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基于L型轮辐结构膜片的窄频光纤F-P声波传感器研究

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仪器仪表学报 2024年第5期45卷 110-117页

作者：王巧云闻妲王纪龙严重越朱子恒东北大学秦皇岛分校秦皇岛066004 河北省微纳精密光学传感与检测技术重点实验室秦皇岛066004

光纤声传感器被广泛应用在工业、医疗等领域。为了提高光纤F-P声传感器的性能,本文提出了一种L型轮辐结构的F-P传感膜片。膜片的厚度为15μm、梁宽度为0.5 mm、中心膜片的半径为1 mm。膜片由激光加工技术在304不锈钢上刻蚀而成。实验对1... 详细信息

光纤声传感器被广泛应用在工业、医疗等领域。为了提高光纤F-P声传感器的性能,本文提出了一种L型轮辐结构的F-P传感膜片。膜片的厚度为15μm、梁宽度为0.5 mm、中心膜片的半径为1 mm。膜片由激光加工技术在304不锈钢上刻蚀而成。实验对1000 Hz下的传感器灵敏度进行研究,将传感器应用于光声池共振频率为1600 Hz的光声光谱气体检测系统中,并实现对50~100×10^(-6)的乙炔(C_(2)H_(2))气体浓度测量。实验结果表明,该传感器在1000 Hz下的声压灵敏度为25.4 nm/Pa,传感器可实现的最小可探测声压(MDP)为38.2μPa/Hz^(1/2)@1 kHz,声压信噪比为76.8 dB。实验所得到的光声光谱二次谐波信号的峰值与乙炔浓度呈现良好的线性关系,乙炔浓度的响应度为1.8 pm/10^(-6)。该传感器在光声光谱等单频声信号检测领域具有广泛的应用前景。

关键词：光纤声传感器 F-P干涉 L型轮辐结构光声光谱

考虑执行器非线性的固定时间全局预设性能车辆队列控制

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自动化学报 2024年第2期50卷 320-333页

作者：高振宇孙振超郭戈东北大学秦皇岛分校控制工程学院秦皇岛066004 东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室沈阳110004

针对含有执行器非线性的车辆队列控制系统,提出一种固定时间全局预设性能控制(Global prescribed performance control, GPPC)控制方法.首先,设计一种平滑等效变换,在同一框架下解决死区及饱和问题,同时消除执行器非线性固有拐点问题.其... 详细信息

针对含有执行器非线性的车辆队列控制系统,提出一种固定时间全局预设性能控制(Global prescribed performance control, GPPC)控制方法.首先,设计一种平滑等效变换,在同一框架下解决死区及饱和问题,同时消除执行器非线性固有拐点问题.其次,构造两个新型性能函数,并基于此提出一种全局预设性能控制算法,实现如下目标:1)保证跟踪误差在固定时间内收敛到预定稳态区域;2)消除初始误差必须已知的限制;3)减小误差的超调量.然后,基于上述等效变换及预设性能控制算法,设计一种固定时间滑模队列容错控制方案,实现固定时间单车稳定及队列稳定.最后,通过MATLAB仿真实验,验证了所提算法的有效性.

关键词：车辆队列执行器非线性全局预设性能控制固定时间稳定

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基于双光子聚合3D打印的光纤法珀微波导腔制备及传感特性研究

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光学学报 2024年第2期44卷 120-126页

作者：陈茂庆刘思源蔡露刘强赵勇东北大学信息科学与工程学院辽宁沈阳110819 东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室辽宁沈阳110819 河北省微纳精密光学传感与检测技术重点实验室河北秦皇岛066004

将光纤法布里-珀罗(法珀)微腔与微波导相结合,提出一种光纤法珀微波导腔高灵敏度折射率传感器。光纤法珀微腔可以将光场限制在微米量级的区域内,并对腔内的微波导结构起支撑保护作用;微波导在保证结构良好导光能力的同时,基于其强倏逝... 详细信息

将光纤法布里-珀罗(法珀)微腔与微波导相结合,提出一种光纤法珀微波导腔高灵敏度折射率传感器。光纤法珀微腔可以将光场限制在微米量级的区域内,并对腔内的微波导结构起支撑保护作用;微波导在保证结构良好导光能力的同时,基于其强倏逝场特性,进一步提升整体结构的折射率灵敏度。此外,基于飞秒激光双光子聚合高精度3D打印技术,可实现波导直径仅为2μm的光纤法珀微波导腔,并保证良好的制备重复性。实验结果表明:随着光纤法珀微波导腔传感器腔内液体折射率的增加,传感器的干涉光谱发生蓝移,在1.3346~1.3764折射率范围内灵敏度可达525.81 nm/RIU,与仿真获得折射率灵敏度(555.14 nm/RIU)结果接近;该传感器还展现了优良的线性响应特性,线性拟合系数可达0.9948;相比于传统无微波导的光纤法珀微腔结构,干涉光谱峰值提升了8.2 dB,折射率灵敏度提升了近4倍。

关键词：光纤传感器光纤法珀微波导腔微波导双光子聚合3D打印折射率

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电动车辆路径问题:可调鲁棒数学模型与算法

系统工程学报 2024年第3期39卷 373-382,412页

作者：郭静梅张瑞友东北大学信息科学与工程学院辽宁沈阳110819 东北大学秦皇岛分校数学与统计学院河北秦皇岛066004

针对行驶时间不确定的允许部分充电的带时间窗电动车辆路径问题,考虑多面体不确定集度量行驶时间的不确定性,建立了一个可调鲁棒优化模型,设计了基于行生成和集划分的求解算法,采用标号法对路径的可行性进行判定,并将不可行的路径作为... 详细信息

针对行驶时间不确定的允许部分充电的带时间窗电动车辆路径问题,考虑多面体不确定集度量行驶时间的不确定性,建立了一个可调鲁棒优化模型,设计了基于行生成和集划分的求解算法,采用标号法对路径的可行性进行判定,并将不可行的路径作为新的约束加入到模型中.数值实验表明,94%的算例可求得最优解,这验证了本算法的效率;利用多面体不确定集进行度量对总行驶距离和车辆总数目具有正向的影响;相比于普通鲁棒优化,可调鲁棒优化的求解结果有显著提高,可以提升车辆调度的灵活性.

关键词：电动车辆路径问题可调鲁棒优化不确定行驶时间行生成集划分

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基于损失模式共振的光纤湿度传感特性研究

光电子·激光 2024年

作者：李想仝锐杰王璐瑶东北大学秦皇岛分校河北省微纳精密光学传感与检测技术重点实验室东北大学秦皇岛分校控制工程学院

提出一种高分子湿敏材料涂覆的光纤损失模式共振(lossy mode resonance， LMR)湿度传感器，以多模光纤为基底，使用层层自组装(layer-by-layer assembled， LBL)方法在纤芯上沉积二氧化钛(titanium dioxide， TiO2)以激发LMR效应，在理... 详细信息

提出一种高分子湿敏材料涂覆的光纤损失模式共振(lossy mode resonance， LMR)湿度传感器，以多模光纤为基底，使用层层自组装(layer-by-layer assembled， LBL)方法在纤芯上沉积二氧化钛(titanium dioxide， TiO2)以激发LMR效应，在理论和实验方面验证了其对于折射率变化的敏感性，以聚乙烯醇(polyvinyl alcohol， PVA)和聚酰亚胺(polyimide， PI)分别作为湿敏材料制作LMR湿度传感器，通过观察吸收光谱中共振峰的偏移来实现对周围环境湿度变化的监测。实验结果表明，两种传感器都能实现湿度的传感，且表现出相近的传感特性，其中PVA传感器在60%RH-90%RH湿度区间，灵敏度最高可达到2.94nm/%RH，两种传感器湿度灵敏度高、可逆性、重复性好，在湿度检测领域有广泛的研究和应用前景。

关键词：损失模式共振 TiO 光纤湿度传感器折射率湿敏材料

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清初盛京“旗下汉人”群体的形成

黑龙江民族丛刊 2024年第2期 121-133页

作者：李小雪东北大学民族学学院河北秦皇岛066004

盛京“旗下汉人”群体,以入关前辽东汉人为主体,清廷通过打破阶层限制,将具有共同利益的入关前户下家人及关内移民编入丁册所构成。在亲缘、业缘及城乡社会网络的牵引与协调下,形成了共同遵守的行为准则及稳定的文化心理认同。

关键词：旗下汉人群体形成盛京清代

基于支持向量机与蛇优化算法的氧化锆陶瓷磨削工艺参数优化

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工具技术 2024年第5期58卷 84-88页

作者：陶其赫马廉洁孙杨王乐李文博东北大学秦皇岛分校控制工程学院河北省秦皇岛市066004 白城师范学院机械与控制工程学院

为探究磨削工艺参数对氧化锆陶瓷的磨削温度和法向磨削力的影响,通过单因素实验和支持向量机方法建立磨削温度、法向磨削力的一元模型,模型决定系数均大于0.93。基于一元模型对多元模型进行假设,由正交实验结果和蛇优化算法求解得到多... 详细信息

为探究磨削工艺参数对氧化锆陶瓷的磨削温度和法向磨削力的影响,通过单因素实验和支持向量机方法建立磨削温度、法向磨削力的一元模型,模型决定系数均大于0.93。基于一元模型对多元模型进行假设,由正交实验结果和蛇优化算法求解得到多元模型,并对模型进行验证。以温度、法向磨削力的多元数值模型作为目标函数,对温度和法向磨削力进行优化;基于蛇优化算法对工艺参数进行双目标优化,获得磨削工艺参数的最优解,验证实验结果表明,模型具有较高的精度,得到的最优工艺参数合理。

关键词：支持向量机蛇优化算法参数优化氧化锆陶瓷

基于ST-YOLOv7的无人机视角下行人及车辆识别

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兵器装备工程学报 2024年第3期45卷 293-298页

作者：郝博谷继明刘力维东北大学机械工程与自动化学院沈阳110819 东北大学秦皇岛分校控制工程学院河北秦皇岛066004

由于无人机视角下的背景复杂,识别的目标多为远距离小目标,因此容易导致漏检及误检问题。为了实现无人机视角下对行人及车辆高精度识别,提出了以YOLOv7网络模型为基础的ST-YOLOv7算法,主干网络中融合了Swin Transform模块,构建复杂背景... 详细信息

由于无人机视角下的背景复杂,识别的目标多为远距离小目标,因此容易导致漏检及误检问题。为了实现无人机视角下对行人及车辆高精度识别,提出了以YOLOv7网络模型为基础的ST-YOLOv7算法,主干网络中融合了Swin Transform模块,构建复杂背景与小目标的全局关系,融入SENet通道注意力机制,为不同通道的特征分配不同权重,增强小目标特征的捕捉,在头部网络中,加入了YOLOv5网络中的C3模块,增加网络的深度和感受野,提高特征提取的能力,增加了1个小目标检测层,进一步提升对小目标识别的精度。实验证明:ST-YOLOv7网络模型在自制的航拍数据集中对行人的识别精度高达83.4%,对数据集中的车辆的识别精度达到了89.3%。均优于YOLOv5和YOLOv7目标检测算法,以较小的效率损失取得了较高精度。

关键词：复杂背景远距离小目标 YOLOv7 注意力机制目标识别

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维护全局博弈图的蒙特卡洛图搜索

重庆理工大学学报（自然科学） 2024年第5期38卷 130-136页

作者：徐长明周其磊王一川王栋年金张根王军伟东北大学秦皇岛分校计算机与通信工程学院河北秦皇岛066004 东北大学研究生院河北秦皇岛066004

AlphaGo系列算法利用具备学习价值神经网络和策略神经网络主导蒙特卡洛树搜索的方法,成功地推动了棋类游戏人工智能的迅速发展。而最近,已有成果表明采用蒙特卡洛图搜索替代蒙特卡洛树搜索能够进一步提高程序的对弈水平。在此基础上,提... 详细信息

AlphaGo系列算法利用具备学习价值神经网络和策略神经网络主导蒙特卡洛树搜索的方法,成功地推动了棋类游戏人工智能的迅速发展。而最近,已有成果表明采用蒙特卡洛图搜索替代蒙特卡洛树搜索能够进一步提高程序的对弈水平。在此基础上,提出了一种新的基于蒙特卡洛图搜索的方法——维护全局博弈图的蒙特卡洛图搜索算法。该方法通过维护一个全局的博弈图,采用过期结点删除算法清除无价值的结点和边,并利用对手的时间进行推理计算等措施,提高了程序的博弈水平。以海克斯棋为实验对象,结果证明,在计算资源受限情况下相比其他搜索算法胜率有所提升。

关键词： AlphaGo系列算法计算机博弈蒙特卡洛图搜索计算资源