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尺蠖型超磁致伸缩旋转驱动器驱动信号设计与试验

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农业机械学报 2024年第4期55卷 452-458页

作者：周景涛何忠波刘国平陆军工程大学石家庄校区石家庄050003

为了解决传统的“信号发生器+功率放大器”产生的信号无法满足尺蠖型旋转驱动器多路、正方波波形需求的问题,设计了一种通过Cmos控制脉冲模块“通-断”时机的信号控制器,从而得到特定时序的3路正方波信号。通过这种方案得到的3路驱动信... 详细信息

为了解决传统的“信号发生器+功率放大器”产生的信号无法满足尺蠖型旋转驱动器多路、正方波波形需求的问题,设计了一种通过Cmos控制脉冲模块“通-断”时机的信号控制器,从而得到特定时序的3路正方波信号。通过这种方案得到的3路驱动信号为正方波电流信号,从而避免了超磁致伸缩材料的“倍频”现象的发生。通过设置信号周期、占空比和延迟等参数,能够输出设定时序的三路正方波驱动信号。根据电压定律,将正方波简化成阶跃波形,建立了驱动信号的电流模型,并进行了参数辨识。在工作频率范围内,电流解析式能准确地表示电流信号。搭建试验平台进行了试验测试,试验结果表明,在工作频率范围内,信号控制器输出的正方波波形优于“信号发生器+功率放大器”产生的方波信号,设定的3路信号能够驱动尺蠖型旋转驱动器产生步进旋转运动。通过优化驱动信号时序,将旋转驱动器最大工作频率由160 Hz提至210 Hz。

关键词：超磁致伸缩旋转驱动器正方波信号时序尺蠖型

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碱改性铜锰尖晶石室温催化氧化空气中甲醛

Chinese Journal of Catalysis 2024年第5期60卷 337-350页

作者： Yongbiao Hua Kumar Vikrant Ki-Hyun Kim Philippe M.Heynderickx Danil W.Boukhvalov 汉阳大学土木与环境工程系韩国首尔根特大学国际校区环境与能源研究中心催化与表征材料工程韩国仁川根特大学生物科学工程学院绿色化学与技术系比利时根特京林业大学理学院材料物理与化学研究所江苏南京210037 拉尔联邦大学物理与技术研究所俄罗斯叶卡捷琳堡

甲醛(FA)作为一种有致癌风险的有害污染物,在室内环境中普遍存在.为了高效去除甲醛,催化氧化技术成为了一种既经济又节能的选择,它不仅能降低材料成本(例如避免使用贵金属),也能在无光和室温的条件下进行.本文制备了一种成本效益高的碱... 详细信息

甲醛(FA)作为一种有致癌风险的有害污染物,在室内环境中普遍存在.为了高效去除甲醛,催化氧化技术成为了一种既经济又节能的选择,它不仅能降低材料成本(例如避免使用贵金属),也能在无光和室温的条件下进行.本文制备了一种成本效益高的碱改性锰酸铜尖晶石(CuMn^(2)O_(4))催化剂,并用于甲醛催化氧化反应中.实验结果表明,采用碱(1 mol L^(-1)氢氧化钾)改性的CuMn^(2)O_(4)(1-CuMn^(2)O_(4))作为催化剂,在室温条件下,当甲醛浓度为50 ppm,气体空速为4777 h^(-1)时,甲醛转化率(XFA)达到100%;此外,在甲醛转化率为10%时,其稳态反应速率达到了8.18×10^(-2) mmol g^(-1) h^(-1).原位漫反射红外傅立叶变换光谱结果表明,在催化剂的作用下,甲醛分子经过二氧亚甲基和甲酸酯中间体的转化,最终被氧化为水和二氧化碳.进一步结合密度泛函理论模拟发现,1-CuMn^(2)O_(4)具有较高的催化氧化甲醛性能,可归因于甲醛分子更牢固地吸附在1-CuMn^(2)O_(4)表面,甲醛吸附所需的能量较低,以及最终产物从催化剂表面脱附所需的能量也较低的综合效应.本研究为在无光和室温条件下,高效去除空气中甲醛提供了新型高效、成本效益高且无需贵金属的催化剂,从而为室内空气净化提供了新的科学见解.

关键词：甲醛碱修饰锰酸铜尖晶石催化氧化室内空气

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基于纹理分析的柴油发动机故障诊断方法

兵工学报 2024年第2期45卷 684-694页

作者：刘子昌李思雨裴模超刘洁孟硕吴巍屹陆军工程大学石家庄校区河北石家庄050003

柴油发动机故障特征提取是对其故障识别过程中的关键步骤,直接关系到识别的准确性和时效性。将纹理分析理论应用于柴油发动机故障特征提取,提出基于改进层次分解(Modified Hierarchical Decomposition,MHD)和灰度图像处理的故障特征提... 详细信息

柴油发动机故障特征提取是对其故障识别过程中的关键步骤,直接关系到识别的准确性和时效性。将纹理分析理论应用于柴油发动机故障特征提取,提出基于改进层次分解(Modified Hierarchical Decomposition,MHD)和灰度图像处理的故障特征提取方法。使用MHD将单个一维的振动信号样本分解为多个一维子信号并分别转换成灰度图像;加速分割测试获得特征(Features from Accelerated Segment Test,FAST)算法被用于检测灰度图像的特征点;通过Gabor滤波器组的实部对图像进行卷积,利用特征点的响应计算直方图作为特征向量。为检验通过该方法提取的故障特征对柴油发动机不同故障类型的识别能力,引入非支配排序遗传算法Ⅱ(Non-dominated Sorting Genetic Algorithm-Ⅱ,NSGA-Ⅱ)和支持向量机(Support Vector Machine,SVM)进行故障状态识别。通过实验台开展预置故障实验,将提出的方法与传统方法对比。实验结果表明:该方法的故障诊断准确率最高,为开展柴油发动机故障诊断提供一种新的思路。

关键词：柴油发动机纹理分析改进层次分解非支配排序遗传算法Ⅱ 支持向量机

基于Z变换和改进FRI的LFM信号参数估计方法研究

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系统工程与电子技术 2024年第7期46卷 2228-2236页

作者：孟硕孟晨王成陆军工程大学石家庄校区河北石家庄050003

为了完成线性调频(linear frequency modulation,LFM)信号的稀疏采样,并利用稀疏数据对原始信号参数进行估计,本文提出了一种基于Z变换和改进有限新息率(finite rate of innovation,FRI)的LFM信号参数估计方法。以Z变换理论为基础,设计... 详细信息

为了完成线性调频(linear frequency modulation,LFM)信号的稀疏采样,并利用稀疏数据对原始信号参数进行估计,本文提出了一种基于Z变换和改进有限新息率(finite rate of innovation,FRI)的LFM信号参数估计方法。以Z变换理论为基础,设计了一种数学模型,一旦信号能够表达成该数学模型的结构形式,就能通过Z变换和零化滤波器的方法估计信号参数。然后,利用了自相关延迟的FRI结构对LFM信号采样,该结构不仅完成了LFM信号的稀疏采样,而且稀疏采样结果能够与数学模型结构相符。在理论上通过数学论证的方式证明了所提方法能够用于获取LFM信号参数信息,并通过仿真和实测数据验证了所提方法的有效性,理论和实验结果表明该方法只需要4个采样点就能实现对LFM信号的参数估计,并且实验中的参数估计误差均在3%以内,极大的提高有限新息率采样的参数估计效率。

关键词：线性调频信号有限新息率零化滤波器 Z变换参数估计

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装备群选择性维修决策与任务分配联合优化

兵工学报 2024年第2期45卷 407-416页

作者：马维宁胡起伟陈静贾希胜陆军工程大学石家庄校区河北石家庄050003

为满足作战任务需求,对装备群进行选择性维修的同时进行作战任务分配,可有效提高装备群的整体作战效益。针对选择性维修决策与任务分配独立优化的问题,以最大化任务完成概率为目标,构建装备群选择性维修决策与任务分配联合优化模型,引... 详细信息

为满足作战任务需求,对装备群进行选择性维修的同时进行作战任务分配,可有效提高装备群的整体作战效益。针对选择性维修决策与任务分配独立优化的问题,以最大化任务完成概率为目标,构建装备群选择性维修决策与任务分配联合优化模型,引入环境系数表征不同子任务的工作环境对单元状态的影响;通过求解马尔可夫模型得到单元的任务完成概率,进而得到子任务和整个任务的完成概率;采用基于随机密钥的遗传算法进行求解,分析环境系数对联合优化结果的影响,通过算例验证了模型和算法的有效性。研究结果表明:在选择性维修决策时考虑作战任务分配能够得到更优的结果;该模型可为战场环境下装备维修决策问题提供理论指导和技术支持。

关键词：装备群选择性维修任务分配联合优化遗传算法

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基于在线评论与深度学习的旅游目的地推荐模型

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陕西师范大学学报(自然科学版) 2024年

作者：谭鸿博苏甜张思盈荣幸孙伊琳矫琪林知浩郑天翔暨南大学深圳校区

近年来,旅游社交媒体平台上的在线评论数据被广泛应用于旅游大数据分析研究中,而在目的地推荐应用方面仍有待深入。使用Python编程语言,通过网络爬虫在携程旅行网上收集了239个中国5A级旅游景区的评论数据,并利用Embedding和BERT等自然... 详细信息

近年来,旅游社交媒体平台上的在线评论数据被广泛应用于旅游大数据分析研究中,而在目的地推荐应用方面仍有待深入。使用Python编程语言,通过网络爬虫在携程旅行网上收集了239个中国5A级旅游景区的评论数据,并利用Embedding和BERT等自然语言处理和深度学习技术,构建了一个旅游目的地推荐模型;通过收集到的57 360条评论数据对模型进行训练和验证,最终在14 340条测试数据上得到78%左右的正确率。实验结果表明,借助其他旅游者的切身经历和对旅游目的地的形象感知,可以提高潜在旅游者找到理想目的地的效率,有助于旅游者规划旅游行程的第一步。研究成果扩充了在线评论数据的研究范畴,同时为旅游者在旅游咨询问题上提供了新的解决思路和技术支撑。

关键词：目的地推荐行程规划在线评论深度学习预测模型

基于VMD-CNN-BiLSTM的变工况涡扇发动机剩余寿命预测

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北京航空航天大学学报 2024年

作者：张鲁一航杨彦明陈永展李军亮戴豪民海军航空大学青岛校区

为解决传统预测方法在变工况涡扇发动机剩余寿命预测精度较低的问题，提出一种变分模态分解结合卷积-双向长短时神经网络(Variational Mode Decomposition Convolutional Neural Network Bidirectional Long Short-Term Memory， VMD-CNN-BiLSTM)变工况涡扇发动机剩余寿命模型。首先，采用归一化处理和变分模态分解将数据分解为预定个数的特定区间内的子数据，充分挖掘多维数据中的隐藏时序特征，消除奇异样本和不同量纲的影响；其次，构建了基于VMD-CNN-BiLSTM的变工况涡扇发动机剩余寿命预测模型，卷积神经网络(Convolutional Neural Network， CNN)用于特征提取和融合生成若干映射，将数据映射输入双向长短时神经网络(Bidirectional Long Short-Term Memory， BiLSTM)进行训练，捕捉时序数据中的时间依赖性，输出剩余寿命预测结果；最后，采用麻雀优化算法选取超参数优解，提升模型的预测性能。商用模块化航空推进系统仿真(Commercial Modular Aero-Propulsion System Simulation， C-MAPSS)涡扇发动机剩余寿命预测实验结果表明，VMD-CNN-BiLSTM在变工况涡扇发动机剩余寿命预测中均方根误差(Root Mean Squared Error， RMSE)和平均绝对误差(Mean Absolute Error， MAE)分别达到了(13.74±0.51)和(11.24±0.49)，并且在噪声数据下仍具有较高的精度和泛化性能。

关键词：航空发动机剩余寿命预测变分模态分解麻雀优化深度学习

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考虑弹体旋转情况下的四元红外探测系统仿真

兵工学报 2024年第7期45卷 2218-2227页

作者：王成王卫国孟晨李青成悦孔子华陆军工程大学石家庄校区导弹工程系河北石家庄050003

为了准确分析四元红外探测系统跟踪电路的输出信号,为导弹导引头的跟踪和抗干扰算法提供准确的计算依据,分析该系统的工作原理,在考虑弹体旋转的情况下仿真四元红外探测系统与圆锥扫描相结合产生的目标图像轨迹。以某型便携式防空导弹为... 详细信息

为了准确分析四元红外探测系统跟踪电路的输出信号,为导弹导引头的跟踪和抗干扰算法提供准确的计算依据,分析该系统的工作原理,在考虑弹体旋转的情况下仿真四元红外探测系统与圆锥扫描相结合产生的目标图像轨迹。以某型便携式防空导弹为例,分析四元红外探测系统在有干扰和无干扰两种情况下的信息信号和目标捕获信号,在此基础上完成脉冲模拟跟踪和数字跟踪电路的信号仿真,开发四元红外探测系统的仿真软件。仿真实验结果表明:如果不考虑弹体旋转、直接仿真四元探测系统输出信号,则四元红外探测系统输出信号仿真结果会导致后期的跟踪电路输出信号仿真结果出现误差;当四元红外探测系统视场中只有目标像斑时,探测器输出可以准确地捕捉目标并计算其方位信息,当有干扰像斑时目标捕获信号输出异常;脉冲模拟跟踪电路和数字跟踪电路都可以计算目标的方位信息,但脉冲模拟跟踪的实现更为复杂。

关键词：便携式防空导弹四元红外探测器圆锥扫描脉冲模拟跟踪数字跟踪

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多避雷针系统接闪器布设优化方法

强激光与粒子束 2024年

作者：万浩江陈亚洲潘晓东卢新福陆军工程大学石家庄校区

针对多避雷针系统接闪器布设过于依赖工程经验的问题，基于最小成本原则，以多接闪器的高度和安装位置为优化变量，建立了多避雷针系统接闪器布设的优化模型，提出了基于遗传算法的多避雷针系统接闪器布设优化方法，通过典型设计案例对... 详细信息

针对多避雷针系统接闪器布设过于依赖工程经验的问题，基于最小成本原则，以多接闪器的高度和安装位置为优化变量，建立了多避雷针系统接闪器布设的优化模型，提出了基于遗传算法的多避雷针系统接闪器布设优化方法，通过典型设计案例对所提优化设计方法的有效性进行了验证。结果表明：该方法对多接闪器位置和高度优化设计的偏差不大于0.29 m；在该方法获得的接闪器位置和高度最优解条件下，预设的防护对象能够完全处于避雷针系统的保护范围之内，且防护对象与保护范围边界的最小间距不大于0.71 m，能够完全满足工程使用的需求。

关键词：多避雷针系统接闪器布局优化滚球法遗传算法