检索结果-南通市图书馆

水工混凝土结构隐患快速检测DeepLabv3+模型的改进

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土木工程学报 2024年

作者：方卫华刘家瑶水利部南京水利水文自动化研究所河海大学

针对现有水工混凝土结构无人机智能巡检深度学习模型通用性差、漏检误检率大和模型复杂度高等问题，以水工混凝土结构常见裂缝、剥落和渗水三种主要隐患为研究对象，在DeepLabv3+语义分割模型的基础上，将模型的骨干网络变换为轻量化网... 详细信息

针对现有水工混凝土结构无人机智能巡检深度学习模型通用性差、漏检误检率大和模型复杂度高等问题，以水工混凝土结构常见裂缝、剥落和渗水三种主要隐患为研究对象，在DeepLabv3+语义分割模型的基础上，将模型的骨干网络变换为轻量化网络MobileNetV2的特征提取网络从而建立了一种新型隐患识别通用模型。为验证模型的有效性，首先用无人机搭载红外-可见双光相机采集了三种隐患的图像，并构建隐患数据集；接着将新建模型、原模型、PSPnet模型和Unet模型在隐患数据集上训练，从分割精度、模型处理速度及模型大小方面对四个模型的效果进行对比分析；最后计算分割出的隐患部位的面积，以进行隐患部位损伤程度的评估。结果显示，提出的新模型mIoU达到81.34%，mPA 达到86.38%，模型大小仅有22.18MB，单张图片分割时间可达358ms。相较于其它三个模型，分割精度、速度、模型轻量化均有显著提升，能够满足工程实时检测需求。

关键词：水工混凝土结构多病害检测语义分割

基于无人机平台的时空影像法视频测流技术应用研究

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中国农村水利水电 2024年

作者：张永宏李飞翔董天天秦夏洋陈城方卫华南京信息工程大学自动化学院水利部南京水利水文自动化研究所

水流量是水文测验的重要信息，有助于了解河道的水流量变化并预测其走势。传统的接触式水流量检测方法在应急情形下受环境影响较大，测流装置安装难度大，测量效率低，为解决这一问题，研究基于非接触式的时空影像法的视频测流的计算方... 详细信息

水流量是水文测验的重要信息，有助于了解河道的水流量变化并预测其走势。传统的接触式水流量检测方法在应急情形下受环境影响较大，测流装置安装难度大，测量效率低，为解决这一问题，研究基于非接触式的时空影像法的视频测流的计算方法，选取南京市滁河浦口段为试验对象，开展水流量检测的研究。本文的检测方法使用视频测流的方式对水流进行测速，采集到的数据经过可视化处理后展示在终端设备的界面上，采集的数据能够按照水文协议的数据格式传输至指定地址。试验结果表明，通过使用无人机搭载视频测流设备能快速有效的完成水流量的检测，并通过终端设备将数据以可视化的形式展示，方便相关人员查看。该检测形式测量快速、安全、环境适应性好，深入研究这一检测形式可推动水文测验的智慧化和集成化建设。

关键词：水文测验表面流速时空影像法水流量

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大长径比弹体非接触合膛测量方法研究

兵器装备工程学报 2024年第6期45卷 224-230页

作者：李占王从庆南京航空航天大学自动化学院南京210016 江苏自动化研究所江苏连云港222061

大长径比弹体机械合膛存在机械损伤,且难以实现竖式测量,为解决以上问题,提出一种非接触卧式合膛测量方法。该方法通过线激光测量仪对弹体局部轮廓进行数据采集,采用最小二乘法对弹体多段轮廓数据拟合,基于拟合的圆心和已知半径构造完... 详细信息

大长径比弹体机械合膛存在机械损伤,且难以实现竖式测量,为解决以上问题,提出一种非接触卧式合膛测量方法。该方法通过线激光测量仪对弹体局部轮廓进行数据采集,采用最小二乘法对弹体多段轮廓数据拟合,基于拟合的圆心和已知半径构造完整圆轮廓数据,最后采用最远点优先渐进算法对多段定心部构造点进行最小包容圆计算,实现弹体在线卧式测量。对测量装置的原理、方法及组成进行了说明,并对设备的测量误差进行了分析与修正。试验结果表明,采用卧式测量方式,重复定位精度达±0.06 mm,能够满足合膛测量要求。

关键词：合膛大长径比最小包容圆计算几何

测量噪声下的高超声速飞行器组合观测鲁棒控制

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宇航学报 2024年第2期45卷 203-211页

作者：张睿李世华魏振岩许斌东南大学自动化学院南京210096 西北工业大学自动化学院西安710129 北京机电工程研究所北京100074

针对高超声速飞行器大包络飞行时,风场等外部干扰和测量噪声导致控制系统性能变差甚至失稳的问题,提出了一种基于状态观测的高超声速飞行器鲁棒控制策略。考虑噪声和外部干扰影响下系统状态受扰的问题,设计了扩张状态观测器(ESO)和自适... 详细信息

针对高超声速飞行器大包络飞行时,风场等外部干扰和测量噪声导致控制系统性能变差甚至失稳的问题,提出了一种基于状态观测的高超声速飞行器鲁棒控制策略。考虑噪声和外部干扰影响下系统状态受扰的问题,设计了扩张状态观测器(ESO)和自适应Kalman滤波器(AKF)的特殊组合,在统计特性未知的噪声和外部干扰影响下准确估计系统状态。其中,自适应Kalman滤波器用于滤除噪声,为扩张状态观测器提供不受噪声影响的状态估计,扩张状态观测器连续为自适应Kalman滤波器提供外部干扰估计。基于系统状态估计设计线性高斯二次型控制器,实现高超声速飞行器精确轨迹跟踪。最后,通过仿真验证了该方法在测量噪声及风干扰影响下的鲁棒跟踪能力。

关键词：高超声速飞行器扩张状态观测器自适应Kalman滤波器鲁棒控制测量噪声

农田耕整载荷六维力传感器结构优化与解耦研究

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农业机械学报 2024年第2期55卷 28-35,89页

作者：陈伟张晓袁栋朱继平陈小兵曹光乔农业农村部南京农业机械化研究所南京210014

针对农田耕整载荷大、测量精度低等问题,在经典十字梁结构基础上,设计了一种辐梁式六维力传感器,可同时测量力和力矩,通过仿真方法对传感器结构进行了优化,确定了应变梁长、宽、高分别为9、10、6 mm;分析了传感器结构在载荷下的应变能力... 详细信息

针对农田耕整载荷大、测量精度低等问题,在经典十字梁结构基础上,设计了一种辐梁式六维力传感器,可同时测量力和力矩,通过仿真方法对传感器结构进行了优化,确定了应变梁长、宽、高分别为9、10、6 mm;分析了传感器结构在载荷下的应变能力,确定了应变片贴片位置。对传感器开展了静态标定试验,基于标定数据采用改进型XGBoost(Extreme gradient boosting)机器学习网络对力信号进行解耦,并与常规网络进行比对。试验结果表明,改进型XGBoost模型在X、Y、Z方向力和力矩6种加载方式的测试集决定系数R^(2)_(P)分别达到0.9804、0.9418、0.9434、0.9868、0.9969、0.9822,预测效果较好,避免了陷入局部最优解。改进型XGBoost模型在六维加载力、力矩的R^(2)_(P)、测试集平均绝对误差(MAEP)均明显优于随机森林模型、传统多元线性回归,相较于传统多元线性回归方式,六维加载力、力矩的R^(2)_(P)分别提升22.57%、20.99%、23.32%、26.27%、26.05%、18.72%。基于机器学习的解耦算法可明显减少耦合误差的影响,提高传感器的测量精度,为农机优化提供了技术支撑。

关键词：农田耕整载荷辐梁式传感器结构优化解耦算法机器学习

考虑防洪风险的混凝土坝变形双控指标拟定方法研究

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水电能源科学 2024年第6期42卷 171-174,147页

作者：崔卫天黄耀英方卫华方晨 AAMIR HAMEED 三峡大学水利与环境学院湖北宜昌443002 水利部南京水利水文自动化研究所江苏南京210000

针对基于典型小概率法拟定大坝监控指标时的失效概率取值偏经验性以及目前变形监控指标未考虑变形变化速率的问题,将大坝变形失效风险与大坝防洪风险(上游来水和泄洪能力)相结合,将失效概率取设计防洪风险,采用典型小概率法拟定了关键... 详细信息

针对基于典型小概率法拟定大坝监控指标时的失效概率取值偏经验性以及目前变形监控指标未考虑变形变化速率的问题,将大坝变形失效风险与大坝防洪风险(上游来水和泄洪能力)相结合,将失效概率取设计防洪风险,采用典型小概率法拟定了关键测点变形监控指标,再基于设计洪水调洪演算库水位及其对应的变形分量变化速率,从而确定变形速率监控指标,提出了考虑防洪风险的混凝土坝变形和变形速率双监控指标的拟定方法。以某服役期高拱坝为例,拟定了典型测点实测变形和变形速率双监控指标,实测变形数据及其变化速率均小于拟定的变形监控指标和变形速率监控指标,这表明该大坝当前变形性态安全可控。

关键词：混凝土坝变形双控指标调洪演算小概率法

基于数据模型双驱动的电动公交车多时段负荷建模和调节潜力评估

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电力系统保护与控制 2024年第13期52卷 25-34页

作者：何聪耿建刘建涛徐鹏朱凯文张俊芳南京理工大学自动化学院江苏南京210094 中国电力科学研究院南京分院电力自动化研究所江苏南京210037

随着电动公交车渗透率的增加,对其进行充电负荷建模及其调节潜力研究愈发具有现实意义。由此,提出一种基于数据模型双驱动的电动公交车多时段负荷建模和调节潜力评估方法。首先通过分析电动公交车负荷特性影响因素,按运营情况对电动公... 详细信息

随着电动公交车渗透率的增加,对其进行充电负荷建模及其调节潜力研究愈发具有现实意义。由此,提出一种基于数据模型双驱动的电动公交车多时段负荷建模和调节潜力评估方法。首先通过分析电动公交车负荷特性影响因素,按运营情况对电动公交车进行分类,进而提出时段划分依据。其次基于历史数据确定拟合函数模型,并结合电动公交车多时段充电特性确定负荷模型的各个参数,建立电动公交车多时段负荷解析模型。然后综合考虑电网侧和用户侧的需求约束,分析各时段可参与调节车辆数量变化情况,提出多时段调节潜力解析评估模型。最后结合某地电动公交车的历史实际数据进行实例验证。结果表明所提负荷建模及调节潜力评估方法具有较强的适用性和有效性,为电网削峰填谷提供了有力支撑。

关键词：电动公交车曲线拟合解析模型多时段调节潜力

水流冲刷作用下软体排守护边滩失稳机理概化模型试验初步研究

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应用基础与工程科学学报 2024年第3期32卷 773-786页

作者：魏祥龙戴佳琦左利钦陆永军杨涵苑陆彦黄廷杰芦安平袁赛瑜河海大学水灾害防御全国重点实验室南京水利科学研究院水灾害防御全国重点实验室四川大学山区河流保护与治理全国重点实验室水利部南京水利水文自动化研究所长江保护与绿色发展研究院长江南京航道工程局

软体排是河道与航道整治工程中广泛应用的洲滩守护结构，排体所护边滩的稳定性对排体变形及服役状态具有重要影响.水流作用下的边滩局部动力环境复杂，其失稳模式与水下自由边坡模式不同，失稳模式及产生机理有待探究.基于概化物理模型... 详细信息

软体排是河道与航道整治工程中广泛应用的洲滩守护结构，排体所护边滩的稳定性对排体变形及服役状态具有重要影响.水流作用下的边滩局部动力环境复杂，其失稳模式与水下自由边坡模式不同，失稳模式及产生机理有待探究.基于概化物理模型试验，对排体守护下的边滩失稳模式及形成机理开展研究.研究表明，排体守护边滩会发生牵引型与滑覆型两种失稳形式，边滩牵引型失稳所引起的排体应变响应较小，发生在排体整个冲刷周期.排尾冲刷变形累计达到一定程度后会产生偶发性的滑覆型失稳，引起边滩产生大范围滑动失稳及排体大范围沉降变形；排体守护下边滩滑覆型失稳的机理：水流冲刷引起边滩潜在滑动面下移，随边缘冲刷深度的增加，潜在滑动面与水平面的夹角不断增大，稳定性不断降低，最终导致潜在滑动面力学失稳（Fs<1）,引起内部边滩产生大范围的滑覆型失稳.

关键词：软体排航道整治洲滩守护崩岸失稳机理光纤传感稳定性分析

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基于高速飞行器火力控制模型的智能解算方法

北京航空航天大学学报 2024年第5期50卷 1693-1701页

作者：杨犇金飞腾刘燕斌陈柏屹彭寿勇南京航空航天大学航天学院南京211106 南京航空航天大学自动化学院南京211106 北京空天技术研究所北京100074

研究吸气式高速飞行器的火力控制解算问题,针对高速飞行器较传统的亚音速与超音速飞行器系统响应时间短,飞行环境复杂,对火力控制模型解算要求度高等难点,提出了一种高速飞行器火力控制模型的解算方法。构建了面向高速飞行器平台的火力... 详细信息

研究吸气式高速飞行器的火力控制解算问题,针对高速飞行器较传统的亚音速与超音速飞行器系统响应时间短,飞行环境复杂,对火力控制模型解算要求度高等难点,提出了一种高速飞行器火力控制模型的解算方法。构建了面向高速飞行器平台的火力控制模型,并根据高速飞行器的飞行特性,使用快速模拟法结合阿基米德优化算法求解攻击区域,并反解出载机初始的指令信号。仿真结果表明,该解算方法解算精度高,控制参数少,所实现的攻击区域广,且能发挥高速飞行器较强的飞行性能。

关键词：高速飞行器火力控制攻击区域阿基米德优化算法智能解算