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基于双原子超-亚辐射态选择性驱动的空间定向关联辐射

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物理学报 2024年第14期73卷 87-98页

作者：张杰陈爱喜彭泽安浙江理工大学理学院杭州310018

对于两个二能级原子组成的系统,当受到方向性可调的激光场驱动,同时原子间存在偶极-偶极相互作用和自发辐射相干的条件下,我们研究系统的双光子发射现象.对于全同原子系统,原子在特殊的几何构型下,能够实现将原子系统选择性激发到超辐... 详细信息

对于两个二能级原子组成的系统,当受到方向性可调的激光场驱动,同时原子间存在偶极-偶极相互作用和自发辐射相干的条件下,我们研究系统的双光子发射现象.对于全同原子系统,原子在特殊的几何构型下,能够实现将原子系统选择性激发到超辐射态或亚辐射态,详细讨论了关联函数的角分布情况.对于非全同原子系统,由于原子间的失谐,选择性驱动减弱,但是通过失谐的改变,激光方向调节能够对能级间耦合强度产生显著影响.研究发现调整激光的入射角度和原子的失谐,能够改变原子一阶相干,进而可以优化关联函数的角分布图样,以获得良好的对称性.本研究能够实现单侧或双侧高定向双光子发射,这为纳米天线的双光子发射提供了理论依据.

关键词：超辐射亚辐射光子关联纳米天线

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身材认知在服装分割设计中的感性工学应用

纺织学报 2024年第2期45卷 231-237页

作者：杜培研陈敬玉张晓夏浙江理工大学服装学院浙江杭州310018

为探讨服装分割比例与颜色明度变化对身材认知的影响规律,结合感性工学的基本原理、方法与认知行为学的技术对消费者在服装设计中对于身材认知的感性评价进行量化分析,通过大量基础调研制成108张实验刺激图片,以年轻消费群体为主要调查... 详细信息

为探讨服装分割比例与颜色明度变化对身材认知的影响规律,结合感性工学的基本原理、方法与认知行为学的技术对消费者在服装设计中对于身材认知的感性评价进行量化分析,通过大量基础调研制成108张实验刺激图片,以年轻消费群体为主要调查对象,采集67份实验数据。研究结果表明:服装分割比例和颜色明度对于服装的显瘦感、喜好感呈现规律基本一致;最深明度的颜色显瘦感、喜好感最高,但在次深明度时的显瘦感、喜好感并未次高,所有的感知评分也未符合大众传统认知的“颜色明度越深、显瘦感越高”的规律;未出现极端化评分的样本,认知情感表征不显著。研究成果有助于提升产品的开发效果,调节消费者对身体的满意度,并为服装艺术设计、服装消费者与服装品牌提供一定的参考。

关键词：感性工学服装分割设计颜色明度身材认知

基于随机共振-反向传播算法的压电选针器渐变失效检测

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纺织学报 2024年第3期45卷 202-208页

作者：齐育宝汝欣李建强周悦欣彭来湖浙江理工大学浙江省现代纺织装备技术重点实验室浙江杭州310018 浙江理工大学龙港研究院浙江温州325000

针对压电式选针器在提花过程中故障特征难以判断的问题,提出了一种基于随机共振-反向传播(SR-BP)算法的压电选针器渐变失效检测方案。研究压电选针器提花过程中驱动件的运动状态及其双向压电效应产生的电信号,对渐变失效状态下的压电陶... 详细信息

针对压电式选针器在提花过程中故障特征难以判断的问题,提出了一种基于随机共振-反向传播(SR-BP)算法的压电选针器渐变失效检测方案。研究压电选针器提花过程中驱动件的运动状态及其双向压电效应产生的电信号,对渐变失效状态下的压电陶瓷驱动件内部电信号进行随机共振(SR)故障诊断。提取振动序列的时域及频域参数与SR参数生成训练样本,通过算法使特征参数匹配出最优SR参数,将压电选针器振动信号与噪声信号混入SR参数形成的非线性系统中,观察该系统输出量的时域和频域变化达到快速检测故障的目的。研究结果表明:选针器失效后时域特征在30~350 Hz将发生明显差异,全参数的SR-BP故障检测方法的精确度可达到97.5%,信噪比达到7.36 dB,可有效地对压电选针器进行故障检测。

关键词：针织机械压电选针器随机共振共位检测 BP神经网络失效分析

复杂场景下基于稀疏表示的多目标生命体征估计

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通信学报 2024年第7期45卷 223-234页

作者：王洪雁马嘉康黄梓峰浙江理工大学计算机与科学技术学院浙江杭州310018 浙江理工大学信息科学与工程学院浙江杭州310018

针对复杂室内场景下毫米波雷达难以对多个运动目标生命体征精确估计的问题,提出了一种复杂场景下基于稀疏表示的多目标生命体征估计方法。首先对回波数据进行预处理以获得目标场景点云;然后构建动态杂波抑制模型以滤除动态干扰;接着关... 详细信息

针对复杂室内场景下毫米波雷达难以对多个运动目标生命体征精确估计的问题,提出了一种复杂场景下基于稀疏表示的多目标生命体征估计方法。首先对回波数据进行预处理以获得目标场景点云;然后构建动态杂波抑制模型以滤除动态干扰;接着关联多目标数据并基于扩展卡尔曼滤波实现多目标跟踪进而提取多动目标胸腔相位信息;随后基于呼吸心跳的频域稀疏特性,提出数据驱动的自适应字典构建方法以实现呼吸心跳信号的有效分离;最后基于稀疏重构方法获得高精度的多目标生命体征估计。实际场景下大量测试结果表明,相较于现有主流生命体征估计方法,所提方法可实现复杂动态杂波场景下多目标生命体征的有效感知。

关键词：毫米波雷达生命体征检测动态杂波稀疏表示自适应字典

丝网印刷还原氧化石墨烯改性蚕丝织物的导电与电热性能

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纺织学报 2024年第3期45卷 122-128页

作者：陈锟许晶莹郑怡倩李加林洪兴华浙江理工大学纺织科学与工程学院(国际丝绸学院) 浙江杭州310018 浙江理工大学丝绸与时尚文化研究中心浙江杭州310018

为探究组织结构与丝网印刷次数对蚕丝织物导电性、耐水洗性以及电热性能的影响,设计缎纹组织、斜纹组织、重纬组织3种结构,通过丝网印刷工艺制备氧化石墨烯(GO)改性蚕丝织物,经过原位还原制得还原氧化石墨烯(RGO)改性导电蚕丝织物。借... 详细信息

为探究组织结构与丝网印刷次数对蚕丝织物导电性、耐水洗性以及电热性能的影响,设计缎纹组织、斜纹组织、重纬组织3种结构,通过丝网印刷工艺制备氧化石墨烯(GO)改性蚕丝织物,经过原位还原制得还原氧化石墨烯(RGO)改性导电蚕丝织物。借助扫描电子显微镜和X射线衍射仪对RGO改性蚕丝织物进行表观形态观察与晶体结构表征,分析了RGO改性蚕丝织物的导电性、耐水洗性和电热性能。结果表明:随着丝网印刷次数的增加,织物的电阻率逐渐减小;相同丝网印刷次数下电阻率最小的为RGO改性重纬蚕丝织物,经9次水洗后,丝网印刷5次所得RGO改性缎纹、斜纹、重纬蚕丝织物的电阻率分别增大了0.710、0.472、0.308 kΩ·cm;相比RGO改性斜纹和重纬蚕丝织物,RGO改性缎纹蚕丝织物具有较好的电热性能,在0.025 A的恒定电流下以10℃/s的升温速率达到96℃的饱和温度。通过丝网印刷工艺制备的RGO改性蚕丝织物在智能可穿戴纺织品领域具有良好应用潜力。

关键词：蚕丝织物丝网印刷组织结构还原氧化石墨烯导电性能电热性能

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2R1T并联机器人滑模自适应迭代学习控制

机器人 2024年第3期46卷 317-329页

作者：周博文张海峰李秦川浙江理工大学机械工程学院浙江杭州310018

针对具有两转一移自由度的并联机器人的重复性加工轨迹跟踪精度问题,提出了一种滑模-自适应-迭代学习控制方案。具体而言,采用迭代学习控制来提高轨迹控制的精度,引入滑模控制来增强控制系统的鲁棒性,并采用自适应控制来处理系统内在的... 详细信息

针对具有两转一移自由度的并联机器人的重复性加工轨迹跟踪精度问题,提出了一种滑模-自适应-迭代学习控制方案。具体而言,采用迭代学习控制来提高轨迹控制的精度,引入滑模控制来增强控制系统的鲁棒性,并采用自适应控制来处理系统内在的不确定性,降低了滑模控制中切换项引起的振荡问题。进一步,通过Bellman-Gronwall定理与λ范数证明了控制系统的收敛性。通过设计类李雅普诺夫函数证明了控制系统的稳定性。最后,进行控制方案的数值仿真以及真机实验,验证了所提出的控制方案能够有效提升两转一移类并联机构的控制精度以及系统鲁棒性。在该控制算法下,并联机器人关节空间的平均误差、最大误差及标准差相比于PD控制方法降低了59.5%、55.1%和60.1%。

关键词：迭代学习控制 2R1T并联机器人滑模控制自适应控制

基于服装吊挂系统协同的车间混合流水线布局优化

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纺织学报 2024年第3期45卷 169-176页

作者：童锡宇郑路杨金昌胡觉亮韩曙光浙江理工大学经济管理学院浙江杭州310018 达利(中国)有限公司浙江杭州311200 浙江理工大学理学院浙江杭州310018

为适应服装生产企业转型,针对服装制造车间混合流水线生产存在吊挂系统的物料传输路径耗时耗能、各工作台作业负荷时间不均、加工周期长及加工设备资源浪费等问题,根据服装生产工艺流程、工作台资源和加工设备数量受限、理性生产节拍等... 详细信息

为适应服装生产企业转型,针对服装制造车间混合流水线生产存在吊挂系统的物料传输路径耗时耗能、各工作台作业负荷时间不均、加工周期长及加工设备资源浪费等问题,根据服装生产工艺流程、工作台资源和加工设备数量受限、理性生产节拍等约束条件,建立物料传输总距离极小化及平滑系数极小化的双目标数学规划模型;设计非支配遗传(NSGA-Ⅱ)算法,对多款式服装生产具体实例进行编程仿真求解,并与多目标粒子群(MOPSO)算法进行优化对比。研究结果表明:NSGA-Ⅱ算法拥有更好的寻优能力,实验得到最优总距离为82 m、最优平滑系数为21.977、最优编制效率为90.2%、最少只需要打开10个工作台和使用18台加工设备,企业可根据不同目标的需要择优选出相应的布局编排方案。

关键词：双目标布局优化服装吊挂服装车间混合流水线 NSGA-Ⅱ算法节能增效

基于自适应Loess的纱线张力信号处理方法

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纺织学报 2024年第2期45卷 246-254页

作者：彭来湖侯良美齐育宝汝欣刘建廷浙江理工大学浙江省现代纺织装备技术重点实验室浙江杭州310018 浙江理工大学龙港研究院有限公司浙江温州325802

为保持针织系统中纱线张力的稳定并解决纱线张力检测过程中的噪声干扰问题,提出了一种基于自适应Loess的纱线张力信号优化方法。通过信号特征分析,将纱线张力结果划分为周期性信号、奇异点信号、高频干扰信号和低频耦合干扰信号。为消... 详细信息

为保持针织系统中纱线张力的稳定并解决纱线张力检测过程中的噪声干扰问题,提出了一种基于自适应Loess的纱线张力信号优化方法。通过信号特征分析,将纱线张力结果划分为周期性信号、奇异点信号、高频干扰信号和低频耦合干扰信号。为消除这些干扰信号,提出了相应的数据处理方法:限幅滤波去除奇异点信号、低通滤波消除高频干扰信号以及改进的Loess方法去除低频耦合干扰信号。在3种不同情况的张力信号上验证了该方法的可靠性。实验结果显示,自适应Loess算法能有效平滑张力波动,提升信噪比分别达25.014%、27.661%、25.276%,证明了该方法在不同情况下的有效性和稳定性,为针织系统中纱线张力的稳定性和生产效率的提升提供了可行的解决方案。

关键词：纱线张力检测自适应张力波动信号优化干扰信号处理

基于卡尔曼滤波的激光外差干涉位移测量误差补偿

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光学精密工程 2024年第3期32卷 357-365页

作者：周志鹏楼盈天王升帆陈宇陈本永浙江理工大学信息科学与工程学院浙江杭州310018

针对激光外差干涉仪测量过程中测量镜随被测对象旋转而导致的位移测量误差,提出了一种基于卡尔曼滤波的激光外差干涉位移测量补偿方法。根据测量镜转角和测量光束光斑位置变化对应关系,利用位置敏感探测器(PSD)和位置电压信号卡尔曼滤... 详细信息

针对激光外差干涉仪测量过程中测量镜随被测对象旋转而导致的位移测量误差,提出了一种基于卡尔曼滤波的激光外差干涉位移测量补偿方法。根据测量镜转角和测量光束光斑位置变化对应关系,利用位置敏感探测器(PSD)和位置电压信号卡尔曼滤波方法测得降噪后的光斑位置变化,从而获得更为准确的转角测量结果,最后根据转角与位移的解耦数学模型利用测得的转角进行位移补偿。为验证滤波算法和位移补偿方法的可行性和有效性,搭建激光外差干涉测量实验装置,分别进行光斑位置稳定性测量实验、角度测量验证实验和激光外差干涉位移测量补偿实验。实验结果表明:经卡尔曼滤波降噪后系统装置测得的光斑位置抖动标准差从0.52μm降至0.18μm,测量的转角与索雷博六自由度转台的转角偏差在±1.38×10^(-4°)内,对***线性导轨200 mm量程内的位移和转角进行测量,将测得的转角进行位移补偿后,系统的位移测量结果与***线性导轨位移的标准差从1.55μm减小到0.29μm。

关键词：激光外差干涉位移测量误差补偿卡尔曼滤波