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多模态跨级特征知识转移下音频目标检测网络

光学精密工程 2024年第2期32卷 237-251页

作者：刘诗蓓陈莹江南大学轻工过程先进控制教育部重点实验室江苏无锡214122

声音作为物体固有属性之一能为目标检测提供有价值的信息,当前仅通过监测环境声进行目标定位的方法鲁棒性较低,为解决这一问题提出了跨级特征知识转移下的多模态自监督目标检测网络。首先,针对教师网络和学生网络同级特征间学习能力有... 详细信息

声音作为物体固有属性之一能为目标检测提供有价值的信息,当前仅通过监测环境声进行目标定位的方法鲁棒性较低,为解决这一问题提出了跨级特征知识转移下的多模态自监督目标检测网络。首先,针对教师网络和学生网络同级特征间学习能力有限的问题,设计了基于注意力融合的多教师跨级特征知识转移损失,通过注意力融合的方式融合学生的深层和浅层特征,更高效地学习对应的教师中间层特征,以提取更多的知识,同时结合KL散度,实现教师和学生网络中间层特征的对齐。此外,为了解决定位信息的缺失的问题,加入定位蒸馏损失,通过让学生的包围盒分布去拟合教师的包围盒分布的方式,来获取更多的定位信息。在多模态视听检测MAVD数据集中对网络进行训练,该网络的mAP值在IOU值为0.5,0.75和平均的情况下较基线网络分别有6.71%,14.36%和10.32%的提升。实验结果证明了该检测网络的优越性。

关键词：多模态知识蒸馏目标检测自监督深度学习

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考虑风电场需求的广域水平风速与雷电活动特征分析

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电工技术学报 2024年第11期39卷 3467-3474页

作者：赵泽洋刘亚坤上海交通大学电力传输与功率变换控制教育部重点实验室上海200240

广域水平风速和雷电活动信息是风电场选址与运维的基础数据,基于卫星观测下美国NASA MERRA-2系统和欧洲ECMWF-ERA5系统的广域风速再分析数据,讨论上述两套系统得到的广域平均风速数据的差异。通过2017-2019年三年间的平均数据分析全球... 详细信息

广域水平风速和雷电活动信息是风电场选址与运维的基础数据,基于卫星观测下美国NASA MERRA-2系统和欧洲ECMWF-ERA5系统的广域风速再分析数据,讨论上述两套系统得到的广域平均风速数据的差异。通过2017-2019年三年间的平均数据分析全球水平风速的分布规律与特征;同时,依据全球雷电探测网测得的雷电活动数据,研究全球雷电活动特征及其与水平风速之间的关系。通过分析首次发现广域条件下水平风速和雷电活动的相关性,雷电活动频发在长期平均水平风速为2~5m/s的情况下;水平风速增大时,雷电活动逐渐减弱;水平风速超过15 m/s后,雷电活动明显减少。该文可为风电场选址与运维提供统一测量手段下的大区域风速和雷电活动相关信息,为风能利用提供保障。

关键词：水平风速雷电 MERRA-2 ECMWF-ERA5

中冷压降对多级增压航空活塞发动机性能影响研究

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推进技术 2024年第4期45卷 35-45页

作者：任正敏秦彪卢康博姚晔石磊邓康耀上海交通大学动力机械与工程教育部重点实验室上海200240

为了提高航空用活塞发动机升限和高空性能,本文基于仿真方法,建立带有三级增压中冷的复合增压系统GT-POWER计算模型,并研究了不同飞行高度下各级中冷器的压降对增压系统及发动机性能参数的影响。研究表明,级后中冷器的压降会改变不同飞... 详细信息

为了提高航空用活塞发动机升限和高空性能,本文基于仿真方法,建立带有三级增压中冷的复合增压系统GT-POWER计算模型,并研究了不同飞行高度下各级中冷器的压降对增压系统及发动机性能参数的影响。研究表明,级后中冷器的压降会改变不同飞行高度下的增压系统中涡轮增压器的效率及实际总压比,进而影响发动机的动力性能和燃油经济性。其中,低压级中冷器的压降影响最为显著。在海拔20 km,当中冷器压降增大至6 kPa时,低压级中冷压降导致增压系统实际总压比下降了28.9%。同时,低压级中冷压降造成的航空活塞发动机功率损失约是同工况高压级造成的4倍、机械级的8.3倍。

关键词：航空活塞发动机多级中冷多级增压压降发动机性能

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紫外辐照对芳纶纤维结构与性能的影响

辐射研究与辐射工艺学报 2024年第3期42卷 29-36页

作者：李志尧严坤王雯雯赵青华王栋杨晨光武汉纺织大学纺织纤维及制品教育部重点实验室武汉430200

在空气中对芳纶纤维进行紫外辐照,研究紫外辐照对芳纶纤维结构变化、热稳定性能、结晶性能、表面微观形貌以及拉伸性能的影响。采用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、热重分析仪(TG)表征分析了芳纶纤维紫外辐照前后化学结构、热稳定性的变... 详细信息

在空气中对芳纶纤维进行紫外辐照,研究紫外辐照对芳纶纤维结构变化、热稳定性能、结晶性能、表面微观形貌以及拉伸性能的影响。采用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、热重分析仪(TG)表征分析了芳纶纤维紫外辐照前后化学结构、热稳定性的变化。采用扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和X射线广角衍射仪(XRD)分别观察芳纶纤维紫外辐照前后的表面形貌和晶体结构转变。最后采用单丝强力仪等对样品力学性能进行表征。FTIR结果表明,经过紫外辐照后纤维表面出现新的含氧化合物。SEM和AFM观察结果显示,紫外辐照后纤维表面变得粗糙,并出现沟壑,且随辐照时间增加,粗糙度增加。XRD结果表明,紫外辐照对芳纶纤维晶体结构影响较小。拉伸性能结构显示随着紫外辐照时间的增加,芳纶纤维的单丝抗拉强度出现下降。芳纶纤维经紫外辐照后,表面化学活性提高,粗糙度增加,这将有效改善芳纶纤维与复合基体之间的界面黏合性,增强界面作用力,这对于解决高性能纤维自身难以编织以及复合强度不佳的瓶颈问题具有重要意义,为进一步拓宽芳纶纤维在高防护服饰、防护鞋面等需要增强界面黏合的复合材料领域方面的应用提供参考。

关键词：对位芳纶紫外辐照力学性能表面形貌晶体结构

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基于边缘强化的无监督单目深度估计

系统工程与电子技术 2024年第1期46卷 71-79页

作者：曲熠陈莹江南大学轻工过程先进控制教育部重点实验室江苏无锡214122

为解决无监督单目深度估计边缘深度估计不准确的问题,提出了一种基于边缘强化的无监督单目深度估计网络模型。该模型由单视图深度网络和姿态网络两部分构成,均采用编解码结构,其中单视图深度网络编码器使用高分辨率网络(high-resolution... 详细信息

为解决无监督单目深度估计边缘深度估计不准确的问题,提出了一种基于边缘强化的无监督单目深度估计网络模型。该模型由单视图深度网络和姿态网络两部分构成,均采用编解码结构,其中单视图深度网络编码器使用高分辨率网络(high-resolution net,HRNet)作为骨干网络,在整个过程中保持高分辨率表示,有利于提取精确空间特征;单视图深度网络解码器引入条状卷积,细化深度边缘附近的深度变化,同时利用经典的高斯拉普拉斯算子增强边缘细节,最终充分利用深度边缘信息提高深度估计质量。在KITTI数据集中进行的实验结果表明:所提模型具有较好的深度估计性能,能够使深度图中的目标边缘更加清晰,细节更加丰富。

关键词：单目深度估计无监督学习条状卷积边缘增强

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模块化多电平高压直挂电池储能系统

电力自动化设备 2024年第8期44卷 37-44页

作者：卞凯吴西奇刘畅李睿蔡旭上海交通大学电力传输与功率变换控制教育部重点实验室上海200240

基于模块化多电平变换器(MMC)的高压直挂电池储能系统(MMC-BESS)将海量电芯分散到众多功率子模块中进行分割管控,能够克服电芯参数不一致、电池管理系统等对单机容量的限制。分析了MMC-BESS的拓扑结构、工作原理及其子模块直流侧固有的... 详细信息

基于模块化多电平变换器(MMC)的高压直挂电池储能系统(MMC-BESS)将海量电芯分散到众多功率子模块中进行分割管控,能够克服电芯参数不一致、电池管理系统等对单机容量的限制。分析了MMC-BESS的拓扑结构、工作原理及其子模块直流侧固有的脉动电流成分,进而解析出在电池与功率子模块间引入LC无源滤波器参数对电池电流和直流侧电压成分的影响。电池和滤波电感支路接入后使得MMC-BESS相间环流产生的机理不同于传统的MMC,从理论上推导出环流与桥臂电抗和LC无源滤波器之间的耦合关系,进而提出了一种桥臂电抗和LC无源滤波器的参数设计方法。在MATLAB/Simulink中搭建了35 kV/100 MW/100MW·h的MMC-BESS,仿真结果验证了所提关键参数的设计方法及其对环流影响规律的正确性。

关键词：高压直挂模块化多电平变换器电池储能系统 LC无源滤波环流

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燃弧过程中真空旋转电弧轨迹追踪与特性

电工技术学报 2024年第20期39卷 6553-6563页

作者：生鑫李争博付思曹云东沈阳工业大学特种电机与高压电器教育部重点实验室

控弧的目的是使电弧平稳、快速地离开触头表面，从而有利于提高真空开关的开断能力。不同控弧措施对真空电弧燃弧过程有不同的影响。触头旋转影响真空电弧燃弧期间的弧根状态，进而改变真空电弧在触头表面及触头间的运动特性。该文基于... 详细信息

控弧的目的是使电弧平稳、快速地离开触头表面，从而有利于提高真空开关的开断能力。不同控弧措施对真空电弧燃弧过程有不同的影响。触头旋转影响真空电弧燃弧期间的弧根状态，进而改变真空电弧在触头表面及触头间的运动特性。该文基于可拆卸式真空灭弧室和非对称平板触头进行了直拉、旋转分离方式下的电弧拉弧实验。使用高速摄相机采集燃弧过程中不同分离方式的真空电弧图像。利用Lucas-Kanade光流法目标追踪技术对真空电弧标定，追踪到真空电弧运动轨迹。通过图像处理技术，得到触头不同分离方式下真空电弧运动轨迹和触头之间的电弧面积，进而得到电弧特性的演变过程。分析结果表明，在相同实验条件下，触头旋转分离加速真空电弧由限制型电弧向扩散型电弧转变，导致扩散型电弧沿径向运动范围增大，使电弧能量尽快消散。

关键词：真空电弧旋转分离运动轨迹电弧特性

基于集成树和MoE的馈线统计线损率双层估计模型

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电工技术学报 2024年第3期39卷 774-784页

作者：王守相张丙杰赵倩宇郭陆阳张晟天津大学教育部智能电网重点实验室天津300072 天津市电力系统仿真控制重点实验室天津300072

统计线损率是衡量电力系统经济运行的重要指标。然而,用户用电数据采集异常、数据传输中断等因素会导致统计线损率异常或缺失,这严重阻碍了智能配电网的线损精益化管理与经济高效运行。针对馈线统计线损率合理值的估计问题,该文提出了... 详细信息

统计线损率是衡量电力系统经济运行的重要指标。然而,用户用电数据采集异常、数据传输中断等因素会导致统计线损率异常或缺失,这严重阻碍了智能配电网的线损精益化管理与经济高效运行。针对馈线统计线损率合理值的估计问题,该文提出了一种基于集成树和混合专家系统(MoE)的馈线统计线损率双层估计模型。首先,使用最大信息系数以更有效地分析统计线损率与其相关特征间的非线性关系,并采用鲁棒性强的K-Medoids聚类算法对馈线进行精细划分;然后,使用Stacking集成学习框架,基于基估计和元估计双层模型对馈线统计线损率进行两阶段估计,选用决策树和各类集成树模型作为基估计模型对统计线损率进行初步估计,将各基估计模型输出结果输入元估计模型MoE中进行最终估计,使用方均根误差(RMSE)和平均绝对误差(MAE)来衡量模型所估计统计线损率的合理性;最后,通过算例分析表明,与其他模型相比,该文所提馈线统计线损率双层估计模型具有更低的RMSE和MAE,对馈线统计线损率的估计效果更好。

关键词：统计线损率线损率估计机器学习集成树混合专家系统

多孔中药固体片剂孔隙率的太赫兹有效介质模型研究

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红外与毫米波学报 2024年第3期43卷 344-353页

作者：李旭张梦圆赵雯玥左剑朱卫丰李哲施宇蕾张存林首都师范大学物理系太赫兹光电子学教育部重点实验室北京100048 江西中医药大学现代中药制剂教育部重点实验室江西南昌330004

目前对中药片剂的孔隙测量,一般采用的是具有破坏性的密度测量方法,缺乏无损量化方法。太赫兹辐射能用于无损的提取药物若干光学信息。针对直压型中药片剂,通过太赫兹时域和频域信号处理等不同方法分别计算各种片剂的有效折射率,发现两... 详细信息

目前对中药片剂的孔隙测量,一般采用的是具有破坏性的密度测量方法,缺乏无损量化方法。太赫兹辐射能用于无损的提取药物若干光学信息。针对直压型中药片剂,通过太赫兹时域和频域信号处理等不同方法分别计算各种片剂的有效折射率,发现两种方法得到的有效折射率和片剂的孔隙率均呈良好的线性关系。根据有效折射率特性,利用四种有效介质模型提取了中药片剂的孔隙率并进行量化回归,通过交叉验证与相对分析误差(RPD)发现通过时域信号处理的有效折射率得到的孔隙率回归模型解释性与验证准确性更高,其中最佳模型是Bruggeman模型(RPD=11.3325)。为中药多孔粉体制剂工艺优化提供支持。

关键词：太赫兹光谱有效折射率有效介质理论中药片剂孔隙率