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基于模糊函数多域特征融合与集成学习的雷达辐射源信号识别

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控制与决策 2024年第1期39卷 39-48页

作者：普运伟余永鹏姜萤田春瑾昆明理工大学信息工程与自动化学院昆明650500 昆明理工大学计算中心昆明650500

针对复杂电磁环境下雷达辐射源信号识别方法中存在的抗噪性能差、识别准确率低等问题,提出一种融合模糊函数多域投影特征的集成深度学习识别方法.首先,对信号的模糊函数进行高斯平滑处理,从多域视角出发选取合适角度对模糊函数进行二维... 详细信息

针对复杂电磁环境下雷达辐射源信号识别方法中存在的抗噪性能差、识别准确率低等问题,提出一种融合模糊函数多域投影特征的集成深度学习识别方法.首先,对信号的模糊函数进行高斯平滑处理,从多域视角出发选取合适角度对模糊函数进行二维投影以构建特征数据集;然后,构建一种基于多域特征融合的两阶段识别分类方法,使用多个密集连接网络DenseNet 121作为初级分类器分别对3类特征数据集进行训练学习,得到初级分类结果;最后,通过Stacking策略对初级分类结果进行融合学习,得到最终类别信息.实验结果表明,所提出方法在信噪比为0 dB时对6类典型雷达信号的整体平均识别率均保持在97.24%以上,即使是在-4 dB环境中,识别率也稳定在87.16%以上,验证了所提出方法的有效性和可行性,具有一定的工程价值.

关键词：雷达辐射源信号模糊函数信号识别多域特征融合集成学习

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基于遗传算法的三相四芯电缆相电流重构方法

仪器仪表学报 2024年第4期45卷 307-316页

作者：朱俊宇曾春平索春光张文斌黄汝金昆明理工大学理学院昆明650500 昆明理工大学机电工程学院昆明650500

目前多芯电缆电流重构方法受限于电缆规格或传感器阵列与线芯需按特定规则摆放导致其在实际工程应用中较为困难。本文提出基于遗传算法进行三相四芯电力电缆线芯分布相关量的求解,进而得到任意线芯分布半径、任意线芯与传感器阵列角度... 详细信息

目前多芯电缆电流重构方法受限于电缆规格或传感器阵列与线芯需按特定规则摆放导致其在实际工程应用中较为困难。本文提出基于遗传算法进行三相四芯电力电缆线芯分布相关量的求解,进而得到任意线芯分布半径、任意线芯与传感器阵列角度时磁传感器阵列各单元的输出量与各线芯电流之间的耦合系数矩阵的方法,用于重构四芯电缆中各线芯电流。通过仿真验证了算法的可行性。为了能有效降低由于干扰等因素造成的误差,提出了一种先验求解模型以提高解的质量。随后进行了传感单元阵列电路拓扑的设计,使用设计的原型在搭建的实验平台进行了测试,实验结果表明,在三相平衡情况下,测量的三相电流最大误差为2.42%,最大相位误差为2.77°,在三相不平衡情况下,测量的三相电流最大误差为2.52%,最大相位误差为4.17°。实验结果验证了方法的可行性与有效性。

关键词：四芯电缆电流重构遗传算法非接触

基于人工蜂群算法的温差发电阵列最优重构方法

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上海交通大学学报 2024年第1期58卷 111-126页

作者：杨博胡袁炜骥郭正勋束洪春曹璞璘李子林昆明理工大学电力工程学院昆明650031 香港理工大学电机工程系中国香港999077

在新能源发电技术快速发展的背景下,温差发电(TEG)技术能够很好地利用新能源发电中产生的废热.然而,温度分布的变化会使得TEG阵列的输出特性恶化、发电效率降低.提出基于人工蜂群(ABC)算法的TEG阵列重构方法,在3种不同温度分布情况下,利... 详细信息

在新能源发电技术快速发展的背景下,温差发电(TEG)技术能够很好地利用新能源发电中产生的废热.然而,温度分布的变化会使得TEG阵列的输出特性恶化、发电效率降低.提出基于人工蜂群(ABC)算法的TEG阵列重构方法,在3种不同温度分布情况下,利用ABC在对称9×9和不对称10×15两种TEG阵列进行动态重构.将所提算法与遗传算法、粒子群优化算法和秃鹰搜索优化算法3种启发式算法作对比,并给出由ABC重构后的TEG阵列温度分布图.结果表明:ABC能够提高TEG阵列的输出功率,输出功率-电压曲线均趋向呈现出单个峰值.此外,利用基于RTLAB平台上的硬件在环实验验证了硬件可行性.

关键词：温差发电人工蜂群算法动态重构硬件在环实验

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微塑料与肺表面活性物质相互作用

中国环境科学 2024年第1期44卷 474-481页

作者：蒋凡殊曹妍张林丰师伟萌宋浩然王浩骏杨艳琳赵群李杰李曼焘昆明理工大学环境科学与工程学院云南昆明650500

选择聚氯乙烯(PVC)和聚乙烯(PE)为代表性微塑料,探究了微塑料与肺表面活性物质(LS)间的相互作用机制.结果表明,PVC和PE对LS活性组分具有显著的吸附作用,其对磷脂组分的吸附率可分别达到49.33%和47.00%,从而造成LS表面张力的升高和表面压... 详细信息

选择聚氯乙烯(PVC)和聚乙烯(PE)为代表性微塑料,探究了微塑料与肺表面活性物质(LS)间的相互作用机制.结果表明,PVC和PE对LS活性组分具有显著的吸附作用,其对磷脂组分的吸附率可分别达到49.33%和47.00%,从而造成LS表面张力的升高和表面压力-表面积等温线(π-A)的内缩.与LS接触后,微塑料的表面形貌和Zeta电位也发生了变化,PVC和PE的Zeta电位绝对值分别降低了5.61和5.20mV,进一步影响了微塑料的分散状态和沉降能力.因此,当微塑料通过呼吸系统进入肺部环境时,其不仅能造成LS界面化学性质的显著变化,其自身性质也受到影响,可能诱导更严重的健康危害.

关键词：微塑料肺表面活性物质界面性质肺健康

变形量对半固态CuSn10合金组织和性能的影响

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稀有金属材料与工程 2024年第2期53卷 424-434页

作者：文科李永坤周荣锋殷新华熊文韬刘程祥张亚真昆明理工大学材料科学与工程学院云南昆明650093 昆明理工大学城市学院云南昆明650051

材料的组织形态直接影响零件的性能,采用自主研发的熔体约束诱导形核半固态制浆装置制备Cu Sn10半固态浆料并流变挤压成薄板,然后在350℃下轧制变形,研究变形量对微观组织和性能的影响。结果表明,随着变形量增加,变形板件内部缩松缩孔... 详细信息

材料的组织形态直接影响零件的性能,采用自主研发的熔体约束诱导形核半固态制浆装置制备Cu Sn10半固态浆料并流变挤压成薄板,然后在350℃下轧制变形,研究变形量对微观组织和性能的影响。结果表明,随着变形量增加,变形板件内部缩松缩孔等铸造缺陷逐渐减少减小、晶粒呈现压缩拉长趋势、平均晶粒厚度从初始未变形时30.58μm到变形量ε=0.4时的22.12μm。随变形量的加大在初生相内部产生的形变孪晶数量逐渐增加。在变形量从ε=0增加到ε=0.4的过程中,Cu Sn10合金组织内小角度晶界占比逐渐占优,引入了大量的亚结构和位错密度。在变形量ε=0.4时,可以发现极图{110}和{111}存在[101]、[111]和[001]织构。在板材力学性能方面,板材的屈服强度、抗拉强度和硬度不断增加;但塑性呈现下降的趋势。变形量ε=0.4时,其屈服强度、抗拉强度和布氏硬度(HBW)分别达到了443 MPa、554MPa、1901.2MPa,相较于初始未变形薄板其屈服强度、抗拉强度和硬度分别提高了106.1%、66.4%、41.6%,延伸率降低至0.82%。半固态Cu Sn10合金在变形过程中随变形量的增加强度、硬度不断提高、塑性持续降低,这主要是归功于在轧制变形过程中产生的晶粒细化和加工强化。

关键词：铜锡合金半固态轧制变形微观结构 EBSD

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电晕放电与介质阻挡放电净化氰化氢的机理

化工学报 2024年第2期75卷 675-684页

作者：张欣薛宇马懿星王学谦王郎郎谢妮霏陈怡周晓霞昆明理工大学环境科学与工程学院云南昆明650093

利用电晕放电以及介质阻挡放电两种低温等离子体产生方式净化氰化氢(HCN),同时对二者的反应机理进行探讨。结果表明,在电晕放电中当输入能量比(SIE)达到8.3 kJ/L,HCN净化效率为76%,在介质阻挡放电中当SIE为11.9 kJ/L时,HCN净化效率为94%... 详细信息

利用电晕放电以及介质阻挡放电两种低温等离子体产生方式净化氰化氢(HCN),同时对二者的反应机理进行探讨。结果表明,在电晕放电中当输入能量比(SIE)达到8.3 kJ/L,HCN净化效率为76%,在介质阻挡放电中当SIE为11.9 kJ/L时,HCN净化效率为94%;通过Gaussian软件利用密度泛函理论(DFT)引入外电场,计算分析了两种不同放电方式在HCN净化过程中的差异,在引入外电场之后HCN分子的分子结构以及体系能量均发生了变化,在不同的放电方式中,HCN转化的中间产物—OCN在电晕放电中主要转化为CO_(2)与N_(2),而在介质阻挡放电中HCN更容易与体系中—OH结合生成H_(2)O与—CN,—CN会在介质阻挡放电中的高电子、粒子密度的作用下聚合为C_(3)N_(4)。

关键词：氰化氢电晕放电介质阻挡放电密度泛函理论

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基于结构重参数化的红外与可见光图像融合

控制与决策 2024年第7期39卷 2275-2283页

作者：陈昭宇范洪博马美燕赵艺博昆明理工大学信息工程与自动化学院昆明650500 昆明理工大学现代农业工程学院昆明650500

红外与可见光图像融合的目的是通过将不同模态的互补信息融合来增强源图像中的细节场景信息,然而,现有的深度学习方法存在融合性能与计算资源消耗不平衡的问题,并且会忽略红外图像存在噪声的问题.对此,提出一种基于结构重参数化的红外... 详细信息

红外与可见光图像融合的目的是通过将不同模态的互补信息融合来增强源图像中的细节场景信息,然而,现有的深度学习方法存在融合性能与计算资源消耗不平衡的问题,并且会忽略红外图像存在噪声的问题.对此,提出一种基于结构重参数化的红外与可见光图像融合算法.首先,通过带权重共享的双分支残差连接型网络分别对两种源图像进行特征提取,分别得到的特征级联后图像重建;然后,用结构相似性损失与双边滤波去噪的内容损失联合指导网络的训练;最后,在训练完成后进行结构重参数化将训练网络优化成直连型网络.在多个公共数据集上与7种领先的深度学习融合算法进行了定性与定量的实验对比,所提出的融合算法在更低的资源耗费下能够实现多个评价指标的提升,融合结果具有更丰富的场景信息、更强的对比度以及更符合人眼的视觉效果.

关键词：图像融合结构重参数化红外与可见光图像双边滤波深度学习

基于全质心WLS-HDS-TWR算法的无人驾驶农业机械协同定位算法研究

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农业机械学报 2024年第7期55卷 27-36,110页

作者：解开婷张兆国王法安朱时亮许熙晨张炅昊昆明理工大学机电工程学院昆明650500 昆明理工大学现代农业工程学院昆明650500

针对室内全球导航卫星系统(Global navigation satellite system,GNSS)信号受遮挡时,农用车辆协同定位精度低、稳定性差、信号丢包等问题,本文开展面向超宽带(Ultra-wideband,UWB)调频技术的室内外农用车辆协同定位算法研究。首先,搭建... 详细信息

针对室内全球导航卫星系统(Global navigation satellite system,GNSS)信号受遮挡时,农用车辆协同定位精度低、稳定性差、信号丢包等问题,本文开展面向超宽带(Ultra-wideband,UWB)调频技术的室内外农用车辆协同定位算法研究。首先,搭建三基站多边测距定位模型,实现主基站绝对位置标定以及辅助基站绝对位置坐标的变换求解;其次,提出全质心加权最小二乘的高速双边双向(Weighted least squares high double sided two-way ranging,WLS-HDS-TWR)农机协同定位算法,基于泰勒级数展开的WLS估计算法,求解主车位置。同时,提出面向室内环境的多状态基站组合的UWB定位模块布设模式,并验证其可行性;通过飞行时间法(Time of flight,TOF)获取主从车距离信息,融合GNSS标定位置信息、主车坐标信息以及测距信息,实现主从车协同定位。最后,基于Prescan/Simulink搭建联合仿真平台,验证提出算法的可靠性;通过农用履带车辆开展室内及室外协同定位实车试验,试验结果表明:全质心WLS-HDS-TWR协同定位算法可有效解决室内GNSS信号缺失问题,室内环境下,定位精度较HDS-TWR及全质心LS-HDS-TWR算法分别提高26.98%和22.03%,满足智能农机协同定位作业需求。

关键词：农业机械协同定位算法超宽带 WLS-HDS-TWR 多边测距

利用有机酸浸出系统从废旧磷酸铁锂中回收Li和Fe

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2024年第1期34卷 336-346页

作者：王亚辉伍继君胡国琛马文会昆明理工大学冶金与能源工程学院昆明650093 昆明理工大学真空冶金国家工程实验室昆明650093

采用湿法冶金从废旧LiFePO_(4)正极粉末中回收有价金属锂和铁,回收产物作为原料制备磷酸铁锂。通过优化浸出工艺参数,在丙酮酸浓度为3.0 mol/L、H_(2)O_(2)体积为2 m L、固液比为0.1 g/m L、反应温度为80℃以及反应时间为20min的条件下... 详细信息

采用湿法冶金从废旧LiFePO_(4)正极粉末中回收有价金属锂和铁,回收产物作为原料制备磷酸铁锂。通过优化浸出工艺参数,在丙酮酸浓度为3.0 mol/L、H_(2)O_(2)体积为2 m L、固液比为0.1 g/m L、反应温度为80℃以及反应时间为20min的条件下,Li的浸出效率达到96.56%。采用XRD、XPS、FE-SEM和EDS对浸出残渣进行表征。结果表明,浸出残渣为FePO_(4),Fe/P摩尔比为0.974。将浸出液的pH值调整到12.0,并在80℃搅拌2 h后,浸出液中的Li通过原位沉淀以Li_(3)PO_(4)形式回收,其纯度为96.5%(质量分数)。丙酮酸/H_(2)O_(2)溶液浸出Li的反应动力学数据符合Avrami模型(R^(2)>0.95)。Li浸出过程的活化能较低,表明扩散限制浸出过程中的反应速率。

关键词：废旧磷酸铁锂丙酮酸浸出动力学 Avrami模型锂离子电池