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整秆式蔗种剥叶系统仿真与试验

农业机械学报 2024年

作者：沈中华程虎强董志康李涵桂林理工大学广西高校先进制造与自动化技术重点实验室兰州信息科技学院智能装备学院

现有甘蔗剥叶机虽然能有效去除大部分蔗叶，但主要针对榨糖所需甘蔗，伤芽率较高，并不适用于蔗种剥叶。为解决甘蔗剥叶机伤芽率高的问题，本文设计了一种整秆式蔗种剥叶系统并对其进行了仿真分析与试验研究。首先利用虚拟仿真平台对剥... 详细信息

现有甘蔗剥叶机虽然能有效去除大部分蔗叶，但主要针对榨糖所需甘蔗，伤芽率较高，并不适用于蔗种剥叶。为解决甘蔗剥叶机伤芽率高的问题，本文设计了一种整秆式蔗种剥叶系统并对其进行了仿真分析与试验研究。首先利用虚拟仿真平台对剥叶过程进行单因素仿真试验，分析了碎叶机构、喂入排出机构以及剥叶机构对蔗种受力情况的影响。其次在仿真分析的基础上完成了试验台试验，根据仿真试验结果进行了二次回归通用旋转组合试验并优化了试验参数，得到最佳作业参数水平组合：柔性绳碎叶辊转速为670r/min、剥叶辊筒转速为400r/min、柔性绳碎叶元件单排根数为16、柔性绳碎叶元件长度为330mm。在该参数水平组合下，蔗种剥叶含杂率为6.59%，伤芽率为4.70%。最后进行了2种剥叶机剥叶后的蔗种的种植对比试验，结果表明，蔗种剥叶机和传统剥叶机剥叶蔗种的发芽率分别为81.25%和56.25%。本文研究成果可为蔗种剥叶机的设计研发提供一定的借鉴和参考。

关键词：蔗种剥叶系统蔗芽损伤虚拟仿真优化试验

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基于深度学习的暴力行为识别研究

工业控制计算机 2024年第8期37卷 107-109页

作者：黄博张捷吕明南京理工大学自动化学院江苏南京210094

暴力行为识别是视频行为识别领域研究的一个研究方向。随着深度学习的发展,视频行为识别在过去十年里取得了显著的进步,但也面临了新的挑战,例如如何有效地建模视频中的长时序信息、如何降低计算开销等。针对此问题,引入了一种基于软注... 详细信息

暴力行为识别是视频行为识别领域研究的一个研究方向。随着深度学习的发展,视频行为识别在过去十年里取得了显著的进步,但也面临了新的挑战,例如如何有效地建模视频中的长时序信息、如何降低计算开销等。针对此问题,引入了一种基于软注意力机制和深度可分离卷积LSTM的深度学习网络模型,称为Att-SepConvLSTM,首先利用轻量级的NasNetMobile网络进行视频帧的空间特征提取,然后将空间特征图依次输入进去,得到全局时序特征,最后经过分类层输出是否存在暴力行为的二分类结果。

关键词：暴力行为识别深度学习注意力机制深度可分离卷积LSTM

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微流控结晶系统制备窄分布微米级硝胺炸药

含能材料 2024年第3期32卷 256-269页

作者：夏皓轩石锦宇刘津搏周星屹费翼鹏宁爵勇刘立朱朋沈瑞琪南京理工大学化学与化工学院江苏南京210094 微纳含能器件工业和信息化部重点实验室江苏南京210094 中国工程物理研究院化工材料研究所四川绵阳621999

为了在安全临界尺度下实现炸药结晶的调控与批量生产,基于微流控技术组建了ZS-1型微流控结晶系统,并选用二甲亚砜(DMSO)和去离子水分别作为溶剂与反溶剂,通过改变两相流量比、炸药相浓度与总流量等结晶过程参数,在微尺度下进行了环三亚... 详细信息

为了在安全临界尺度下实现炸药结晶的调控与批量生产,基于微流控技术组建了ZS-1型微流控结晶系统,并选用二甲亚砜(DMSO)和去离子水分别作为溶剂与反溶剂,通过改变两相流量比、炸药相浓度与总流量等结晶过程参数,在微尺度下进行了环三亚甲基三硝胺(RDX)的粒度控制研究和环四亚甲基四硝胺(HMX)的粒度与晶型控制研究,探索了结晶参数的高通量筛选。在ZS-1型微流控结晶系统上进行了微米级RDX的批量制备实验。结果表明,经系统重结晶细化的RDX样品的D_(50)为3.35μm,跨度(粒径分布)为0.956,纯度为99.80%,平均粒径较原料RDX缩小了22.2倍,且产量可达每小时百克量级,验证了微尺度下窄分布微米级炸药批量制备的可行性。

关键词：微流控硝胺类炸药重结晶调控柔性制造

基于频率域可分离卷积的遥感图像道路分割方法

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南京理工大学学报 2024年第4期48卷 442-450页

作者：赵金鼎王彩玲刘华军南京邮电大学自动化学院江苏南京210023 南京邮电大学人工智能学院江苏南京210023 南京理工大学计算机科学与工程学院江苏南京210094

遥感图像中分割道路是一个具有挑战性的课题。以前大多数方法都依赖于卷积神经网络,但这些网络模型很难捕获长距离的特征信息。以全局视野著称的注意力机制却拥有着较高的计算负担。频域下的卷积提供了一种新颖的长范围特征捕捉机制,并... 详细信息

遥感图像中分割道路是一个具有挑战性的课题。以前大多数方法都依赖于卷积神经网络,但这些网络模型很难捕获长距离的特征信息。以全局视野著称的注意力机制却拥有着较高的计算负担。频域下的卷积提供了一种新颖的长范围特征捕捉机制,并且可以通过引入非对称卷积结构实现低代价的计算成本。基于此,该文提出了一种基于遥感图像的道路分割网络模型——轻量级可分离傅里叶滤波U形网络(LSFU-Net)。LSFU-Net整体采用了经典U-Net模型的结构,并由频域特征提取块作为基本模块组成。频域特征提取块中主要采用了可分离复数卷积,其实现了模型参数量压缩和模型特征提取能力增强。在马萨诸塞州道路数据集上和DeepGlobe道路数据集上的实验结果表明,LSFU-Net在较小的参数量下,表现出了优异的分割效果。

关键词：可分离复数卷积遥感道路分割频率域

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迫击炮复合材料座钣多工况多目标优化

弹道学报 2024年第1期36卷 97-103页

作者：王锋锋杨国来金陵科技学院机电工程学院江苏南京211169 南京理工大学机械工程学院江苏南京210094

未来信息化战争对迫击炮射程、射击精度、机动性等核心指标提出了很高要求,迫击炮座钣的轻量化设计已成为迫击炮轻量化设计的研究热点。复合材料因具有强度高、质量轻、耐冲击等优点在座钣设计上得到了应用。为保证复合材料座钣的强度... 详细信息

未来信息化战争对迫击炮射程、射击精度、机动性等核心指标提出了很高要求,迫击炮座钣的轻量化设计已成为迫击炮轻量化设计的研究热点。复合材料因具有强度高、质量轻、耐冲击等优点在座钣设计上得到了应用。为保证复合材料座钣的强度和稳定性,拓展复合材料座钣的适用工况,采用多目标聚合方法,以座钣沿炮膛轴线方向的位移、侧方向的位移、复进阶段反跳程度、炮口振动状态和座钣质量为优化目标,开展了迫击炮复合材料座钣多工况多目标研究。采用BP神经网络方法,构建近似代理模型,并进行模型验证和可信评估,基于代理模型,利用遗传算法对优化问题进行求解。考虑复合材料层合板的材料特性,对复合材料座钣进行优化设计,达到其射击稳定性和机动性之间的最佳匹配,提高迫击炮复合材料座钣的综合性能。综合比较黏土、中硬土和坚硬土3种工况下复合材料座钣的强度和射击稳定性,结果表明该研究方法对迫击炮的轻量化设计具有一定的参考价值。

关键词：迫击炮复合材料座钣多工况多目标优化

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海拔高度对化爆冲击波压力分布规律影响分析

兵器装备工程学报 2024年第2期45卷 158-165页

作者：李福龙孔德仁王良全赵传荣南京理工大学机械工程学院南京210094 安徽工业大学电气与信息工程学院安徽马鞍山243032

海拔高度会引起空气密度及气压的变化,直接影响冲击波压力在空气介质中的传播分布规律。该项研究采用AUTODYN建立了0、1 000、2 000、3 000、4 500 m等5种海拔高度下爆炸冲击波压力传播规律的有限元数值仿真模型,开展了等效TNT当量为10... 详细信息

海拔高度会引起空气密度及气压的变化,直接影响冲击波压力在空气介质中的传播分布规律。该项研究采用AUTODYN建立了0、1 000、2 000、3 000、4 500 m等5种海拔高度下爆炸冲击波压力传播规律的有限元数值仿真模型,开展了等效TNT当量为10、30、50 kg工况下的数值仿真分析,并对获取的冲击波压力分布规律进行了分析。分析结果表明:海拔高度对冲击波压力具有显著的影响作用,具体表现为在同一等效TNT当量下,随海拔高度的增加,冲击波超压峰值、比冲量都逐渐减小,峰值到达时刻随测点距离增大逐渐提前;并且随等效TNT当量的增加,爆炸冲击波压力峰值和比冲量都逐渐增大,峰值到达时间逐步提前。数值仿真结果与试验结果具有较高的吻合度,该项研究揭示了海拔高度对爆炸冲击波传播分布规律的影响作用,为实际工程测试提供了理论支撑。

关键词：爆炸冲击波海拔高度数值仿真模型压力分布规律

基于WGKSOM-DRCA自适应即时学习的转炉炼钢终点碳温软测量方法

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计算机集成制造系统 2024年第1期30卷 103-117页

作者：陈棕鑫刘辉陈甫刚刘建勋昆明理工大学信息工程与自动化学院云南昆明650500 昆明理工大学云南省人工智能重点实验室云南昆明650500 云南昆钢电子信息科技有限公司云南昆明650302

转炉炼钢终点碳温的准确预测是实现转炉终点控制的关键。针对转炉生产过程数据存在波动性大和非线性特点引起传统即时学习度量的算法学习集质量低,进而削弱模型预测性能的问题,提出了一种基于加权高斯核自组织映射动态相关成分分析(WGKS... 详细信息

转炉炼钢终点碳温的准确预测是实现转炉终点控制的关键。针对转炉生产过程数据存在波动性大和非线性特点引起传统即时学习度量的算法学习集质量低,进而削弱模型预测性能的问题,提出了一种基于加权高斯核自组织映射动态相关成分分析(WGKSOM-DRCA)自适应即时学习软测量建模方法用于转炉炼钢终点碳温预测。首先,采用引入标签信息的WGK度量准则构造WGKSOM聚类算法引导聚类方向,提高算法的聚类质量并降低类簇数据波动性对于建模的影响;其次,利用高斯后验概率计算待测样本的隶属度并通过引入动态因子构建DRCA度量策略,从而实现自适应的样本选择,进一步提升待测样本对应的局部算法学习集质量并用于局部模型训练,最终输出终点碳温的预测结果。实验表明,所提算法在转炉炼钢终点碳温预测上相对于其他算法有更好的表现,在±0.02%的预测误差范围,碳含量的预测精度为92%,在±10℃的误差范围,温度的预测精度为93.5%。

关键词：转炉炼钢即时学习软测量自组织映射高斯核函数相关成分分析

基于双注意力卷积及Transformer融合的非均匀去雾算法

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北京邮电大学学报 2024年第2期47卷 30-37页

作者：王科平张自娇杨艺费树岷韦金阳河南理工大学电气工程与自动化学院焦作454003 河南省智能装备直驱技术与控制国际联合实验室焦作454003 东南大学自动化学院南京210096

针对现有大部分去雾算法中对不同雾霾区域关注不足以及浓雾区域细节信息恢复不理想的问题,提出了一种结合卷积神经网络和Transformer模块的非均匀去雾算法。首先,为了更好地关注浓雾区域,在浅层特征提取阶段构建了并联双注意力卷积网络... 详细信息

针对现有大部分去雾算法中对不同雾霾区域关注不足以及浓雾区域细节信息恢复不理想的问题,提出了一种结合卷积神经网络和Transformer模块的非均匀去雾算法。首先,为了更好地关注浓雾区域,在浅层特征提取阶段构建了并联双注意力卷积网络,分别从像素和通道的角度给图像分配不同的权重;其次,在深层特征提取中,引入了Transformer模块进行全局非均匀雾霾区域特征提取,既能有效捕捉特征之间的长距离依赖关系,又避免了普通卷积扩大感受野导致细节信息丢失的问题;最后,设计了多特征融合重建网络,能够自适应地融合浅层和深层特征,从而重构清晰图像。在公共数据集和自建非均匀雾霾数据集上进行了大量实验,结果表明,所提算法在视觉效果和客观评价指标上均优于其他对比算法。

关键词：非均匀去雾双注意力卷积 Transformer模块多特征融合重建网络

基于空间多点位温度IGBT器件参数逆推的健康状态在线监测方法研究

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电工技术学报 2024年

作者：胡震崔曼吴晓华施涛南京邮电大学自动化学院北京理工大学信息与电子学院苏州帝奥电梯有限公司

绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor-IGBT)作为高压大功率能量转换系统的核心部件，已广泛应用于新能源发电、高速铁路、航空航天等关键领域，由于工作环境和运行工况的复杂多变，IGBT模块极易因键合线剥离和焊料层... 详细信息

绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor-IGBT)作为高压大功率能量转换系统的核心部件，已广泛应用于新能源发电、高速铁路、航空航天等关键领域，由于工作环境和运行工况的复杂多变，IGBT模块极易因键合线剥离和焊料层脱落等疲劳老化而发生失效，造成系统停机，开展IGBT模块健康状态的在线监测是提升功率器件可靠性、实现能量转换系统安全高效运行的重要保障。本文提出了一种基于空间多点位温度IGBT器件参数逆推的健康状态在线监测方法，实现IGBT键合线和焊料层热疲劳损伤的在线监测和诊断，避免IGBT模块因热损伤累积超过安全阈值而发生突发失效，提升能量转换系统的可靠性能。首先，考虑焊料层老化对模块内部热流路径的影响而引起基板空间多点位温度分布的改变，建立基于基板多点位温度差异度(▽TP)的焊料层疲劳老化在线监测模型，通过离线加速老化测试方法建立▽TP和芯片至基板热阻抗(ZJC)的数据库，在应用中通过▽TP调用ZJC实现焊料层健康状态的在线诊断；其次，建立IGBT混合老化模式下器件通态功率损耗的计算模型，提出基于通态损耗的集-射通态电压Vce-on的逆向计算算法，基于更新的ZJC值计算芯片结温TJ，将集电极电流IC和TJ输入到健康IGBT模块的IC-TJ-Vce-on数据库中调用当前结温下的Vce-on，data，消除焊料层老化引起的结温上升对Vce-on的影响，基于Vce-on和Vce-on，data的偏差对键合线老化状态做出诊断。仿真和实验结果表明了本文提出方法的有效性，在实验环境下诊断误差约为3%。

关键词： IGBT 在线监测可靠性能健康状态