基于Q-learning模型的智能化放顶煤控制策略

传统的综放工作面放顶煤控制存在顶煤采出率低、出煤含矸率高等问题,而现有智能决策方法又存在建模困难、学习样本难以获取等障碍。针对上述问题,在液压支架放煤口动作决策过程中引入强化学习思想,提出一种基于Q-learning模型的智能化放顶煤控制策略。以最大化放煤效益为主要目标,结合顶煤放出体实时状态特征及顶煤动态赋存状态,采用基于Q-learning的放顶煤动态决策算法,在线生成多放煤口实时动作策略,优化多放煤口群组协同放煤过程,合理平衡顶煤采出率、出煤含矸率的关系。仿真和对比分析结果表明,该控制策略的顶煤平均采出率为91.24%,比传统"见矸关窗"的放煤方法提高约15.8%;平均全局奖赏值为685,比传统放煤方法提高约11.2%。该控制策略可显著减少混矸、夹矸等现象对放煤过程的影响,提高顶煤放出效益,减少煤炭资源浪费。     

散射体特征对隔声超材料性能的影响

为研究应用于轨道车辆降噪的声学超材料，在分析两种晶体结构的基础上，从密度角度出发研究散射体特征对声学超材料性能的影响。建立三维三组元金刚石声子晶体模型，通过控制变量法在控制基体材料和包裹层材料参数一致的情况下，针对散射体密度进行梯度递增，以此求解并绘制不同散射体密度条件下三维三组元金刚石声子晶体能带结构图。结果表明：三维三组元金刚石声子晶体的带隙作用频率在6 725.77 Hz～11 632.62 Hz之间，基本与高速列车噪声覆盖范围重合；带隙随着散射体密度的增加，带隙起始频率和带隙终止频率均从高频开始降低，二者降低幅度有所区别。带隙宽度会随散射体密度的增加而增加，拟合带隙随散射体密度变化的曲线后发现，三维三组元金刚石声子晶体的带隙宽度随密度的变化曲线更倾向于3 阶函数。该结构的扩展结构可应用于轨道车辆地板层、高速铁路 沿线声屏障等有降噪需求的部位。     

虚拟试验中临近空间大气环境仿真技术研究

临近空间作为空天过渡区域,对火箭等各种飞行器的安全和准确入轨有重大影响。为了完善临近空间的虚拟试验验证平台,提出一种基于美国TIMED卫星的SABER探测数据和参考大气模式的虚拟试验环境资源构建方法。该方法使用Matlab读取和预处理SABER探测数据,利用SABER探测数据的压强和密度参数计算大气风场,通过三维离散点插值算法构造符合分辨率要求的大气环境模型,根据SEDRIS规范格式化大气环境数据,生成临近空间虚拟环境资源。测试结果表明,该方法生成的临近空间虚拟大气环境资源能够为虚拟试验验证平台提供相应的环境支撑。     

一种静不稳定无人机快速跃升与俯冲机动控制器设计

针对无人机在快速跃升与俯冲机动中存在的气动耦合、操纵耦合与不确定扰动,以及由于静不稳定性而造成的不稳定俯仰力矩等问题,提出了一种新的鲁棒模型参考自适应非线性逆控制器。首先,通过基于状态反馈的非线性逆控制完成多通道之间的解耦;然后,依据解耦后的线性闭环系统设计鲁棒模型参考自适应控制器,其主要作用是对非线性逆误差与不稳定俯仰力矩进行补偿,并对不确定扰动进行抑制,从而保证无人机在整个快速机动飞行中的稳定性。通过非线性仿真验证了该控制方法在快速跃升与俯冲纵向机动控制中的有效性与可靠性,并与典型的鲁棒伺服LQR最优控制器对比,说明了该控制器的解耦性能以及对于不确定扰动的抑制作用。     

新工科背景下“模式识别”课程教学改革与探索

在新工科理念下,高校教育教学改革的重点是课程体系的重构,新工科势必对今后高校人才的培养方式方法提出更高的要求和期望。“模式识别”是智能科学与技术的核心课程,也是人工智能领域的重要组成部分。但是,该课程在实际教学过程中存在理论性太强、教学内容枯燥、实践教学环节相对薄弱等问题,与新工科理念相去甚远。本文分析以上问题的原因,提出在新工科背景下对模式识别课程进行课程体系重构,将最新的相关知识、技术嵌入到模式识别课程的基础知识体系中,同时对该课程的教学内容和教学方法进行项目化、立体化改进,使其在人工智能领域发挥更大的作用。     

顾及任务适宜度的时空谱多星协同观测方法研究

基于多源遥感卫星的时间、空间、光谱协同优化观测是国土资源与生态环境安全监测技术研究的重要内容。针对已有多星协同观测任务规划方法在地物光谱特性方面考虑不足的问题,分析了典型观测目标分类、地物波谱特性、传感器波段、卫星载荷之间的逻辑递推关系,提出了面向优化目标函数的适宜度指标,构建了时空谱一体化的多星对点目标协同观测的约束优化模型;进而,采用基于启发式规则的贪婪算法对模型进行求解,实现任务优先级和任务适宜度的同步优化。最后,以新疆尾矿库污染、耕地荒漠化、水资源污染和城镇发展应用问题为例对本文提出的方法进行实际仿真实验,验证了研究内容的先进性和实际应用价值。     

基于Ansys的装配式农田水渠最优尺寸研究

为实现标准化生产、提高农田水利工程整体装配化率,提出了装配式U型斗渠和装配式矩形支渠的要求。文章根据流量等参数确定断面形式,初设多种渠道壁厚方案,以渠道及地基部分为对象建立模型,采用有限元软件Ansys划分线弹性六面体等单元;对各工况下不同方案中的渠道结构进行位移和应力计算。结果汇总并分析,提出避免应力集中导致结构破坏的相关建议,确定了既可保证结构安全、又能节省生产成本的小型装配式农田水渠横截面最优厚度尺寸。     

基于LTC699的挖掘机实时工作监测系统

本文设计了一套基于挖掘机公司实时工作监测系统,由供电模块、无线通信模块、车辆GPS监控模块、LTC699主处理器模块、车辆报警模块等组成,针对目前挖掘机管理效率低下,工作进度太慢,无法亲临现场等问题可通过本系统对挖掘机进行监测。该系统具有操作简单,功能全面等特点,能够提高挖掘机管理的效率和决策的准确性。     

基于多源特征融合的高分辨率遥感图像近海养殖区提取方法研究

近海养殖区是重要的海洋灾害承灾体,开展基于遥感技术的近海养殖区提取研究,对快速掌握沿海地区基础信息、减轻与防御海洋灾害有重要意义。利用国产高分系列遥感卫星图像,以福建省东山岛海域为实验区,在分析近海养殖区光谱特征的基础上,构建特征指数提取光谱特征,利用灰度共生矩阵的方法提取养殖区纹理特征,经过特征选择后融合养殖区的光谱与纹理特征,实现特征降维生成新特征,最后利用Otsu阈值法分别提取筏式养殖区与渔排网箱养殖区两种近海养殖区,实现对近海养殖区的高精度提取与分类。最终筏式养殖区的提取精度在80%以上,鱼排网箱养殖区的提取精度在90%以上,养殖区整体提取精度可达87%。     

基于证据马尔可夫随机场模型的图像分割

图像分割是计算机视觉中的经典问题,在许多领域都有重要应用.由于图像信息存在不确定性,难以获得精确的分割结果,为应对图像分割中的不确定性问题,将证据理论这一不确定性建模与推理工具与马尔可夫随机场相结合,提出证据马尔可夫随机场(EMRF)模型,并基于此提出新的图像分割算法.EMRF利用证据标号场描述像素标号的含混性,以证据距离描述相邻像素间的标号关系,利用条件迭代模型(ICM)算法进行优化.实验结果表明,EMRF相较于传统马尔可夫随机场、模糊马尔可夫随机场和传统的基于证据理论的方法,能获得更好的分割效果.