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一种基于DIC测量单边缺口拉伸试件CTOD阻力曲线的简便方法

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实验力学 2024年第1期39卷 56-64页

作者：郑战光韦宗汗谢昌吉黄增广西大学机械工程学院广西南宁530004 广西机电职业技术学院机械工程学院广西南宁530007

针对测量单边缺口拉伸(SENT)试样的裂纹尖端张口位移(CTOD)阻力曲线时,延性裂纹扩展量的计算过于复杂的问题,提出了一种由数字图像相关技术(DIC)计算的变形场来确定裂纹尖端位置,并快速推算延性裂纹扩展量的方法。该方法首先在缺口和裂... 详细信息

针对测量单边缺口拉伸(SENT)试样的裂纹尖端张口位移(CTOD)阻力曲线时,延性裂纹扩展量的计算过于复杂的问题,提出了一种由数字图像相关技术(DIC)计算的变形场来确定裂纹尖端位置,并快速推算延性裂纹扩展量的方法。该方法首先在缺口和裂纹上下方的弹性区域设置两条平行横线;然后通过两条横线间的位移差构建曲线,曲线变化幅度的临界点即为裂纹端部的位置;根据临界点位置计算裂纹扩展量,最后测量CTOD并构建阻力曲线。将本文方法与另一种通过DIC测量SENT试样CTOD阻力曲线的方法进行对比,结果表明本文方法经过简便的计算后拟合的阻力曲线效果更好。

关键词：单边缺口拉伸(SENT)试样裂纹扩展阻力曲线裂纹尖端张口位移(CTOD) 数字图像相关(DIC)

基于多方向总变分的稀疏角度CT图像重建算法

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激光与光电子学进展 2024年

作者：易焜然王晗詹道桦史卓豪陈艺宾房飞宇广东工业大学机电工程学院广东机电职业技术学院机电学院

总变分最小化算法是被广泛应用于处理CT重建时稀疏或带噪声的投影数据，从而实现高精度CT图像重建的一种方法。然而，传统的总变分正则化项存在各向同性和方向单一的问题，这限制了重建图像质量的提高。为了克服这一问题，本文提出了一... 详细信息

总变分最小化算法是被广泛应用于处理CT重建时稀疏或带噪声的投影数据，从而实现高精度CT图像重建的一种方法。然而，传统的总变分正则化项存在各向同性和方向单一的问题，这限制了重建图像质量的提高。为了克服这一问题，本文提出了一种基于多方向总变分的稀疏角度CT图像重建算法，该方法引入了多个方向的信息，并对调节因子进行修正，从而更好地保护重建图像的结构特征。实验采用了Shepp-Logan体模型以及齿轮CT投影数据进行重建，以峰值信噪比、均方根误差和结构相似性作为重建图像质量评判标准，并与其他三种传统重建算法的结果进行了比较。实验结果表明，本文算法重建出的图像更接近原始图像，对于图像细节的还原也优于其他三种算法。

关键词：图像处理计算机断层成像稀疏角度多方向总变分图像重建

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基于机器视觉的海鲜花螺分类研究

水生生物学报 2024年

作者：陈林涛陈睿蓝莹梁国健牟向伟广西师范大学机械工程系柳州职业技术学院机电工程学院

针对目前人工分选海鲜花螺劳动强度大、人工成本高的问题,本研究提出一种DPO-SVM海鲜花螺公母分类模型。通过灰度共生矩阵分析提取海鲜花螺外壳间隔纹理特征量,采用SVM作为公母分类模型基体,对不同纹理特征量组合进行分类效果对比,得出... 详细信息

针对目前人工分选海鲜花螺劳动强度大、人工成本高的问题,本研究提出一种DPO-SVM海鲜花螺公母分类模型。通过灰度共生矩阵分析提取海鲜花螺外壳间隔纹理特征量,采用SVM作为公母分类模型基体,对不同纹理特征量组合进行分类效果对比,得出使用能量、熵、对比度3种特征量分类效果最好的结论。针对SVM优化问题,以PSO和WOA算法为基础提出DPO算法对SVM的重要参数c、g进行优化;对DPO-SVM性能进行测试,将测试结果与SVM、PSO-SVM、WOA-SVM测试结果对比。相比于其它3种SVM模型, DPOSVM分类准确率大幅度提升,相比于SVM,分类总准确率由85%上升至100%,上升了15%; DPO算法提高了单种群优化算法的寻优性能,相比于PSO算法, DPO算法将最佳适应度从95.26提升至98.68,提升幅度为3.47%。此外,达到最佳适应度的迭代次数由14次减少至6次,下降57.14%,显著优化了收敛速度。研究结果可为自动分拣装置中海鲜花螺公母分类提供技术参考。

关键词：机器视觉花螺分选外壳纹理特征支持向量机算法

考虑不确定生产因素的表面组装生产线负载平衡优化模型

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控制理论与应用 2024年第3期41卷 522-532页

作者：张怀权黄春跃梁颖廖帅冬桂林电子科技大学机电工程学院广西桂林541000 成都航空职业技术学院信息工程学院四川成都610021 模式识别与智能信息处理四川省高校重点实验室四川成都610106

针对表面组装生产中的不确定因素造成企业订单完成时间滞后问题,本文设计并实现了一种考虑不确定生产因素的生产线负载平衡优化模型.首先,以不确定生产因素的历史样本数据作为随机模拟样本预估出不确定生产因素对订单完成造成的滞后时间... 详细信息

针对表面组装生产中的不确定因素造成企业订单完成时间滞后问题,本文设计并实现了一种考虑不确定生产因素的生产线负载平衡优化模型.首先,以不确定生产因素的历史样本数据作为随机模拟样本预估出不确定生产因素对订单完成造成的滞后时间;其次,优化元器件贴装工位分配方案并以任务完成作为触发事件模拟生产线实际运行得到动态生产计划;再次,根据动态生产计划计算出模型适应度值后,采用遗传算法对模型适应度值进行启发式寻优获得最优动态生产方案.最后,利用表面组装生产线试例对该模型进行验证,结果表明,该模型可准确预测产线各时段的生产任务、任务量及各器件贴装工位,有效提高了企业生产效率.

关键词：负载平衡蒙特卡洛法神经网络遗传算法

非完整约束大负重比六足机器人多机动态协同编队避障控制策略

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机械工程学报 2024年第1期60卷 284-295页

作者：庄红超王柠董凯伦李卫华周安亮董磊夏怡芦天津职业技术师范大学机械工程学院天津300222 天津职业技术师范大学信息技术工程学院天津300222 哈尔滨工业大学(威海)汽车工程学院威海264209 北京印刷学院机电工程学院北京102600

在多机器人编队任务的现实环境中,不可避免会遇到队形变换的动态编队问题。为提高非结构环境多机器人编队的动态协同避障能力,以大负重比六足机器人的多机器人系统为例,利用非完整约束移动机器人轨迹跟踪的领航者-跟随者编队思想,提出... 详细信息

在多机器人编队任务的现实环境中,不可避免会遇到队形变换的动态编队问题。为提高非结构环境多机器人编队的动态协同避障能力,以大负重比六足机器人的多机器人系统为例,利用非完整约束移动机器人轨迹跟踪的领航者-跟随者编队思想,提出多领航机器人分群一致性编队控制的动态队形变换避障策略。基于代数图论数学基础,设计大负重比六足机器人多机通信拓扑图与拓扑图分析矩阵,建立多领航者分群一致性编队系统的全局动态关系与一致性数学模型,提出多领航机器人分群一致性编队控制的动态队形变换避障策略,基于MATLAB软件实施仿真实验,仿真结果显示虚拟领航机器人发布控制指令使多机系统完成队形变换并顺利通过障碍物环境,验证多机动态协同编队避障控制策略的有效性和泛化能力。所提出的大负重比六足机器人多机动态协同编队避障控制策略,有助于提高非结构环境多机器人系统的地形通过能力。

关键词：非完整约束大负重比六足机器人分群一致性协同编队队形变换

基于PCA-SVR算法和共聚焦拉曼光谱的牡丹籽油掺伪定量分析研究

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现代食品科技 2024年

作者：周会国赵辉广西职业技术学院大数据学院河北工程大学信息与电气工程学院

牡丹籽油掺伪现象严重，需要加强监管和打击力度，如何鉴别牡丹籽油的真伪成为了一个亟待解决的问题。本研究旨在探究基于PCA-SVR算法和共聚焦拉曼光谱的牡丹籽油掺伪定量分析方法。首先，采集牡丹籽油样品，并进行共聚焦拉曼光谱分析... 详细信息

牡丹籽油掺伪现象严重，需要加强监管和打击力度，如何鉴别牡丹籽油的真伪成为了一个亟待解决的问题。本研究旨在探究基于PCA-SVR算法和共聚焦拉曼光谱的牡丹籽油掺伪定量分析方法。首先，采集牡丹籽油样品，并进行共聚焦拉曼光谱分析以确定其化学成分和结构，分别测试不同掺伪浓度的牡丹籽油的混合油。然后，利用拉曼光谱数据建立PCA-SVR定量分析模型，以区分牡丹籽油和其他植物油的掺伪情况。最后，通过实验验证该方法的准确性和可行性，结果表明该方法可以有效地鉴别牡丹籽油和其他植物油的掺伪情况，模型测试集量化效果的决定系数R2优于0.98，均方根误差RMSE小于0.04。该方案检测牡丹籽油掺伪浓度的理论极限为0.011 52，即对于预测混合油品中牡丹籽油所含体积比大于0.011 52的样品是可信的。基于PCA-SVR算法和共聚焦拉曼光谱相结合的检测方案具有较高的准确性和可靠性，该研究对于提高牡丹籽油的质量控制和保障消费者的健康具有重要意义。

关键词： PCA-SVR算法共聚焦拉曼光谱牡丹籽油定量分析

产教融合背景下职业教育混合式“金课”建设研究——基于教育生态学的视角

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职业技术教育 2024年第2期45卷 51-55页

作者：张妮王艳黄柳萍广西农业职业技术大学信息工程学院南宁530007 桂林航天工业学院桂林541004 广西经贸职业技术学院智能与信息工程学院

产教融合催生出职业教育混合式教学新生态。课程建设是职业教育人才培养的落脚点,产教融合背景下的职业教育混合式“金课”应具备三个维度五个方面的特征:思政融合,实现价值引领;市场导向,强调职业特性;理实一体,坚持能力本位;多维互动... 详细信息

产教融合催生出职业教育混合式教学新生态。课程建设是职业教育人才培养的落脚点,产教融合背景下的职业教育混合式“金课”应具备三个维度五个方面的特征:思政融合,实现价值引领;市场导向,强调职业特性;理实一体,坚持能力本位;多维互动,促进智慧生成;精准评价,优化教学管理。在教育生态学视角下,职业教育混合式课程建设主要存在“生态位”失衡,“限制因子”明显,“花盆效应”影响以及生态链不完善四方面的困境。未来需要通过完善生态系统环境、平衡生态系统结构、优化系统“限制因子”、打破“花盆效应”壁垒和遵循生态竞争机制,以更好地促进职业教育混合式“金课”的建设。

关键词：职业教育产教融合混合式教学金课教育生态学

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小型无人有缆遥控水下机器人智能控制方法

实验室研究与探索 2024年第7期43卷 34-38,53页

作者：黄兆军曾明如珠海城市职业技术学院机电工程学院广东珠海519090 南昌大学信息工程学院南昌330031

针对深度确定性策略梯度(DDPG)算法应用于无人有缆遥控水下机器人(ROV)运动控制时存在的坏样本影响学习稳定性、缺少环境探索能力以及学习时间长难收敛等问题,从神经网络结构、噪声引入和融合监督学习3个方面对DDPG算法进行改进,并提出... 详细信息

针对深度确定性策略梯度(DDPG)算法应用于无人有缆遥控水下机器人(ROV)运动控制时存在的坏样本影响学习稳定性、缺少环境探索能力以及学习时间长难收敛等问题,从神经网络结构、噪声引入和融合监督学习3个方面对DDPG算法进行改进,并提出了基于混合神经网络结构和参数噪声的监督式DDPG算法。仿真结果表明,监督式DDPG算法比常规DDPG算法和传统比例-积分-微分(PID)算法更加有效。

关键词：深度确定性策略梯度算法混合神经网络参数噪声监督学习无人有缆遥控水下机器人运动控制

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基于自适应Wiener去噪与优化匹配追踪算法的微弱故障诊断方法

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机电工程 2024年

作者：王红玉卜令瑞邢海燕山东劳动职业技术学院信息工程系

为了准确地诊断出旋转机械的早期微弱故障，在分析信号特点的基础上，采用自适应Wiener滤波去除信号中的随机冲击干扰，并提出了一种基于优化匹配追踪算法的微弱故障特征提取方法。首先，分析了旋转机械早期微弱故障信号特点，在短时Wie... 详细信息

为了准确地诊断出旋转机械的早期微弱故障，在分析信号特点的基础上，采用自适应Wiener滤波去除信号中的随机冲击干扰，并提出了一种基于优化匹配追踪算法的微弱故障特征提取方法。首先，分析了旋转机械早期微弱故障信号特点，在短时Wiener滤波中引入了窗长自适应策略，去除了早期微弱故障信号的随机冲击干扰，保留了故障信号中的有用分量；然后，分析了当前匹配追踪算法中算法迭代门限值在重构精度中存在的不足，设计了基于相邻残差的匹配追踪算法鲁棒终止条件，有效提高了故障信号的重构精度和重构信号质量；最后，将优化的匹配追踪算法应用于微弱故障特征提取中，实现了对微弱信号中强特征信号的提取目的。研究结果表明：采用自适应Wiener滤波可以有效去除信号中的随机干扰，且保留信号中的周期性故障信号；优化匹配追踪算法重构信号包络谱中的特征频率160 Hz及其倍频凸显，在其他频段的信号能量几乎为0，这意味着该方法能够准确判断出故障类型。与传统Wiener去噪和匹配追踪算法相比，自适应Wiener去噪和优化匹配追踪算法在微弱故障提取中具有可行性和优越性。

关键词：旋转机械自适应Wiener去噪匹配追踪算法微弱信号故障诊断鲁棒终止条件信号包络