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视觉表面缺陷无监督学习检测方法研究进展

中国测试 2024年第3期50卷 1-12页

作者：刘桂雄闫奕樸邢星奥华南理工大学机械与汽车工程学院广东广州510640

视觉表面缺陷检测是工业生产质量控制重要环节,其中无监督学习范式检测方法是重要的发展趋势。该文针对视觉表面缺陷无监督学习检测方法在工业生产、质量控制中的实际应用问题,系统介绍目前国内外的主要物体表面缺陷数据集以及缺陷视觉... 详细信息

视觉表面缺陷检测是工业生产质量控制重要环节,其中无监督学习范式检测方法是重要的发展趋势。该文针对视觉表面缺陷无监督学习检测方法在工业生产、质量控制中的实际应用问题,系统介绍目前国内外的主要物体表面缺陷数据集以及缺陷视觉检测方法主要评价指标,评述图像重建范式、生成模型范式、特征嵌入范式在视觉表面缺陷无监督学习检测中的分类、基本原理及框架、应用性能等方面内容,总结比较各种方法的应用特点以及技术发展趋势,指出归一化流模型、预训练大模型等无监督视觉表面缺陷检测研究值得关注。

关键词：无监督学习表面缺陷视觉检测

协同考虑空气质量与热舒适度的空调系统双层优化控制策略

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电力系统自动化 2024年

作者：裴方璇刘云吴婷朱继忠华南理工大学电力学院哈尔滨工业大学(深圳)机电工程与自动化学院

暖通空调系统（HVAC）作为智能楼宇的耗能主体，实现其能耗成本与用户舒适度之间的灵活权衡具有重要意义。然而，并行考虑以上两种因素时，系统优化模型的耦合项增加，求解难度显著提高。基于学习的控制策略在模型构建上具有便捷性，但... 详细信息

暖通空调系统（HVAC）作为智能楼宇的耗能主体，实现其能耗成本与用户舒适度之间的灵活权衡具有重要意义。然而，并行考虑以上两种因素时，系统优化模型的耦合项增加，求解难度显著提高。基于学习的控制策略在模型构建上具有便捷性，但节能效果一般。面对以上挑战，提出协同考虑空气质量与热舒适度的双层优化控制策略。首先，基于阻容等效电路的热动态模型和楼宇内部物理结构，精确刻画各区域温度和空气质量的耦合关系。其次，以能耗成本最低及用户舒适度最优为目标，对HVAC的运行策略进行优化。为解决模型的耦合问题，将空调系统进行双层优化控制，上层优化送风质量流量，下层优化通风率，并采用滚动优化方法修正误差。最后，在夏季制冷场景下，对不同舒适度系数下的双层优化控制结果进行分析，并与其他控制策略进行比较。结果表明，该方法能兼顾经济性和用户舒适度。

关键词：多区域暖通空调系统模型预测控制空气质量热舒适度双层优化

极地半潜式海洋平台在不同环境载荷下的动态响应分析

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船舶力学 2024年第3期28卷 422-434页

作者：张奥博闯振菊刘社文李春郑季顺迎屈衍大连海事大学船舶与海洋工程学院辽宁大连116026 上海勘探设计研究院有限公司上海200335 大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室辽宁大连116024 华南理工大学海洋科学与工程学院广州511442

北极地区拥有丰富的油气资源,在该海域进行油气资源的开发和利用具有巨大的发展前景,但也极具挑战性。当前海洋平台的设计规范并未充分考虑海冰的影响。北极海域存在无冰期和有冰期,为了实现平台全年在海上进行作业,需要联合考虑波浪载... 详细信息

北极地区拥有丰富的油气资源,在该海域进行油气资源的开发和利用具有巨大的发展前景,但也极具挑战性。当前海洋平台的设计规范并未充分考虑海冰的影响。北极海域存在无冰期和有冰期,为了实现平台全年在海上进行作业,需要联合考虑波浪载荷和冰载荷的作用。本文研究某半潜式海洋平台在波浪、平整冰以及碎冰不同工况下的动态响应,采用势流理论和莫里森方程计算波浪载荷,利用离散元方法求解冰载荷,使用细长体有限元的方法分析锚泊系统,通过非线性时域计算求解得出平台的运动以及锚泊系统受力。结果显示:相较于其他环境载荷,平整冰作用下锚链的张力最大;在较小的海冰厚度、海冰密集度和冰块平均面积下的碎冰区,平台的运动符合现行安全规范。本文的研究可为北极地区油气资源的安全开发提供参考价值。

关键词：北极油气资源半潜式海洋平台波浪载荷冰载荷冰与结构相互作用

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电池储能系统均衡方法研究综述

电工技术学报 2024年第13期39卷 4204-4225页

作者：郭向伟王晨钱伟陈思哲河南理工大学电气工程与自动化学院焦作454003 河南省煤矿装备智能检测与控制重点实验室(河南理工大学) 焦作454003 广东工业大学自动化学院广州510006

电池储能系统具有调节速度快、布置灵活、建设周期短等特点,在包含高比例可再生新能源的新型电力系统中发挥重要作用。电池储能系统的显著特点是单体数量众多,各单体间不可避免的一致性差异将对其能量利用率、循环寿命、安全性产生严重... 详细信息

电池储能系统具有调节速度快、布置灵活、建设周期短等特点,在包含高比例可再生新能源的新型电力系统中发挥重要作用。电池储能系统的显著特点是单体数量众多,各单体间不可避免的一致性差异将对其能量利用率、循环寿命、安全性产生严重影响。该文对电池储能系统均衡方法进行了综述。首先,分析了串并联电池组的特点及均衡的必要性;其次,重点评析了不同类型均衡变量、均衡拓扑、均衡控制方法所具备的特点,通过详细对比研究,表明各自的发展趋势;最后,对电池储能系统主动均衡方法进一步的研究方向进行了展望。该文旨在为未来进一步开展电池储能系统主动均衡方法的研究提供参考。

关键词：电池储能系统均衡变量均衡拓扑均衡控制综述

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面向高密度柔性集成电路封装基板的精密视觉检测算法

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控制理论与应用 2024年第7期41卷 1255-1263页

作者：胡跃明黄丹于永兴罗家祥华南理工大学自动化科学与工程学院精密电子制造装备教育部工程研究中心/广东省高端芯片智能封测装备工程实验室广东广州510640 华北电力大学自动化系河北保定071066 广州现代产业技术研究院广东省先进封装测试工程技术研究中心广东广州510640 华南理工大学机械与汽车工程学院广东广州510640

高密度柔性集成电路(IC)封装基板是电子组件的核心载体,其制造过程中的刻蚀、显影等工艺需要严格的品质控制.本文开发了一种融合金相显微镜与工业相机的成像视觉检测系统,用于柔性IC封装基板的图像采集与品质控制.针对显微成像视野小、... 详细信息

高密度柔性集成电路(IC)封装基板是电子组件的核心载体,其制造过程中的刻蚀、显影等工艺需要严格的品质控制.本文开发了一种融合金相显微镜与工业相机的成像视觉检测系统,用于柔性IC封装基板的图像采集与品质控制.针对显微成像视野小、易离焦等问题,提出了一种基于中值的三元模式局部纹理快速自动对焦算法.此外,针对高倍镜下柔性IC封装氧化缺陷分布不均匀问题,引入微分几何工具,利用曲率等几何特征提出了一种基于动态曲线演化的高精度表面氧化分布特征检测模型.通过定性与定量的实验研究,验证了两种算法在快速性和高精度方面的优越性能.

关键词：柔性IC封装基板品质控制外观视觉检测自动对焦检测算法微分几何

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分频输电系统研究现状、趋势与展望

中国电机工程学报 2024年

作者：王锡凡刘沈全王秀丽赵勃扬李群周前西安交通大学华南理工大学国网江苏电力科学研究院

分频输电，又称低频输电，通过降低输电频率减轻线路电感、电容的影响，可以显著提升交流线路的输电容量与距离，是一种兼顾输电容量与工程经济性的新型输电方式，在我国新能源基地加速开发的背景下备受关注。我国“十四五”规划确立了... 详细信息

分频输电，又称低频输电，通过降低输电频率减轻线路电感、电容的影响，可以显著提升交流线路的输电容量与距离，是一种兼顾输电容量与工程经济性的新型输电方式，在我国新能源基地加速开发的背景下备受关注。我国“十四五”规划确立了大力开发“沙戈荒”新能源基地与深水远岸区域海上风电的新能源发展格局。“沙戈荒”新能源基地与负荷中心逆向分布，海上风电可用馈入点资源紧张，新能源大规模综合利用亟需新型高效的输电方式。近年来分频输电系统理论与技术迅速发展，本文旨在总结笔者团队及其他科研机构的研究成果，从基本原理与系统构建方法、系列关键装备、高电压大功率变频器与系统控制技术、系统分析与安全稳定保护技术四个角度，梳理分频输电系统理论与技术的发展现状与主要成果，并展望未来发展趋势，为分频输电系统研究起到承上启下的作用。

关键词：分频输电系统低频输电系统系统构建三倍频变压器模块化多电平矩阵变换器继电保护

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

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地铁车辆段冷却塔对住宅楼声环境影响试验

噪声与振动控制 2024年第2期44卷 214-218页

作者：杨光睿汪益敏肖明昊陶子渝邹超华南理工大学土木与交通学院广州510641 广东工业大学土木与交通工程学院广州510006

针对地铁车辆段冷却塔运行引起的临近住宅楼噪声扰民问题,采用室内噪声现场实测与噪声标准曲线分析的方法,对冷却塔噪声在车辆段上盖开发住宅楼内传播规律以及频率特性进行研究。结果表明:冷却塔噪声影响随楼层升高有增大的趋势,顶层冷... 详细信息

针对地铁车辆段冷却塔运行引起的临近住宅楼噪声扰民问题,采用室内噪声现场实测与噪声标准曲线分析的方法,对冷却塔噪声在车辆段上盖开发住宅楼内传播规律以及频率特性进行研究。结果表明:冷却塔噪声影响随楼层升高有增大的趋势,顶层冷却塔噪声贡献值高出与冷却塔高度相近的楼层1.8 dB(A);冷却塔噪声贡献值低楼层增长速度较快,11层以下平均每3层增长1.8 dB(A),11层以上平均每3层增长0.5 dB(A);冷却塔噪声以低频噪声为主,根据噪声标准曲线分析高频噪声对人主观感受的影响较大。

关键词：声学冷却塔噪声现场实测噪声标准曲线传播规律主观感受

双控制方式下带缆水下机器人轨迹跟踪与水动力响应分析

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船舶力学 2024年第7期28卷 967-980页

作者：陈东军吴家鸣拜永征扬州工业职业技术学院建筑工程学院江苏扬州225127 华南理工大学土木与交通学院广州510640 江苏智仝建设科技有限公司江苏扬州225009

本文首先根据已有的脐带缆运动控制方程,通过引入与工作船和水下机器人连接点处边界条件和速度耦合关系,与水下机器人运动方程一同构成完整的水动力数学模型;其次提出收放脐带缆的前馈-反馈控制方法和调节螺旋桨转速的增量式PID(Proport... 详细信息

本文首先根据已有的脐带缆运动控制方程,通过引入与工作船和水下机器人连接点处边界条件和速度耦合关系,与水下机器人运动方程一同构成完整的水动力数学模型;其次提出收放脐带缆的前馈-反馈控制方法和调节螺旋桨转速的增量式PID(Proportion Integration Differentiation)算法,建立完整的带缆水下机器人系统水动力与控制模型;最后对所提出的模型进行数值模拟实验验证与运动控制操纵下的水动力分析。数值计算结果表明:本文所提出的带缆水下机器人系统水动力与控制模型是有效可靠的,垂向运动控制过程中,水下机器人纵摇角、横摇角和沉深的模拟值与实验值最大误差分别为2°、1°和-50 mm;对于PID算法,调节螺旋桨转速控制水下机器人对给定位置信息的跟踪响应效果,模拟值与实验值相差均不大;轨迹跟踪模拟计算沿水平(X轴)方向和竖直(Z轴)方向最大相对误差分别为10%和15%;水下机器人竖向(沿Z轴)运动主要由调节脐带缆长度的前馈-反馈策略决定,沿水平(X轴)方向的运动主要由调节螺旋桨转速的PID算法控制;机器人水动力载荷受其周围流场变化的影响,而流场的变化主要由机器人运动速度的改变和螺旋桨转速变化二者共同决定。

关键词：运动方程水动力与控制模型带缆水下机器人前馈-反馈控制 PID算法