一种基于雷达图表示的数值型数据的CNN分类方法

卷积神经网络（convolutional neural networks， CNN）是一种广泛用于分析视觉图像的分类方法.由于数值数据存在着非线性、耦合性等复杂的空间关系，因此基于CNN的数值型数据的研究较少.本文的目的是找到一种可行的方法，将CNN的应用领域扩展到数值数据.于是提出了一种基于雷达图表示的数值型数据的CNN分类方法（Radar-CNN）.该算法首先将数值数据表示成雷达图形式，然后将其输入CNN中构建分类模型.为了进一步研究特征尺度和序列对性能的影响，提出了两种改进算法Rank Radar-CNN和SFS Radar-CNN.为了验证所提算法的有效性，引入TE化工过程数据集进行实验测试并比较，实验结果表明Radar-CNN及其改进算法具有优异的性能.     

基于差动共焦显微技术的微区拉曼光学系统构建与实验研究

研制了一种基于差动共焦显微技术的微区拉曼光学系统装置,对无机样品进行微区拉曼光谱探测。传统显微共焦拉曼光谱技术没有强调系统的定焦能力,而所研制的光学系统装置利用差动共焦曲线过零点与焦点位置精确对应的特性,采用反馈控制技术,具有长时间定焦功能。在微区拉曼散射信号收集时,采用多模光纤空间耦合技术,以光纤代替传统物理探测针孔,提高了环境抗干扰能力,优化了系统结构和装调性能。实验结果表明:该装置具有较高稳定性,可有效探测单壁碳纳米管在1581.510 cm^-1,2708.065 cm^-1特征峰处的拉曼频移及纯物质硫在153.113 cm^-1,219.917 cm^-1,473.322 cm^-1特征峰处的拉曼频移并且实现碳管的单线检测,满足了光谱探测系统装置设计需求。     

潮流能水平轴水轮机在剪切来流下的水动力分析

采用基于计算流体力学方法的全尺度数值模拟计算,建立了适用于潮流能水轮机模拟的剪切来流环境,通过数值计算结果,对潮流能水轮机随时间变化的宏观力和流场特征进行了系统分析,探索水轮机在复杂工况下的水动力特性规律。结果表明,水轮机整个叶轮的总体平均受力在剪切流工况中未受到明显影响; 单个叶片的瞬态轴向力系数和瞬态轴向扭矩系数在旋转周期内出现了明显的周期性变化,且周期性变化幅值随转速增大而增大; 非定常的瞬时轴向扭矩和力的周期性振荡容易引起单个叶片的结构性振动,可能对水轮机的机械结构造成影响。     

基于气力输送技术的袜坯输送设备研制

针对丝袜生产过程中袜坯输送自动化程度低的问题,借鉴气力输送的物料输送模式,对丝袜的输送方式进行了研究。基于风机功率公式,考虑袜坯质量、空气流速、风压、管道截面积与管道长度等关键工艺参数,建立了袜坯输送效率与风机功率、输送管道长度的理论模型;设计了丝袜输送实验,分析了袜坯运动速度、风压等参数与输袜管长度之间的关系,实现了模型参数的优化;提出了一种基于三菱FX系列可编程控制器以及欧姆龙3G3MV系列变频器的全自动丝袜输送技术,研制了实验样机,将所建模型应用于实际生产过程中;通过记录单次操作耗时,并将其与人工操作耗时对比的方式对该项技术进行了测试。研究结果表明:该技术缩短了袜坯的输送时间,能够实现袜坯的自动换向以及不良品的自动报废。     

直角坐标机器人基于D-H参数的运动学建模与轨迹规划∗

机器人的运动学和动力学分析是实现机器人运动控制与轨迹规划的基础,其中运动学分析是最基本的问题,D-H参数法就是常用的分析方法之一,通过仿真可以模拟机器人的运动情况和动态特性,验证建立的运动学模型.利用D-H参数建立了平面关节型机器人运动学模型,用拉格朗日动力学方程得出了机器人的一些运动参数,并利用MATLABRoboticToolbox分析了直角坐标机器人正逆运动学模型,通过运动学轨迹规划仿真进一步验证了模型的正确性。     

基于输入时延的线性连续时不变系统量化分析与控制

针对网络控制系统中同时存在的网络诱导时延和量化误差问题,对系统的建模、稳定性分析、控制器设计等3个方面进行了研究。基于数量化反馈控制器和零阶保持器的工作机制,利用了扇形界方法,将系统建模为带有输入时延的时滞系统。其中,在网络控制系统的传感器到控制器通道(S-C)和控制器到执行器通道(C-A)分别加入了对数量化器,用来量化系统的状态信号和控制输入信号。运用Lyapunov理论提出了一种Lyapunov-Krasovskii泛函方法,并得到了相应的稳定性判据,该判据是以两个线性矩阵不等式(LMIs)来表示的。基于该稳定性判据,设计了量化状态反馈控制器使得闭环系统渐近稳定。研究结果表明:两个量化器的量化密度直接影响系统的控制性能。     

基于贝叶斯理论的碳足迹统计过程控制研究

以车间制造执行系统(Manufacturing Execution System,MES)为依托,研究车间制造过程中的碳足迹,提出了工位碳排放的计算方法;将碳排放作为统计过程控制的重要质量特性,提出了基于贝叶斯理论的碳足迹统计过程控制模型,以实现工位碳足迹的实时监测。将该模型应用于某仪表制造企业MES中,验证了该模型的有效性。     

一种液性塑料的薄壁类零件磨削夹具的设计

为提高薄壁类零件外圆磨削的加工精度,利用液性塑料设计了一种薄壁类零件磨削夹具.对该液性塑料的外圆磨削夹具进行理论分析表明,薄壁套对薄壁类零件产生的径向膨胀应力(25.22 MPa)能够克服薄壁类零件外圆磨削所产生的摩擦力(200 N).利用Workbench软件对薄壁套的变形进行有限元分析表明,密封腔液性塑料的压强达到7.44 MPa时,液性塑料对薄壁套的外表面可产生101.78 MPa的径向膨胀应力.通过对套阀阀芯进行仿真和对螺塞拧紧力矩进行理论计算表明,拧紧螺塞所需的拧紧力矩为2.58 N·m,套阀阀芯的最大变形为0.002 1 mm,最大应力为25.22 MPa,最大应变为0.000 13 mm.对夹具进行可靠性分析表明,其应力可靠度为100%.以上结果表明,本文设计的基于液性塑料薄壁类零件磨削夹具安全可靠,可用于磨削加工薄壁类零件.     

高度机动目标Jerk模型及改进算法

针对Jerk模型常规算法跟踪Jerk机动时存在稳态确定性误差的固有缺陷,提出了Jerk模型改进算法。改进算法融合了Jerk模型及当前Jerk模型。Jerk模型描述弱Jerk机动,采用位置估计偏差和加速度变化率方差之间的关系调整系统噪声方差;当前Jerk模型描述强Jerk机动,采用修正瑞利分布描述加速度变化率方差统计特性。在滤波算法方面,引入模糊分布函数和强跟踪滤波器,改善了对弱Jerk机动的跟踪精度,并提高了对强Jerk机动的跟踪能力。理论分析和仿真结果表明,改进算法克服了Jerk模型常规算法的缺陷,能自适应地逼近不同强度的Jerk机动并进行准确跟踪。该算法在不同强度信号噪声比和不同量测噪声下,误差变化相对稳定,具有较好的跟踪精度。