Bionic Attitude Transformation Combined with Closed Motion for a Free Floating Space Robot

In order to realize the small error attitude transformation of a free floating space robot,a new method of three degrees of freedom(DOF) attitude transformation was proposed for the space robot using a bionic joint.A general kinematic model of the space robot was established based on the law of linear and angular momentum conservation.A combinational joint model was established combined with bionic joint and closed motion.The attitude transformation of planar,two DOF and three DOF is analyzed and simulated by the model,and it is verified that the feasibility of attitude transformation in three DOF space.Finally,the specific scheme of disturbance elimination in attitude transformation is presented and simulation results are obtained.Therefore,the range of application field of the bionic joint model has been expanded.     

考虑数据不均衡的居民用户负荷曲线分类方法

由于用户用电行为的多样性和随机性,负荷数据存在分布不均衡的问题,传统负荷曲线分类方法在处理不均衡数据时性能较差。为此,提出一种改进K-means与长短期记忆(LSTM)神经网络-卷积神经网络(CNN)分类模型结合的负荷曲线分类方法。首先,为提升K-means算法对不均衡数据的聚类效果,基于密度峰值聚类(DPC)算法思想,提出一种相对k近邻密度峰值(RKDP)初始聚类中心选取方法,将其作为K-means算法的初始中心进行聚类;然后,为提高RKDP-K-means处理高维负荷数据的性能,采用LSTM自编码器进行特征降维后再聚类获得精准类别标签;最后,基于LSTM神经网络和CNN分别提取负荷特征构建负荷曲线分类模型,实现对大规模负荷曲线的分类。算例选取了爱尔兰智能电表数据集和伦敦负荷数据集进行实验,验证了所提算法在大规模负荷曲线分类时的有效性和实用性。     

硅橡胶复合膜用于含酚水溶液渗透萃取传质过程

以苯酚为模型污染物,以氢氧化钠溶液为萃取液,利用平板复合膜［聚二甲基硅氧烷（PDMS）/聚偏氟乙烯（PVDF）］构造渗透萃取体系,系统地研究了该体系渗透萃取含酚水溶液的传质过程与特性。探讨了料液与萃取液的浓度及流量、运行温度等操作条件及活性层厚度对渗透萃取传质性能的影响。结果表明,pH>13时,总传质系数K_ov不随萃取液流量及浓度变化而变化;苯酚的液膜传质系数kf与膜面流动Reynolds数Re^0.46呈正比,传质通量与温度符合Arrhenius方程。在苯酚初始浓度5.0～15.0 g•L^-1范围内,K_ov为定值。活性皮层厚度为4、6、8 μm的膜扩散传质系数分别为15.0×10^-7、9.9×10^-7及7.5×10^-7m•s^-1（323.2 K）,较均质膜提高了2～4倍。苯酚在复合膜中的传质仍属膜阻控制的传质。     

基于CEL方法的搅拌摩擦焊6061铝合金温度场研究

目的研究搅拌摩擦焊接过程中焊接件温度场分布规律及工具头旋转速度对焊接件温度升高和温度场分布的影响规律。方法基于耦合欧拉–拉格朗日（CEL）方法,采用Johnson–Cook本构模型、温度相关的热机械物理参数、经典库仑定律和质量缩放技术,建立搅拌摩擦焊三维热力耦合有限元模型,模拟6061铝合金在不同旋转速度下的搅拌摩擦焊接过程,并进行分析比较。通过侧边打孔将热电偶埋入焊件,从而获取工件特定采样点的温度数据,对模拟结果的准确性进行验证。结果 焊缝返回侧的温度高于前进侧,工具头后方温度高于前方;焊接区域的温度随着下扎深度的增加而升高;最高温度出现在下扎结束阶段,而焊接阶段最高温度略有下降并且保持稳定;当转速从500 r/min增大到1 000 r/min时,焊缝中心峰值温度从337.4℃升高到496.5℃。特定测温点的模拟温度与热电偶实测数据吻合较好,最大误差不超过20%。模拟焊缝与实际焊缝宏观相貌吻合良好,特别是焊缝返回侧的飞边。结论 高温区域主要分布在焊缝返回侧的工具头后方;工具头转速控制温度的变化,所有焊接阶段的温度随转速的增大而升高,且高温区域扩大。     

N,N,N’,N’-四丁基-3-氧-戊二酰胺辐解产物研究 Ⅰ.二丁胺的定性和定量分析

采用红外、顶空固相微萃取-气相色谱／质谱联用的方法，研究了萃取剂N，N，N'，N'-四丁基-3-氧-戊二酰胺(TBOPDA)的液相辐解产物，并通过与标准物质对照，确定TBOPDA的液相辐解产物中存在二丁胺和N，N-二正丁基甲酰胺。采用高效液相色谱、固相微萃取-气相色谱联用方法，定量分析了在辐照过程中TBOPDA的分解情况和二丁胺的产生情况，分别计算了两者的产额。提出了TBOPDA的3种可能断裂方式。     

多核环境下Hilbert曲线划分简单要素多边形合并算法

为了解决大规模复杂多边形数据合并运算效率问题,减少在空间数据库中检索多边形时的磁盘读取次数,针对多核环境下简单要素类多边形合并的特点,利用Hilbert曲线划分方法对简单要素的多边形进行空间数据划分,利用多核处理器并发执行,充分利用了多核计算环境中CPU的计算能力,保证了合理的任务分配与充分利用。介绍了该算法中用到的简单要素类多边形合并算子,利用对重合边的判断来进行多边形的合并;最后对提出的算法进行了实验分析。实验证明,本算法在进行大数据的多边形集合合并时效率较高,基于本算法开发的功能用于实际问题中可较好地解决大规模复杂多边形数据层合并运算的效率问题。     

Enhancement of optical emission generated from femtosecond double-pulse laser-induced glass plasma at different sample temperatures in air

In double-pulse laser-induced breakdown spectroscopy(DP-LIBS), the collinear femtosecond double-pulse laser configuration is experimentally investigated with different initial sample temperatures using a Ti:sapphire laser. The glass sample is ablated to produce the plasma spectroscopy. During the experiment, the detected spectral lines include two Na(I) lines(589.0 nm and 589.6 nm) and one Ca(I) line at the wavelength of 585.7 nm. The emission lines are measured at room temperature(22 ℃) and three higher initial sample temperatures(T_s?=?100 ℃, 200 ℃, and 250 ℃). The inter-pulse delay time ranges from-250 ps to 250 ps.The inter-pulse delay time and the sample temperature strongly influence the spectral intensity,and the spectral intensity can be significantly enhanced by increasing the sample temperature and selecting the optimized inter-pulse time. For the same inter-pulse time of 0 ps(single-pulse LIBS), the enhancement ratio is approximately 2.5 at T_s?=?200 ℃ compared with that obtained at T_s?=?22 ℃. For the same inter-pulse time of 150 ps, the enhancement ratio can be up to 4 at T_s?=?200 ℃ compared with that obtained at T_s?=?22 ℃. The combined enhancement effects of the different initial sample temperatures and the double-pulse configuration in femtosecond LIBS are much stronger than that of the different initial sample temperatures or the double-pulse configuration only.     

基于小冲杆实验方法的国产A508-3钢辐照前后的断裂韧度测定

建立了辐照前国产A508-3钢断裂韧度和小冲杆实验冲压断裂能之间的线性关系,利用该关系和辐照后小冲杆实验冲压断裂能计算得到了辐照后材料的断裂韧度。用Master曲线方法分别处理中子辐照前、后材料的断裂韧度实验数据,得到参考温度t₀。     

一种语音端点检测电路的设计

在基于短时能量和短时过零率的双门限语音端点检测算法基础上,改进其有效语音的判断条件,采用MATLAB工具分析了改进算法的有效性。提出了基于改进算法的语音端点检测电路的设计,该设计减少了实现语音端点检测电路对硬件资源的需求。ModelSim仿真验证表明,改进后的算法有较好的实时性,在采集完一帧语音数据后第4拍给出语音有效信号。最后给出该语音检测电路的FPGA验证平台。     

基于双概率神经网络的纹理图像识别

为提高纹理识别速度,在文献1纹理图像识别正确率较高的基础上,提出一种基于双概率神经网络（DPNN）的纹理图像识别方法。首先构造两个概率神经网络A和B,如果纹理特征明显,以较少的纹理特征能量特征作为网络A的输入参数即可识别,否则再加入统计特征和能量特征一起作为概率神经网络B的输入参数以达到较高的识别率。实验结果表明：采用双概率神经网络的纹理图像识别较文献1有更快的识别速度。