基于集成学习的卡车空压系统故障诊断研究

针对故障特诊复杂多样和故障样本类别不平衡,使用传统故障诊断算法对机械设备进行故障预测时预测结果正确率和可靠性偏低的问题,提出一种改进的Stacking集成学习结构,一方面对数据集进行降采样来重构数据集,另一方面使用贝叶斯优化和网格搜索来调节单个机器学习模型参数,最后通过改进的Stacking集成学习框架将训练好的强机器学习模型融合在一起,实现对机械设备故障的预测.在斯堪尼亚卡车空压系统故障数据集上进行实验,获得了比LightGBM、CatBoost等任一单模型更好的效果,较适用于复杂工况下的机械设备的故障诊断,为准确率和可靠性要求高的场景提供一种解决方案,具有较强的应用价值.     

钢框架-钢板剪力墙结构修复后的使用性能指标

为便于钢框架-钢板剪力墙结构震后快速修复,统计既有实验结果,提出修复后使用的三级性能指标,基于等效拉杆理论,研究结构在侧向载荷作用下塑性铰的出现顺序、层间位移角和结构应力发展等情况,并建立有限元模型对指标进行验证.结果 表明:在一级修复性能指标(位移角1/220)下,结构板墙轻微受损,对应的修复方法为对板墙进行轻微修复;在二级修复性能指标(位移角1/110)下,结构板墙几乎全面进入塑性状态,需要考虑换板或增加加劲肋修复;在三级修复性能指标(位移角1/85)下,结构板墙已经全部进入屈服状态,而且框架梁端也出现塑性铰,此时不仅需要对板墙进行修复,还要考虑对框架进行修复.     

基于Haar-like和LBP的多特征融合目标检测算法

针对目标检测时Haar-like特征值过多、计算时间长、无法描述目标纹理特征且识别率一般的问题,提出一种基于滑窗原点信息的阈值自调节IHL(Improved Haar-like LBP)特征提取算法.该算法首先构造了 IHL特征编码方法,将Haar-like特征和局部二值LBP特征融合;然后在计算Haar-like型局部二值化特征时,使用高斯矩阵获得符合像素分布规律的自调节阈值;同时在求特征值时引入中心点像素信息,确保提取的特征值的合理性;最后使用AdaBoost训练得到级联分类器,将其载入系统,并在KITTI车辆数据集和INRIA Person行人数据集上进行实验测试.实验结果表明,该方法可在65s内识别1102个行人目标,在114.3s内识别1852个车辆目标,相比传统算法其可以明显加快目标识别的速度,对行人和车辆目标的识别率均可达到94％以上,其检测准确性相比其他方法也有显著提升.     

基于ZYNQ飞艇囊体应变在线监测系统设计

针对当前高空飞艇囊体的应变实时测量装置无法同时具备体积小和实时测量的工作属性,创新性地用光学器件和感光元件配合,对工作中飞艇囊体两个固定点的相对位移量进行测量,提出了一种能够在线监测飞艇囊体应变的测量装置,能够实现应变在线测量且测量精度高;采用TCD1500C电荷耦合器件作为数据来源;主芯片采用ZYNQ处理器,ZYNQ能够具备FPGA的并行处理能力和Cortex的数据调度能力,能够处理CCD高速数据;通过自定义IP核,使用PS端与PL端互联AXI协议,实现了高速、大量数据传输;为了得到应变信号,采用了将应变信号转化为位移信号进行采集的方法,之后将位移信号采集存储至SD卡中并周期性显示到上位机上,实现地面对飞艇囊体应变的实时监控;实现了飞艇囊体应变的实时测量并把测量精度提高至0.1％.     

无人机群目标搜索的主动感知方法

为提升蚁群搜索算法在规模大的栅格环境中对未知目标的搜索效率,提出基于蚁群算法的主动感知搜索框架。该框架通过应用历史环境信息来选择无人机的运动方式,并由无人机运动方式和感知域信息得到新的环境信息,从而实现无人机群的智能自动化搜索功能。新方法计算出一种具有探索偏好的未搜索概率,可使无人机搜索时偏向未搜索程度高的栅格,以此来提高算法的搜索能力。同时,以未搜索概率和信息素作为运动方式决策的依据来建立一种新的运动方式选择机制。该机制不仅考虑了目标可能出现的区域,又可兼顾未知区域,从而可实现无目标先验信息条件下的搜索过程。仿真结果表明,此算法在规模大的栅格环境中,与现有算法相比具有更高的搜索效率,并且得到的目标分布信息将更加全面。     

CMADS驱动SWAT模型在水循环模拟中的应用——以洱海流域为例

基于大气数据驱动水文模型的输出结果开展水循环模拟研究是大气和水文学界的研究热点。利用中国大气同化驱动数据集CMADS驱动SWAT模型,模拟2009～2016年期间洱海流域关键水循环要素的时空分布特征。结果表明:①CMADS数据集可很好地驱动SWAT模型,在洱海流域适用性较好,可用于水循环模拟研究。②从时间上看,洱海流域年降水量、实际蒸散和年产水量均呈现出先减少后增加的趋势,分别以4.6,29.3,15.0 mm/a的速率递增,多年平均降水量、多年平均实际蒸散发和多年平均产水量分别为792.8,565.5,286.1 mm。从空间上看,洱海西部降水最丰沛,东部地区次之,北部地区最低;实际蒸散发空间差异性相对较小,高值区主要分布于洱海湖区周围;产水量空间分布差异性较大,洱海西部产水量最大,其次为洱海北部和东部山区。③湿润度呈现出增加的趋势,而产水系数表现出减少的趋势,多年平均湿润度和产水系数分别为0.61和0.43;实际蒸散发与降水变化趋势一致,但与潜在蒸散发变化趋势相反,表明水分条件是限制洱海流域潜热的主要因子。     

江淮丘陵区塘坝灌溉能力估算及其演变特征

鉴于塘坝工程在江淮丘陵区蓄水灌溉中的重要作用,通过对塘坝工程与作物种植结构发展历程的综合分析,提出了基于水量供需平衡分析的塘坝灌区灌溉能力概念及其计算模型,定量评估了江淮丘陵区不同年代的塘坝灌溉能力,揭示了塘坝灌溉能力的动态演变特征。研究结果表明:江淮丘陵区全区塘坝灌溉能力在20世纪60年代达到峰值后,70～90年代呈显著下降趋势,至21世纪初有所回升。研究结果可为江淮丘陵区塘坝发展规划与灌溉制度的制定提供理论依据与技术支撑,具有重要实际指导意义。     

求解声波动方程的隐格式有限体积法

为研究声传播问题,提出一种声波动方程的隐格式有限体积法,该方法将格点型有限体积法与Newmark格式相结合.模拟平面波的传播过程,对比分析隐格式有限体积法和文献中显格式有限体积法的精度、稳定性及计算消耗等方面的性能.数值结果表明:当λ/Δx≥10时,两种算法均能得到满足精度要求的解;采用无条件稳定的隐格式算法,当满足ω0Δt≤0.3时,预测声压的相对峰值误差1%;当采用相同时间、空间步长时,隐格式算法精度高于显格式算法;隐格式算法对吸收边界的处理精度高于显格式算法,但对全反射边界的处理精度低于显格式算法;两种算法内存消耗比较接近,显格式算法的CPU耗时较少.     

广州市用水结构空间均衡差异性分析

以空间均衡治水方针为指导思想,采用基于洛伦兹曲线、基尼系数的方法,对广州市用水结构整体趋势及均衡差异性进行了分析。结果表明:广州市用水结构空间分配不够均衡,大部分区域已超过设定的警戒线标准;农业用水空间分配差距较大,主要集中于从化、花都、增城区等市内非核心区;工业用水结构虽然整体分布较均衡,但黄埔区与其余区域存在巨大差异,区位熵是其他区域工业平均区位熵的3倍;居民生活、城镇公共、生态环境用水结构空间分配差距悬殊,表现为向天河、越秀、荔湾等市内核心区域集中,且用水量保持逐年增加的趋势,这在一定程度上加剧了区域差异性;各类用水结构差异性虽已得到有效控制,空间均衡性处于平稳阶段,但仍未达到"空间均衡"治水目标,应进一步强化用水监督管理,实现用水结构合理布局和水资源的优化配置。     

基于AOP技术的通用线程监控平台GTMP*

提出并实现了基于AOP技术的通用线程监控平台。借助AOP的需求空间分离实现技术,使用该平台的原系统不必事先具有监控能力,该平台可以在不手动改变系统源代码的情况下通过工具自动植入系统内部,为系统注入监控功能,实现对运行线程信息的监视和对指定线程运行速度的变换,实现对整个系统运行行为的控制。