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基于深度学习的三维点云处理方法研究进展

中国激光 2024年第5期51卷 135-157页

作者：吴一全陈慧娴张耀南京航空航天大学电子信息工程学院江苏南京211106

随着传感器技术的不断发展,三维点云被广泛应用于自动驾驶、机器人、遥感、文物修复、增强现实、虚拟现实等领域的视觉任务中。然而,直接应用收集到的海量原始点云数据得到的效果不佳,因此,基于深度学习的点云处理方法受到了越来越多的... 详细信息

随着传感器技术的不断发展,三维点云被广泛应用于自动驾驶、机器人、遥感、文物修复、增强现实、虚拟现实等领域的视觉任务中。然而,直接应用收集到的海量原始点云数据得到的效果不佳,因此,基于深度学习的点云处理方法受到了越来越多的关注和研究。本文综述了近6年来基于深度学习的三维点云处理方法的研究进展。首先给出了三维点云的基本概念和获取方式,简述了4种点云处理任务;然后针对点云去噪和滤波、点云压缩、点云超分辨率以及点云修复-补全-重建任务,重点阐述了相应的深度学习方法的原理,并分析了其优缺点;随后介绍了22种点云数据集和4类评价指标,同时给出了性能对比结果;最后探讨了点云处理方法目前存在的问题,并对未来的研究趋势进行了展望。

关键词：深度学习三维点云处理点云去噪点云压缩点云修复

基于μ综合理论与遗传算法的并网逆变器鲁棒控制方法

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中国电机工程学报 2024年第12期44卷 4891-4903,I0024页

作者：张雨方天治刘昊金启源章益凡南京航空航天大学自动化学院江苏省南京市211106

在并网逆变器的实际运行中,电网阻抗和时间延迟系数的不确定性会影响到系统的稳定运行。为提高该含参数不确定性的系统的鲁棒性,提出采用μ综合理论来对系统进行鲁棒控制,通过对参数不确定性及其他性能约束的加权函数进行设计,从而使系... 详细信息

在并网逆变器的实际运行中,电网阻抗和时间延迟系数的不确定性会影响到系统的稳定运行。为提高该含参数不确定性的系统的鲁棒性,提出采用μ综合理论来对系统进行鲁棒控制,通过对参数不确定性及其他性能约束的加权函数进行设计,从而使系统能够满足鲁棒稳定性与鲁棒性能要求。针对μ综合法设计的控制器阶数过高,难以工程实现的问题,可将其与遗传算法结合来对定结构控制器进行优化。首先采用μ综合理论搭建系统的摄动模型,然后用遗传算法对系统控制器的参数进行设计,使摄动系统能够实现结构化奇异值最小化的目标,从而达到对参数变化具有更强的鲁棒适应性的要求。实验结果表明,用该方法设计的控制器比用传统方法设计的控制器具有更好的鲁棒性。

关键词：并网逆变器 μ综合理论遗传算法鲁棒控制

基于混合自适应扩展卡尔曼滤波的永磁同步直线电机等效机械参数辨识策略

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中国电机工程学报 2024年第3期44卷 1162-1172,I0026页

作者：张毅伟黄旭珍徐济安南京航空航天大学自动化学院江苏省南京市211100

针对机械参数辨识精度受推力系数波动影响而降低的问题,提出等效机械参数模型,将推力系数与待辨识参数相结合,并推导该模型在控制器调谐和前馈补偿上与传统模型的等效性。为了进一步实现等效机械参数在线辨识,构建基于混合自适应扩展卡... 详细信息

针对机械参数辨识精度受推力系数波动影响而降低的问题,提出等效机械参数模型,将推力系数与待辨识参数相结合,并推导该模型在控制器调谐和前馈补偿上与传统模型的等效性。为了进一步实现等效机械参数在线辨识,构建基于混合自适应扩展卡尔曼滤波的辨识器。混合自适应扩展卡尔曼滤波在系统噪声矩阵和渐消因子中加入自适应机制,能够估计系统噪声,并在负载突变时快速收敛。通过对系统可观性和矩阵正定性的推导,证明算法的稳定性。最后,在一台永磁同步直线电机上进行实验,验证所提算法的有效性及其在PWM周期为32 kHz和10 kHz时在线运行的可行性。

关键词：自适应扩展卡尔曼滤波机械参数辨识永磁同步直线电机位置伺服系统

基于三级式可扩展多模块并联架构的低压大电流高距径比无线电能传输系统

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中国电机工程学报 2024年第3期44卷 1144-1152,I0024页

作者：沈豪杰刘福鑫陈旭玲金科南京航空航天大学自动化学院江苏省南京市211106

在低压大电流高距径比磁谐振式无线供电场合,由于传输线圈间的耦合系数很小,因此功率器件和谐振元件的电流很大,导致系统损耗大,难以优化设计。为此,文中提出一种三级式可扩展多模块并联无线电能传输系统架构,利用基波分析法对双模块并... 详细信息

在低压大电流高距径比磁谐振式无线供电场合,由于传输线圈间的耦合系数很小,因此功率器件和谐振元件的电流很大,导致系统损耗大,难以优化设计。为此,文中提出一种三级式可扩展多模块并联无线电能传输系统架构,利用基波分析法对双模块并联系统建模并分析其传输特性。为提升系统效率,对比3种输出级结构及其控制策略并遴选出一种最优拓扑。进一步地,提出线圈级具体参数设计方法以减小电压电流应力并实现输入级软开关。最后搭建一台距径比为1(30 cm/30 cm)的1 kW原理样机验证理论分析,对比3种不同输出级拓扑的性能。实验结果表明,系统最高效率可达75.2%。

关键词：磁谐振式无线电能传输多模块并联高距径比低压大电流

基于DTCWT-VAE的弹道中段目标RCS识别

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系统工程与电子技术 2024年第7期46卷 2269-2275页

作者：王彩云张慧雯王佳宁吴钇达常韵南京航空航天大学航天学院江苏南京211106 北京电子工程总体研究所北京100854

针对弹道目标雷达信号易受环境影响、目标识别准确率低的问题,提出了一种基于双树复小波变换(dual-tree complex wavelet transform,DTCWT)和变分自编码器(variational autoencoder,VAE)的弹道目标雷达散射截面(radar cross section,RCS)识别法。首先,采用DTCWT对弹道目标RCS动态数据进行预处理,再利用VAE提取目标的隐变量特征,最后用支持向量机(support vector machine,SVM)分类器进行识别。实验结果表明,与已有方法相比,该方法具有更高的识别概率,且鲁棒性较好。

关键词：弹道目标目标识别雷达散射截面双树复小波变换变分自编码器

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飞机刹车诱导颤振稳定性分析与减振设计

振动工程学报 2024年第5期37卷 770-779页

作者：蒋伟张明尹乔之朱鑫胡晓航南京航空航天大学飞行器先进设计技术国防重点学科实验室江苏南京210016 南京航空航天大学航空学院江苏南京210016

以飞机刹车装置为研究对象,对飞机刹车诱发振动问题进行了研究。针对飞机滑跑过程中的复杂制动环境对盘面摩擦特性影响,建立了考虑液压系统及盘面材料属性的刹车盘组非线性动力学分析模型,且为新材料技术的发展预留了模型接口。从实际... 详细信息

以飞机刹车装置为研究对象,对飞机刹车诱发振动问题进行了研究。针对飞机滑跑过程中的复杂制动环境对盘面摩擦特性影响,建立了考虑液压系统及盘面材料属性的刹车盘组非线性动力学分析模型,且为新材料技术的发展预留了模型接口。从实际工程应用价值出发,以机轮速度、液压系统等效阻尼、刹车盘面阻尼、盘面摩擦特性几类关键因素为控制变量,利用数值仿真与分岔理论等非线性分析手段研究了上述参数对系统稳定性的影响,并确定了使系统保持稳定的结构参数范围,方便对结构进行参数化快速分析设计。基于模型分析的结果,揭示了刹车振动产生的部分原因,从结构参数和刹车控制律两方面针对性的提出了对应的减振优化措施,进而形成了完整的飞机刹车诱导颤振的分析方法,为飞机制动器设计初期提供了理论参考依据。

关键词：刹车诱导振动非线性模型分岔理论稳定性分析减振措施

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飞机气动除冰系统试验研究

南京航空航天大学学报 2024年第2期56卷 300-306页

作者：陈磊王榆淞张军孔冰娜朱程香无南京航空航天大学航空学院南京210016 成都流体动力创新中心成都610072 南京航空航天大学航空航天结构力学及控制全国重点实验室南京210016

气动除冰技术具有能耗低、可靠性高的优点,广泛应用于小型商用飞机以及通用航空飞机。研究不同参数对气动除冰效果的影响,是飞机气动除冰系统设计和优化的基础。本文通过对气囊膨胀高度的研究,发现充气时间3 s、充气气压0.2 MPa是实现... 详细信息

气动除冰技术具有能耗低、可靠性高的优点,广泛应用于小型商用飞机以及通用航空飞机。研究不同参数对气动除冰效果的影响,是飞机气动除冰系统设计和优化的基础。本文通过对气囊膨胀高度的研究,发现充气时间3 s、充气气压0.2 MPa是实现气囊最佳膨胀高度的条件。在此基础上,先后在地面冷环境以及结冰风洞中建立气动除冰系统试验平台,开展了不同参数对气动除冰效果的试验研究。试验结果表明,充气时间、充气气压、气囊宽度及结冰温度对除冰率均有一定程度的影响。并且,要想实现最好的气动除冰效果,靠近前缘驻点的气囊需达到一定宽度。此外,相较于霜冰,明冰的除冰效果更佳。

关键词：飞机结冰气动除冰膨胀高度除冰率风洞试验

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基于极性转换的航空交直流共地整流电源

航空学报 2024年第13期45卷 356-365页

作者：刘海春李阳谢少军南京航空航天大学自动化学院南京210016 航空工业金城南京机电液压工程研究中心南京211106

在航空交直流共地混合供电系统中,对飞机交流发电机产生的三相交流电进行整流可得到高压直流电。针对目前航空领域中常用的多脉冲变压整流器(TRU)和高频隔离整流器存在功率密度较低和可靠性较差等问题,提出了一种非隔离型整流器方案,该... 详细信息

在航空交直流共地混合供电系统中,对飞机交流发电机产生的三相交流电进行整流可得到高压直流电。针对目前航空领域中常用的多脉冲变压整流器(TRU)和高频隔离整流器存在功率密度较低和可靠性较差等问题,提出了一种非隔离型整流器方案,该方案由非隔离的自耦多脉冲整流器和非隔离型双极-单极直流变换器构成。分析了新型整流方案的结构特点,提出了一种非隔离型双极-单极转换软开关直流变换器拓扑及协同控制策略。通过仿真和实验验证了该变换器可实现高功率因数整流,且具有良好的输出特性。相比于现有的航空大功率整流器,该变换器具有更高的工作可靠性和功率密度。

关键词：航空电源整流器非隔离型变换器单双极性转换协同控制策略

异质性政策组合对新能源汽车产业发展的影响效应分析

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中国管理科学 2024年

作者：周德群程雪熠王群伟虞先玉南京航空航天大学经济与管理学院南京航空航天大学能源软科学研究中心

发展新能源汽车产业是国家实现“双碳”目标的重要途径之一。国家相继出台财政补贴、双积分、车辆购置税减免和配套设施建设等异质性激励政策，支撑新能源汽车产业的健康发展。针对多维异质性政策该如何组合才能最大化政策效应的焦点问... 详细信息

发展新能源汽车产业是国家实现“双碳”目标的重要途径之一。国家相继出台财政补贴、双积分、车辆购置税减免和配套设施建设等异质性激励政策，支撑新能源汽车产业的健康发展。针对多维异质性政策该如何组合才能最大化政策效应的焦点问题，本研究构建了由全排列政策组合情景分析、三方主体演化博弈分析、系统动力学仿真分析和交互式敏感分析组成的四层分析框架，分析财政补贴、双积分、车辆购置税减免和配套设施建设等异质性政策全排列组合对新能源汽车产业发展的影响效应。研究发现：（1）仅作用于生产或消费某一端的两政策联合实施时，只能起到对该生产端或该消费端的促进推动作用，互补性的多元化政策组合产生更显著的政策效应；（2）双积分、车辆购置税减免和配套设施建设等非补贴型政策组合可以逐渐替代补贴型政策，在补贴型政策退坡的情况下非补贴型政策能有效地发挥引导新能源汽车产业发展的作用；（3）消费端新能源汽车购买激励政策能够促进新能源汽车生产端的产能提升；（4）当新能源汽车产业发展进入成熟期后，适当弹性的政策组合仍然有助于推动新能源汽车产业的健康发展。

关键词：异质性政策组合新能源汽车产业发展演化博弈系统动力学政策影响效应