基于 RA-LSTM 的轴承故障诊断方法

为解决轴承故障诊断时网络模型不能对一维振动信号中的特征按照重要程度分配不同的权重,导致无法提取具有代表 性意义的特征,进而影响诊断模型的精确度与鲁棒性的问题。 提出基于反向注意力机制( reverse attention mechanism,RA)的特 征突出处理方法,通过将特征进行注意力反向与剪枝,降低非重要特征占比,从而对重要特征进行凸显。 并通过长短期记忆网 络(LSTM)进一步学习特征之间的时间信息后通过全连接层进行故障类型分类。 通过实验选取了最优数据截取长度、剪枝超参 数并对信号添加噪声后模型的稳定性进行了验证。 实验结果表明所提出的 RA-LSTM 轴承故障诊断方法具有优异的故障诊断 性能,故障诊断精度能达到 100%,且在添加噪声后模型的诊断能力仍具有优异的鲁棒性。     

改进 8 邻域节点搜索策略 A ∗ 算法的路径规划

针对传统 A ? 算法所规划路径存在易触碰障碍物,冗余节点过多等问题。 提出了一种改进 8 邻域节点搜素策略 A ? 算法 的路径规划。 首先,在 A ? 算法中改进节点搜索条件,使得获得的节点与周围障碍物节点保持一定安全距离;然后利用垂距限 值法剔除改进后路径上的冗余节点,并保留关键节点;最后,基于关键节点利用 B 样条曲线拟合出一条平滑路径。 在不同规模 的多障碍物地图环境下进行多次实验与对比,结果表明,相比于传统 A ? 算法,提出的改进 A ? 算法,获得的路径节点与障碍物 节点的安全距离平均保持在 0. 46,路径节点平均减少了 66. 8%,有效提升机器人的工作效率和安全性。     

基于 ＶＧＧＮｅｔ￣ｐｌｕｓ 的路面裂痕自动分类识别方法

为了有效自动化的识别路面裂缝,本文在深度学习神经网络VGGNet基础上,提出了基于VGGNet-plus网络的路面裂痕自动分类识别方法。该网络增加了Dropout层和残差层,并在每个卷积层后连接Batch_normalize(BN)层和LeakyReLU层,解决了训练参数过多、深度神经网络的过拟合等问题,简化计算同时减少训练时间。为了增加训练样本的数量,同时对采集光照条件、角度、噪声等造成的影响具有更强的适应性和鲁棒性,本文通过灰度处理,上下翻转,左右翻转,灰度二值处理,均值滤波,灰度gamma处理,高斯滤波,中值滤波等方法来数据增容。通过Bagging的方式进行模型集成,对预测的结果综合评估产生最佳的预测结果。实验结果表明,VGGNet-plus网络在路面裂缝分类中的准确率可达92％,有效提升了路面裂缝自动检测精度。     

太原盆地霾日气溶胶垂直分布及气象要素分析

近年来,太原盆地气溶胶污染比较严重。为探讨太原盆地气溶胶垂直分布及气象要素的影响,本研究团队应用CALIOP气溶胶资料、地面观测站资料获得了太原盆地2018—2020年气溶胶消光系数的垂直分布;基于HYSPLIT后向轨迹和聚类分析方法,结合CALIOP气溶胶类型数据、NCEP/NCAR再分析资料、MICAPS高空和地面常规观测资料对太原盆地不同来源的气溶胶的垂直分布、类型及天气形势进行了探讨。结果表明:太原盆地霾日气溶胶消光系数的最大值为1.22 km-1,消光系数随着高度的增加而减小;晴日消光系数的最大值为0.33 km-1;新疆和内蒙古方向的气团对太原霾日的贡献最大(46%),其次为来自本地的污染气团(39%);太原盆地受西北或偏西气流的影响,同时在低层暖平流的控制下,易聚集污染沙尘型气溶胶;在静稳天气背景下,低层暖平流导致逆温层形成,地面弱气压区及弱风速区使污染物不易扩散,容易聚集污染沙尘型气溶胶和大陆污染型气溶胶;地面上,太原盆地处于高压底前部,地面风速较大,700～850 h Pa处的冷平流将高纬度的污染物输送至太原盆地,气溶胶以沙尘型气溶胶为主,气溶胶抬升高度较大。     

基于本地差分隐私的空间数据自适应划分算法

空间位置数据分布通常具有不均匀性,不同位置区域的密度差异较大,在本地差分隐私模型中无法直接获取用户真实的位置数据,使得空间位置划分方法受到限制以及数据发布存在查询精度低、通信代价大等问题。为在本地差分隐私模型下的大规模空间数据采集和发布过程中进行空间划分,提出一种空间数据分层自适应划分算法KDG-HT。通过收集部分用户的数据来初步获取区域的分布情况,采用KD-树的思想划分区域,并利用抽样技术对用户进行分组,根据分组用户统计结果所提供的先验知识来完成多层细粒度划分。在此基础上,结合差分隐私模型的并行组合特性分层扰动用户数据,从总体上实现发布数据的ε-差分隐私保护。实验结果表明,KDG-HT算法适用于具有不同数据分布情况的大规模空间数据集,查询精度及运行效率优于RAPPOR、UG、GT-R等算法,其中与GT-R算法相比,KDG-HT算法发布数据的查询精度最高提升3倍,运行效率提高17%。     

仿生扑翼模态分析研究与优化设计

微型扑翼飞行器是微型飞行器和扑翼飞行器的结合,是飞行器设计领域的研究热点,但在低雷诺数下存在升力不足的现象。已有研究表明,扑翼的弯扭耦合对于提高升力有效,弯扭耦合可通过共振激励放大驱动机理来实现,但该机理对扑翼的模态提出要求。本文首先建立仿生扑翼有限元模型,对其进行模态分析,并提出1种适用于扑翼的模态种类判别方法。为满足模态要求,提出了2种改进方案,并进行了有限元仿真验证。结合两种改进方案,提出双斜梁-主梁变截面扑翼模型。基于PCL语言对该模型进行参数化建模,采用遗传算法对其进行尺寸优化,得到满足模态要求的相对理想的仿生扑翼,为仿生扑翼的设计和优化提供重要的科学依据和工程应用价值。     

中国区域MODIS AOD与PM_(2.5)小时质量浓度的相关性分析

利用2015—2016年中国大陆区域Terra卫星的MODIS3 km AOD产品与空气质量监测站的PM_(2.5)资料,将AOD与PM_(2.5)小时质量浓度数据进行匹配,按多种时空划分方式将总匹配样本划分为不同集合,对比不同集合内样本的相关系数,分析AOD与PM_(2.5)相关性的时间和空间变化。结果表明,总样本集合AOD与PM_(2.5)的相关系数为0.40;中国区域春、夏、秋、冬4个季节的样本集合,相关系数分别为0.49、0.53、0.48、0.36;1 497个站点的2年样本集合,有906个站点的相关系数可以通过0.05水平的显著性检验,最大值为0.92,最小值为0.17,均值为0.44;1 497个站点的不同季节的样本集合,春、夏、秋、冬相关性显著的站点比例分别为43.9%、51.3%、39.8%、10.1%,夏季的显著性站点数量最多、分布地域最广,且相关系数均值较高。表明在中国地区,虽然在总体上可以有效利用MODIS 3 km AOD反演PM_(2.5)小时质量浓度,但反演的有效性存在明显的时间和空间差异。     

现代中英电影招贴设计艺术特征比较

近几十年来,世界各国的设计师对电影招贴的研究在不断创新发展,在力求准确传达电影信息的同时,更注重电影招贴自身独特的风格以及创意的表达。文章分别以中国设计师黄海和英国设计师Jeremy Sauders为例,选择各自具有代表性的电影招贴进行分析,通过中英两国电影招贴艺术特征的对比,发现中国电影招贴注重传统文化艺术的融入,以营造独具民族性的意境;而英国电影招贴则更重视招贴的形式感设计。     

基于激光点云数据的叶片型面三维重构

在四坐标叶片型面检测基础上,提出基于激光点云数据的叶片型面三维重构方法。激光位移传感器对叶片型面进行多视角扫描采样,快速采集叶片型面海量点云数据。运用由点到线到面的数学建模原理,先基于端点一阶导矢连续法拟合出光顺NURBS曲线,再依据分片能量法构建辅助曲面拟合出光顺NURBS曲面,最后对分片NURBS曲面进行统一描述,构造出精确光滑的叶片型面,实现叶片型面的三维重构。实验结果表明：采用该方法实现对各类叶片复杂型面的三维重构,重构误差均<0.015 mm,能够满足精密零件的测量需求。     

基于H.264的改进十字搜索算法

针对运动矢量的方向性,结合经典的快速算法,提出一种改进的十字搜索算法。设计具有方向性的搜索模板,并利用搜索起始点预测、中止准则、搜索模板、辅助点搜索等技术来减少搜索点数。在H.264实验平台的仿真结果表明,该算法在保持峰值信噪比不变的情况下,能有效提高搜索速度。