶扩散厚度空位扩散机理

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跨模LDA融合的多模态数据主题分析方法

控制与决策 2024年第4期39卷 1325-1332页

作者：赵越郝琨时彩云解胜震王之琼信俊昌东北大学医学与生物信息工程学院沈阳110169 东北大学计算机科学与工程学院沈阳110169

随着互联网的高速发展,社会大众可以通过网络对医疗事件以及医患关系自由地发表个人意见和观点言论,这对于引导公众正确的价值导向有着重大研究意义.然而,仅考虑单模态数据的主题分析算法不能精准地把握整个舆情事件的真相,存在主题提... 详细信息

随着互联网的高速发展,社会大众可以通过网络对医疗事件以及医患关系自由地发表个人意见和观点言论,这对于引导公众正确的价值导向有着重大研究意义.然而,仅考虑单模态数据的主题分析算法不能精准地把握整个舆情事件的真相,存在主题提取不准确、个人情感先入为主等问题.提出一种基于LDA的多模态数据主题分析算法MD_LDA(multimodal data topic analysis based on LDA).通过对各模态主题分析结果进行决策级融合来计算多模态的主题分析结果,进而解决传统方法对多模态数据考虑不全面的缺陷.实验结果表明,针对多模态舆情事件,在主题词的提取效果上,所提出的MD_LDA算法优于单一模态数据进行主题分析的算法.而相对于传统的关键词提取算法TF_IDF与TextRank和MD_LDA算法的准确率以及主题词提取效率均有所提高,验证了结合多模态数据进行主题分析的MD_LDA算法的有效性.

关键词：主题分析多模态 LDA主题模型网络舆情

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