计算机科学与应用

  • 基于类簇合并的无参数密度峰值聚类算法

    刘天娇;王胜景;袁永生;

    密度峰值聚类算法(DPC)通过决策图直观地找到类簇中心进而完成聚类,是一种简单高效的聚类算法。然而,DPC算法的截断距离和类簇中心都是人为确定的,受主观影响较大,具有不确定性。针对上述问题,提出一种基于类簇合并的无参数密度峰值聚类算法(NDPCCM)。首先根据样本点两两之间的相似度的分布特征将其分为类内相似度和类间相似度两种类型,并利用类内相似度自动确定截断相似度,避免了人为设置参数;接着根据簇中心权值的下降趋势自动选择初始类簇中心,得到初始类簇;最后通过合并初始类簇对初步聚类结果进行优化,提高了聚类的准确性。在人工数据集和UCI真实数据集上,将所提算法与DPC、DBSCAN、K-means算法进行对比实验。结果表明所提算法无需输入参数就能够自动得到类簇,且聚类性能优于其他算法。

    2024年08期 v.47;No.655 1-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 1510K]
    [下载次数:210 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
  • 基于Hadoop技术的加速器大数据安全存储与高效分析系统设计

    赵子晨;杨锋;郭玉辉;陈又新;李钊扬;刘海涛;

    为了解决当前加速器控制系统在数据管理方面所面临的海量数据安全存储和高效分析处理的问题,在现有的基础上引入了Hadoop大数据框架,并结合大数据其他相关组件,构建一个分布式数据仓库系统。文章详细阐述了数据仓库的搭建过程,包括软硬件架构以及将数据从现有数据库抽取、转换和加载到数据仓库的方案。特别是针对系统归档数据的存储和分析需求,根据实际应用场景设计一个基于HBase的存储解决方案。在系统部署完成后,进行了吞吐量测试,并与当前使用的传统数据库进行性能对比。测试结果显示,基于Hadoop的数据仓库系统在海量数据存储、高性能查询以及数据分析处理方面都表现出明显的优势。这一改进为加速器控制系统提供了更强大的数据管理和处理能力,有望为加速器在未来的发展提供更多可能性。

    2024年08期 v.47;No.655 9-17页 [查看摘要][在线阅读][下载 1868K]
    [下载次数:1692 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:1 ]
  • 基于STPA与模糊BN的新能源汽车安全性分析方法研究

    张顺;周娟;

    随着新能源汽车自动化程度不断提高,各系统之间耦合造成的故障急剧增加,传统的安全分析方法已无法满足当前汽车复杂系统的危险性分析要求。针对新能源汽车突然失控事故存在的高危性、复杂多样的问题,提出一种基于STPA与模糊BN的新能源汽车安全性分析方法。首先,运用系统理论过程分析方法(STPA)分析新能源汽车突然失控事故,得出系统级事故及危险,构建控制反馈回路,并识别不安全控制行为;接着,根据STPA分析结果构建模糊BN,通过GeNIe软件训练数据,可视化模糊BN,得到基本事件的发生概率,并由试验仿真得出蓄电池及储能系统、电机电控和整车控制器的后验概率分别为0.70、0.17和0.16。结果表明,所提方法能有效识别系统潜在危险,发现系统薄弱环节,可为提高系统可靠性提供依据。

    2024年08期 v.47;No.655 18-24页 [查看摘要][在线阅读][下载 1666K]
    [下载次数:453 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
  • 面向电商领域的旗袍知识图谱构建与实证研究

    宋丹;章银萍;伍洪健;袁理健;

    为挖掘旗袍服饰要素的关联关系与隐藏价值,构建一个基于电商数据的细粒度旗袍知识图谱,并开展实证研究。旗袍知识图谱采用自底向上逐层构建的方法,首先根据先验知识设计细粒度本体模型,为后续工作提供逻辑基础;然后采集并预处理原始数据,通过知识抽取、知识融合规范化数据,进行实例填充,完成数据层设计;最后将数据存储到图数据库,实现可视化。在此基础上,围绕旗袍、服饰要素以及用户人群开展深度挖掘、知识推理,借助图分析算法在社区检测、相似度和要素关联上展开实证研究。结果表明:旗袍知识图谱蕴含服饰要素之间隐藏的关系,能够挖掘内在的语义信息;旗袍服饰要素和用户人群之间存在一定的知识关联性,进而辅助设计与销售决策。

    2024年08期 v.47;No.655 25-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 1664K]
    [下载次数:393 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
  • 基于VMD-ISSA-LSTM的短时交通流预测研究

    庞学丽;宋坤;姚红云;李一博;曹志富;

    针对城市短时交通流随机波动性强、可靠性低、预测精度差等问题,将变分模态分解(VariationalMode Decomposition,VMD)和改进麻雀搜索算法(ImproveSparrowSearchAlgorithm,ISSA)与长短期记忆(LongShort-Term Memory, LSTM)神经网络相结合,建立一种短时交通流预测模型(VMD-ISSA-LSTM)。首先利用VMD对历史原始交通流数据进行分解;然后采用佳点集、正弦函数扰动和Tent混沌映射等策略对标准的SSA算法加以改进,增强ISSA算法的寻优能力;最后,将每个分量送入ISSA-LSTM中进行预测,同时将预测结果线性叠加,得到交通流量预测值。以上海市中山北路-曹杨路口2018年11月1日—30日的历史交通数据对模型进行验证。结果表明,与LSTM、VMD-LSTM、VMD-SSA-LSTM等传统预测模型相比,VMD-ISSA-LSTM模型的预测结果的平均绝对百分比误差为1.278 4%,能够更好地应用于短时交通流预测中。

    2024年08期 v.47;No.655 31-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 1789K]
    [下载次数:684 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:1 ]
  • 数字地下空间信息检测管理平台研究

    李姣姣;刘毅;张永利;杨丽丽;王辛;

    地下检测是诊断和预防地下病害的重要手段,但由于传统的城市地下检测数据平台架构限制,各组织机构独立管理和上传数据,导致数据共享难以实现。针对这一问题,利用先进的互联网、物联网技术,通过感、传、知、用四层架构建立数据综合信息管理平台,加强检测数据的汇聚融合、共享开放和开发利用,发挥数据的基础资源作用和分析引擎作用,提高政府决策科学化水平和管理效率,对于保障城市安全和预防道路风险隐患具有重要意义。数字地下空间信息检测管理平台可实现多源数据的统一管理,促进数据有序流动,对检测结果进行直观的展示、查询和工程化管理。文中利用地图数据实现地下空间数据与检测数据的匹配,实现检测结果的可视化表达。通过对数据的统计分析和评价来精准定位安全隐患及事故,促进城市建设协调机制更加健全;同时检测数据可通过安卓端以图片、文字、视频等多种方式实时地传送到信息管理平台,实现多端数据推送与接收,推动数据资源的开发利用,提高服务效率。该信息管理平台可实现与数据道路、智慧城市的完美对接,通过对其在不同场景的示范应用,不断完善平台功能、性能,验证了该信息管理平台的服务能力,提高了地下检测数据信息化的整体水平。

    2024年08期 v.47;No.655 37-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 1520K]
    [下载次数:101 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:1 ]
  • 基于多目标优化加权软投票集成算法的信用债违约预警研究

    郑怡昕;王重仁;

    为了提高信用债违约预测的准确性和稳定性,便于金融风险管理,以2014年1月1日—2021年12月31日的信用债为研究对象,提出一种基于多目标优化的加权软投票集成算法。该算法通过计算每个基分类器的模糊密度来量化其识别能力,并使用多目标粒子群算法来求解基分类器的权重。将所提算法与其他单一分类器如支持向量机、逻辑回归、高斯贝叶斯、MLP,以及其他集成算法如投票类集成算法(voting)和stacking算法进行比较,采用期望PFI算法进行特征重要度分析。结果表明,加权软投票集成算法在信用债违约预测中表现出色,不仅提升了单一算法的性能,且相对于其他集成算法,具有更高的准确性、精确度和AUC值。违约前主体评级、交易所、违约前债项评级、总资产周转率、货币资金、净资产增长率、经营活动现金流量占营收比、GDP、PPI、注册地、短期国债利率、宏观经济景气指数(先行指数)、债券类型和所属行业的特征重要度较高,在信用债违约中值得关注。该研究可为金融风险预测提供一种有效方法,对于投资者和金融机构的风险预警具有重要参考意义。

    2024年08期 v.47;No.655 43-48页 [查看摘要][在线阅读][下载 1367K]
    [下载次数:173 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:0 ]
  • 融合知识图谱和语义匹配的医疗问答系统

    徐若卿;

    问答系统是自然语言处理领域中的一项重要任务,常应用于医疗服务。传统的问答系统通过知识图谱的实体关系匹配返回相应的尾实体作为答案,然而,倘若实体或关系无法识别,又或者在知识图谱中并不存在相应的实体关系,问答将无法继续进行。为了解决这一问题,建立一种融合知识图谱和语义匹配模型的中文医疗问答混合系统。当所提问题无法在知识图谱中进行实体关系匹配时,该模型能继续从问答对数据集中找到最相似的问题,并返回相应结果作为答案。在语义匹配模型方面,结合中文医疗相似问题对,在Sentence-BERT模型上进行微调训练,并引入双曲空间中的距离度量函数对句子对进行相似度度量。结果表明:在整体性能方面,所提模型相较于BERT这类大语言模型精度能提升7.16%;在度量能力方面,双曲度量相较于通用欧氏空间度量,如余弦度量,最高能有2.28%的精度提升和1.58%的F_1值提升。

    2024年08期 v.47;No.655 49-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 1518K]
    [下载次数:1121 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:1 ]

电子与信息器件

  • 周期介质加载大轨道回旋行波管研究

    杨锦涛;王峨锋;雷朝军;赵其祥;雷子涵;高东硕;曾旭;冯进军;

    通过耦合系数、模式竞争和起振条件分析谐波状态下采用大回旋电子注周期性介质加载结构的注波互作用特点,并通过理论分析和PIC粒子模拟,优化设计出一支Ka波段大回旋电子注回旋行波管。该回旋行波管处于二次谐波工作状态,互作用结构采用周期性介质加载结构,结构简单,工艺成熟。仿真结果表明,在电子注为75 kV、电流为9 A、磁场强度仅为0.51 T的工作条件下,所设计的回旋行波管最大输出功率达到了156 kW,3 dB带宽为4.4 GHz,最大增益为47.18 dB,磁场用常规电磁线圈磁体产生即可达到要求。

    2024年08期 v.47;No.655 55-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 1680K]
    [下载次数:55 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
  • 基于BSO-BP改进动态帧时隙算法的密集环境下RFID标签读写优化方法

    王思源;洪涛;姜逸璇;

    无线射频识别技术作为物联网的关键技术,正在不断发展并广泛应用于我国制造业领域。为了解决大量无线射频识别标签读写时相互竞争信道而产生的数据碰撞现象,需要对标签数量进行准确估计。文章在传统动态帧时隙算法的基础上,利用天牛群搜索算法寻找BP神经网络的最优初始权值和阈值,并将最优值应用到BP神经网络的参数设定中,实现了对标签数量的准确估计。通过实验和企业实际使用RFID绑定电源线的生产效果证明,与传统的动态帧时隙算法相比,所提出的改进算法既保证了读取的准确性,又缩短了读取时间,有效地提高了系统的效率。

    2024年08期 v.47;No.655 61-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 1676K]
    [下载次数:136 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
  • ESD保护电路在HDMI板级信号完整性中的影响分析及其布局优化研究

    王淼;李嘉豪;汤浩;郭亚;

    为了解决HDMI接入ESD保护电路后信号完整性受破坏等问题,从器件的空间布局对HDMI信号完整性影响进行研究分析,同时考虑了瞬态电压抑制(TVS)高频寄生参数的影响,搭建了ESD放电模型和TVS高频等效电路模型,并对其可靠性进行了验证。从差分器件接入信号线旋转角度和彼此间错开距离研究其对信号完整性的影响,设计了25套不同夹角和4套不同错开距离的板级模型,在不同特性的传输频率下进行S参数仿真,并从中选取出垂直型、水平型、错开型三种具有代表性的空间布局模型,利用有限元仿真得到差分信号线的S参数和眼图。仿真结果表明,垂直型排布相比于其他两种典型空间布局,回波损耗平均降低了248.1%,插入损耗平均降低了20.6%,眼图的眼宽和眼高在三种空间布局中最大。研究成果为PCB静电放电保护电路分析与设计提供了布局优化指导。

    2024年08期 v.47;No.655 68-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 1700K]
    [下载次数:126 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
  • 基于QPSO改进LSTM发动机怠速预测的FPID控制

    赵晴;潘江如;董恒祥;郭鸿鑫;

    以北京现代伊兰特G4GD发动机为试验台,将电控系统故障作为实验变量,测得规定时间内双传感器组合发生故障时的发动机怠速,并选原车ECU较难控制的6种组合怠速故障进行分析。基于量子粒子群算法(QPSO)对长短时记忆神经网络(LSTM)隐含层节点、训练次数与学习率进行寻优预测,将预测结果与多种神经网络进行对比,并通过均方根误差(RMSE)评价指标进行判断。使用Origin数据拟合将预测输出结果进行数值拟合,之后输入Matlab中使用Simulink搭建控制单元模型,由模糊常量-积分-微分(FPID)控制器对输出结果进行怠速控制。结果表明:基于量子粒子群算法改进的长短时记忆神经网络预测效果最好;模糊常量-积分-微分控制器对怠速的控制可有效缩短电子控制单元(ECU)的控制时间,无超调,且可有效调节至规定怠速。

    2024年08期 v.47;No.655 75-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 2412K]
    [下载次数:263 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
  • 基于单片机和PID算法的温度智能控制系统设计

    祖一康;徐妙婧;

    为提高温度控制的智能化水平,设计一种智能温度控制系统。该系统以STC89C52单片机为控制器,采用PID算法控制温度,具有语音播报和手机远程控制等功能。采用DS18B20温度传感器采集环境温度;设计LCD12864显示电路实时显示当前温度、温度上下限以及温度状态;设计WT588D语音提醒电路,当测量温度小于下限或大于上限时发出语音提醒;设计按键电路实现温度上下限值的设定;设计蓝牙通信电路,与手机APP通信,实现远程控制;采用PID算法输出控制量,控制固态继电器驱动加热或降温装置,实现温度控制。其次,对温度控制系统的硬件和软件进行设计,并制作实物进行运行测试。实验结果表明,所设计的温度控制系统能够很好地实现温度控制,从而达到预期效果,且操作方便、成本低,具有较强的应用价值。

    2024年08期 v.47;No.655 83-89页 [查看摘要][在线阅读][下载 1721K]
    [下载次数:4557 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:5 ]
  • 耳温计检定系统机械臂位姿自动修正方法研究

    赵子惠;张玉佩;陈宜兵;曹松晓;汤建斌;徐志鹏;

    针对耳温计自动检定系统中机械定位随机偏移的问题,提出一种基于机器视觉的机械臂位姿自动修正算法。在恒温槽基准位建立机械臂运动的基准参考坐标系,在此坐标系下设计机械臂作业路径动作;系统作业过程中,通过定位恒温槽上的特征图案生成变换矩阵,产生新参考坐标系;机械臂来到新参考坐标系下拍照,反推变换矩阵偏差值并对其迭代更新;通过对机械臂运动的参考坐标系进行修正,完成对机械臂三维作业的位姿修正。实验结果表明,所提算法对恒温槽上3个平面的定位精度达到0.5 mm以内,为相似场景下的视觉引导提供了一种新思路。

    2024年08期 v.47;No.655 90-94页 [查看摘要][在线阅读][下载 1427K]
    [下载次数:113 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
  • 一种高精度高稳定性的片内振荡电路设计

    宗佳佳;黄坚;来鹏飞;李良;

    作为系统时钟源,振荡电路的频率特性会影响芯片工作性能。为提高片内振荡器输出时钟的精度及稳定性,设计一种基于RC结构的振荡电路。该振荡电路采用带隙基准产生电容充电电流及基准电压,通过调整镜像管比例进行频率粗调校正,通过调整基准电压大小和温度系数以实现频率细调校正及温度特性校正。电路基于55 nm CMOS工艺设计实现,仿真结果表明,典型条件下电路工作输出为30 MHz,50%占空比时钟,在1.6~5.5 V、-40~125℃工作范围内,振荡频率偏移位0.6%以内,中心校准精度为0.5%,可作为片内高精度时钟源或参考时钟。

    2024年08期 v.47;No.655 95-100页 [查看摘要][在线阅读][下载 1666K]
    [下载次数:133 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:1 ]
  • 大田灌溉阀门控制系统设计与实验

    孙华键;冯向萍;李永可;毛博文;徐新龙;

    为解决大田农作物灌溉效率低、灌溉设备精细化程度不够及田间人工灌溉成本高等问题,设计一种大田灌溉阀门控制系统,旨在提升大田灌溉的机械化程度和自动化水平,为智慧农田灌溉系统发展提供有力保障。该系统的核心组成部分包括STM32主控系统、阀门控制系统、数据传输和太阳能供电系统。该研究设计了阀门控制系统的硬件电路和软件程序,采用PID算法实现对阀门开、关以及0~10级的流量调节功能,并通过OneNET云平台和微信小程序实现阀门状态的远程控制和上传功能。测试结果表明,该系统具有多功能、易操控、低成本、高精度的特性,有助于灵活管理水资源和灌溉计划,使得大田农业灌溉省时省力,达到节水增效的目的。

    2024年08期 v.47;No.655 101-106页 [查看摘要][在线阅读][下载 1629K]
    [下载次数:319 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
  • 基于STM32的SWISS整流器研究与设计

    刘新贺;马山刚;金福宝;石进强;祁延明;

    SWISS整流器具有输出功率高、输出电压可调、易高频化等特点,十分适合用于电动汽车大功率充电、数据中心、通信基站等大功率变换场合。文中提出一种采用STM32F334单片机控制的SWISS整流器设计方案,利用电压电流PI双闭环控制策略实现对输出电压的精确控制,并进行控制算法的设计,实现系统功率因数校正的功能。设计SWISS整流器的硬件电路方案,并给出元件参数计算及选型方法。制作400 V/1 000 W样机对所提出的方案进行实验验证。结果表明:系统功率因数在额定功率下可达0.998,转换效率可达97.37%,并具有较快的响应速度;在半载满载切换时,动态调节时间小于70 ms,且电压超调量最大为10%。验证了所提方案的可行性。

    2024年08期 v.47;No.655 107-112页 [查看摘要][在线阅读][下载 1730K]
    [下载次数:483 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]

能源技术

  • 基于爬坡方向状态划分的MCMC风电功率序列建模方法

    崔黎丽;周云海;石基辰;高怡欣;燕良坤;

    由于电网弃风或者灵活性资源不足往往发生在风电大量发电时,故提高风电时间序列模型对大出力状态的建模-抽样精度,有助于后续的电网灵活性资源相关研究。在传统马尔科夫链蒙特卡洛(MCMC)法和持续与波动蒙特卡罗(PV-MC)法基础上,提出一种考虑爬坡方向状态划分的改进方法,以更准确地描述风电出力连续爬坡至大出力状态的过程。该方法以累积分布概率而不是以功率大小均匀划分状态区间,使各个状态区间的样本分布更均匀,提高了风电时间序列模型对大出力状态的建模-抽样精度。通过算例比较所提方法、MCMC法及PV-MC法生成风电功率序列与历史数据的分布特性和统计特性指标,结果表明,所提方法的拟合度较好,且能够有效解决MCMC法和PV-MC法高出力、样本偏少的问题。

    2024年08期 v.47;No.655 113-120页 [查看摘要][在线阅读][下载 1782K]
    [下载次数:191 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
  • 基于DSOGI-PLL与ANF-LPF的i_p-i_q三相谐波检测方法

    马玉立;原浩;陈良亮;赵阳;

    随着分布式电源大规模接入电网,电力系统中频率波动、电压不平衡以及谐波畸变等问题日益严重。在这样不平衡和失真的电网条件下,传统i_p-i_q谐波检测法已不能满足工程需要。为解决这一问题,文中提出一种基于DSOGI-PLL与ANF-LPF的i_p-i_q三相谐波检测方法。一方面,采用DSOGI-PLL提高复杂电网下提取基波相位的能力;另一方面,采用一种具有选择性谐波滤波能力的改进结构LPF,来提高谐波检测的抗干扰能力。结果表明,所提方法能够在复杂电网条件下完成三相谐波检测。

    2024年08期 v.47;No.655 121-125页 [查看摘要][在线阅读][下载 1796K]
    [下载次数:238 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
  • 基于蛇优化算法的电力系统无功优化

    彭琦;涂建;高珍;陈恒;潘成勇;

    无功优化在电力系统中具有重要的意义,可以提高系统的功率因数,减少有功损耗并改善电压稳定性。蛇优化算法具有全局搜索能力和快速收敛的特点,故将该算法作为一种新的优化方法运用到无功优化中,建立以机端电压、变压器变比和无功补偿量为系统控制变量,以网络损耗最小为目标的无功优化模型。通过采用57节点系统,将蛇优化算法与粒子群算法、改进粒子群算法分别进行比较验证。实验结果表明,蛇优化算法能够有效地优化电力系统的无功功率,提高系统的性能和稳定性。

    2024年08期 v.47;No.655 126-130页 [查看摘要][在线阅读][下载 1544K]
    [下载次数:267 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
  • 考虑户用分布式光伏的负荷聚合商自建储能的容量配置

    赵雅洁;薛田良;张磊;徐光晨;

    在新能源发电量将成为电量主体、太阳能发电将成为第一大电源的前景下,建立储能是解决光伏发电不稳定,限制光伏电力应用与输送和夜间缺乏光伏电力等问题的有效手段。以青海省果洛地区为参考,考虑到此地区用户分散性较大,主要用电为光伏消纳,且部分用户装有屋顶分布式光伏,为解决用户夜间用电问题和避免分布式光伏资源浪费,提出由负荷聚合商建立储能系统,结合容量约束条件,以收益最大为目标对储能系统进行容量配置;再采用非线性变化惯性权重改进的粒子群算法进行求解。结果表明,在解决上述问题的同时,聚合商既能获得自身收益,又能使签约用户节省用电成本,可有效促进更多用户与其签约,从而整合更多需求侧资源,为电网的需求侧响应及市场调控提供更好的辅助服务。

    2024年08期 v.47;No.655 131-137页 [查看摘要][在线阅读][下载 1517K]
    [下载次数:740 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]

激光与红外技术

  • 基于激光测距的压力容器失圆率检验方法

    肖天琦;魏克敏;聂传杰;李瑞宇;张凯博;冯焕;卢永雄;

    针对目前在役压力容器失圆率检验困难、精度不高等问题,将目前较为成熟的激光测距技术应用于压力容器最大内径差测量及失圆率检验。将3个测距精度为1 mm的微型TOF400F激光测距传感器搭载于一根可伸入容器内部的测量杆中,旋转1周采集测距数据;之后对数据进行投影变换和使用最小二乘法拟合圆,进而得到压力容器筒体截面直径。变换后找到数据最大内径差,从而计算得出失圆率。相较于传统人工使用钢卷尺和千分尺测量,所提方法精度和可信度都显著提高,为解决压力容器失圆率的检验问题提供了一种新的解决办法。

    2024年08期 v.47;No.655 138-142页 [查看摘要][在线阅读][下载 1519K]
    [下载次数:83 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]

前沿交叉科学

  • 改进偏好多目标优化算法在直流偏磁抑制装置优化配置中的应用

    曹梦茜;卢洪坤;孙翔;邹国平;安斯光;

    基于偏好的多目标优化算法能够定向搜索符合决策者需求的Pareto解集,是多目标优化算法与工程实际联系最为紧密的方法之一。为准确地将决策者偏好需求反映到最终Pareto解集,提出一种偏好映射点动态更新策略,通过动态更新偏好映射点来降低算法对初始参考点位置的依赖。为实现输出Pareto解数目可调可控,引入偏好解集过滤器,使得算法能够得到解集数目符合决策者要求、分布均匀的Pareto解。最后,利用所提算法求解ZDT系列测试函数和浙北区域直流偏磁抑制装置优化配置问题。结果表明,所提算法能有效收敛至决策者偏好对应的Pareto解集,可以为直流偏磁抑制装置优化配置工程实际问题提供符合决策者需求的优秀候选方案。

    2024年08期 v.47;No.655 143-148页 [查看摘要][在线阅读][下载 1450K]
    [下载次数:74 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
  • 联合con-GRU与ATGAT模型的情感分析三元组方法

    毕晓杰;李卫疆;

    情感分析三元组任务是情感分析任务的研究热点,其目的在于将方面词、情感词与情感极性组成三元组。图神经网络是提取句子特征的有效手段,但其无法关注节点与节点之间的关系,并且注意力权重赋予不合理。为此,提出一种联合双向对抗GRU与基于句法注意力机制的GAT模型。利用依存句法树的句子向量和ATGAT模型提取句子情感词,并将句子用syn-str更新向量表示;再融合句法结构的向量,通过双向对抗GRU提取特征进行情感判断。在三个公开英文数据集中开展实验,结果表明,所提模型相对其他基线模型具有更优异的性能。消融实验和对比实验也说明,所提出的各个网络模型组件比其他组件能更有效地将句法信息与原句向量融合。

    2024年08期 v.47;No.655 149-154页 [查看摘要][在线阅读][下载 1517K]
    [下载次数:178 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
  • 基于L(2+1)D的养殖鱼类摄食状态下活跃程度识别方法

    唐晓萌;缪新颖;

    鱼类行为的活跃程度是鱼类行为研究中的关键指标,可为水产养殖过程提供有用的基础数据。然而现有的计算机视觉方法在活跃程度识别的应用中依赖于大量存储和计算资源,在实际场景中实用性较差。为了解决这些问题,提出一种鱼类摄食活动识别模型——L(2+1)D,将3D卷积分解为2D大空间卷积和1D时间卷积,使用少量的大型卷积核来增加感受野,实现更强大的特征提取效果。将空间卷积和时间卷积串联成用于时空特征学习的时空模块,并减少时空模块数量,达到减少参数数量的同时提高准确性的效果。实验结果表明,所提方法可以在实际水产养殖中准确识别鱼群的活跃程度,准确率可达到65.02%,并更适合部署在资源受限的设备或现场。

    2024年08期 v.47;No.655 155-159页 [查看摘要][在线阅读][下载 1495K]
    [下载次数:79 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:3 ]
  • 基于视频时空特征提取分类的动作分析评估模型

    陈迪;李焱芳;毕卫云;李朗;蒲珊珊;

    为拓展机器视觉技术在医工结合场景下的应用,文中基于改进的时空Transformer模型,提出一种动作规范识别模型。该模型由数据嵌入层、时空Transformer层、决策融合层组成。数据嵌入层利用Openpose模型从sRGB图像中提取人体骨骼数据,降低环境部署成本;时空Transformer层使用时空模块和块间模型对图像数据特征进行训练和分类,提升原模型的分类精度;决策融合层实现对应用场景的规范性判别。实验测试结果表明:所提算法的TOP1和TOP5精度指标在所有对比算法中均为最优;在以心肺复苏术为例进行的实际应用测试中,该算法的综合性能较为理想,能够满足工程需要。

    2024年08期 v.47;No.655 160-164页 [查看摘要][在线阅读][下载 1499K]
    [下载次数:230 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
  • 基于小波时频图和ResNet18的焊接状态监测方法研究

    张亚文;吴立斌;周建平;

    针对焊接过程中因外部干扰因素或焊接参数选择不当而导致的气孔和未熔合缺陷的问题,提出一种小波时频图和深度残差网络(ResNet18)相结合的焊接质量检测方法。首先,搭建管道全位置自动焊接试验平台,利用拾音器记录熔合良好、未熔合和气孔焊接状态下的声音信号,将采集到的声音信号进行小波阈值降噪处理并且计算信号的信噪比,从而得到合适的信号降噪方法。其次,使用连续小波变换得到小波时频图,对时频图进行压缩和预处理,将时频图的大小设置为224×224,并剔除时频图上的标题、坐标和能量等。最后,将处理好的小波时频图作为输入,以未熔合、熔合良好和气孔三种状态作为输出,利用ResNet18网络进行训练。结果表明,该模型对三种焊接状态下的声音信号具有良好的监测效果,其准确率为90.78%。

    2024年08期 v.47;No.655 165-170页 [查看摘要][在线阅读][下载 1621K]
    [下载次数:688 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]

航空航天航海技术

  • 运载火箭测量系统综合化设计与实现

    刘来方;

    针对运载火箭传统测量系统设备功能单一、工作体制固化、体系架构封闭等问题,通过对系统技术特点、技术迭代过程和局限性的分析,基于运载火箭平台约束条件,提出一种适合当前应用的基于综合电子的开放式系统架构;其次,完成了基于该架构的综合射频终端研制,实现了小型化、轻质化、低功耗、可灵活扩展的综合化测量系统。所设计系统能够满足总体应用需求,在航天领域具有广泛的应用前景。

    2024年08期 v.47;No.655 171-174页 [查看摘要][在线阅读][下载 1377K]
    [下载次数:63 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
  • 基于加权评分量化方式的机载数据存储设备设计

    吴树军;

    为了更加合理地制定机载数据存储设备设计方案,根据机载数据存储设备的设计原则、设计规范,以及结合功能性能技术要求制定设计方案。由于采用自顶向下的设计原则,文中总结分析了影响设计方案制定的几个顶层相关项:传输总线、微控单元、存储接口、存储介质、存储格式,并提出以加权评分数学模型的量化方式设计机载数据存储设备。通过逐步细化相关项,对比分析不同形式方案,按照加权评分量化方式的评分准则选择一种基于ARM架构芯片的机载数据存储设备设计模式。文中所设计的机载数据存储设备在某型机综合数据管理系统中得到应用。应用结果表明,该产品设计稳定可靠,能够满足指标要求。基于加权评分量化方式的设计方案合理有效,对机载数据存储设备的设计研制具有参考意义。

    2024年08期 v.47;No.655 175-181页 [查看摘要][在线阅读][下载 1531K]
    [下载次数:65 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
  • 基于人工智能的雷达设备虚拟维修训练仿真模型

    许诚;李小年;赵鹏;卢坤;

    雷达设备是重要的电子设备,但在工作过程中可能会出现各种故障。通过开发虚拟维修训练仿真模型,可以提供一个实际环境下的虚拟场景,使维修人员能够在虚拟的情境下进行维修训练,以此提高维修人员的操作技能和判断能力,在面对实际故障时能更高效和准确地进行维修,提升雷达设备维修效果。为此,文中设计一种基于人工智能的雷达设备虚拟维修训练仿真模型。依据用户输入的雷达设备虚拟维修训练的相关设计参数,以及线性激光扫描仪采集的点云数据,采用人工智能中的三维重建技术构建雷达设备和维修场景三维模型。利用人工智能中的粒子群算法对仿真过程进行碰撞检测,得到维修训练路径规划结果。对仿真过程展开维修性检验,判断雷达设备是否符合维修性要求,并利用投影仪呈现虚拟维修训练仿真过程的相关数据,显示雷达设备虚拟维修训练结果。实验结果表明:所设计模型可有效实现雷达设备的三维点云重建,得到雷达设备三维模型,完成雷达设备虚拟维修训练仿真。

    2024年08期 v.47;No.655 182-186页 [查看摘要][在线阅读][下载 1348K]
    [下载次数:214 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
  • 下载本期数据