南京理工大学学报(自然科学版) /oa 高频连续冲击载荷作用下单自由度系统的 平衡及控制 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202005001 针对航炮反后坐问题主要考虑被动缓冲,该文主动寻找航炮射击过程中的高频冲击平衡位置,并提出一种解决方案。考虑简化情形的无阻尼和欠阻尼单自由度系统,研究了系统受到高频连续冲击载荷作用下的平衡状态,保证系统在每次冲击前的状态一致。通过理论分析、四阶龙格库塔法数值计算以及提出的刚度负反馈控制策略,分别计算系统在平衡状态所需的初始条件以及平衡状态的速度和位移。数值验证理论分析结果的正确性,保证平衡状态的鲁棒性。研究结果对于实际受到高频连续冲击的系统具有一定的参考价值。 2020年10月30 00:00 2020年05期 511 516 0 朱金杰,王 炅 楔形轨道气压弹射装置轨道加速段设计方法研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202005002 楔形轨道气压弹射装置中的楔形轨道加速段形状直接影响弹射性能。该文针对楔形轨道加速段形状设计方法进行研究。将楔形轨道合理简化,对弹射过程进行受力分析,利用气缸内气体绝热膨胀方程、主滑车及副滑车的几何关系,建立了加速段轨道法线倾斜角与气缸活塞位移之间的函数; 通过给定气缸活塞加速运动方程,得到了楔形轨道曲线坐标与活塞位移之间的微分方程,并给出了微分方程的求解方法。采用该方法对算例轨道加速段进行了设计,并运用ABAQUS软件开展了动力学计算,仿真结果与设计值吻合较好,验证了该设计方法的合理性,同时针对算例分析了负载质量与气缸充气压力之间的关系。该文提出的楔形轨道加速段设计方法为楔形轨道气压弹射装置设计提供了重要的理论参考。 2020年10月30 00:00 2020年05期 517 523 0 李士军,汪长波,杨 巍,刘亚彬 放电等离子烧结WC-6wt.%Co-VC超细晶硬质 合金力学性能和微观组织研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202005003 碳化钨(Tungsten carbide,WC)基超细晶硬质合金由于其良好的综合力学性能而成为制备高性能金属切削刀具的理想材料。为了获得WC基超细晶硬质合金和进一步提高其力学性能,采用放电等离子烧结技术制备了不同碳化钒(VC)含量的WC-6wt.%Co超细硬质合金,系统分析了碳化钒含量和放电等离子烧结温度对WC基超细晶硬质合金性能的影响。研究结果表明:WC晶粒平均尺寸随着VC含量增加而减小,但致密度、维氏硬度和断裂韧性随着VC含量增加而降低; 当VC含量为0.2wt.%时,WC-6wt.%Co硬质合金在1 250 ℃烧结温度下具有最好的综合力学性能,其致密度、维氏硬度、WC晶粒平均尺寸和断裂韧性分别为98.4%、22.21 GPa、247 nm和10.43 MPa·m<sup>1/2</sup>。 2020年10月30 00:00 2020年05期 524 530 0 汪振华,刘 奎,黄 雷,袁军堂 飞机主起落架梁裂纹无损检测结果不一致原因分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202005004 主起落架梁是飞机重要承力构件,也是全机最为重要的疲劳关键部位,对主起落架梁进行无损检测,及时发现疲劳损伤,对飞机修理方案的制定和确保飞机飞行安全具有重要意义。针对某飞机主起落架梁18长桁缺口部位先后进行了3次涡流检测和渗透检测,但各次检测结果不完全一致,可重复性不好。为查找原因,进行了第四次检测验证,检测结果和分析表明,飞机状态不同是造成检测结果出现差异的原因; 对被检测件部位施加一定的静载荷,可有效提高渗透检测灵敏度。 2020年10月30 00:00 2020年05期 531 535 0 曹 强<sup>1</sup>,贺 旺<sup>1</sup>,王燕礼<sup>2</sup>,张 明<sup>3</sup> 面向履带式无人车运动规划的斜坡转向特性研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202005005 为提高履带式无人车斜坡转向过程中运动规划的准确性,该文规划了履带车辆斜坡转向的安全区域。基于履带车辆斜坡转向动力学分析,结合车辆地面力学理论,求出不同滑转率下履带车辆在斜坡转向时的最小瞬时转向半径。进而以最小瞬时转向半径为指标,分析坡角、履带滑转率、地面类型等因素对履带车辆斜坡转向最小转向半径和转向安全区域的影响。依据斜坡转向安全区域,可以在运动规划中去除冗余路径。 2020年10月30 00:00 2020年05期 536 542 0 张 宇,刘西侠,邱绵浩,李 军,宋海军 基于密度的不规则网络多跳定位算法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202005006 针对不规则网络中定位算法性能低下的问题,该文提出了一种基于密度的多跳定位算法。首先,算法在网络初始化阶段,利用局部连接信息获取节点间的估计距离; 其次,算法在估计距离误差的帮助下推导出最优加权矩阵,并以此消除累积误差的影响; 最后,算法在几何分析的基础上避免并纠正了异常的估计位置。实验和分析均表明,该文算法在不规则网络中具有很高的定位性能。 2020年10月30 00:00 2020年05期 543 549 0 张 正,方旭明,柳亚男 考虑风速和负荷变化场景的风电机组下垂控制设计 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202005007 由于湍流风速与负荷变化的影响,风电机组参与电网一次调频过程存在自身动态稳定与支撑电网频率两者难以平衡的问题。为此,针对额定以下低风速场景,该文分析了不同风速、不同负荷扰动对一次调频下垂系数设定的影响,并结合不依赖模型的Q学习,设计了一种改进下垂控制,根据平均风速和初始频率变化率反映出的场景变化调整下垂系数。该策略通过Q学习离线寻优与模糊在线控制结合的设计方法,实现不同场景的变下垂控制。最后,利用电力系统动模实验平台,实现改进控制策略,并比较不同风速和负荷场景下的调频效果,验证该文方法的有效性。结果表明,该方法提高了风机在不同风速以及负荷变化场景下一次调频的适应能力。 2020年10月30 00:00 2020年05期 550 559 0 张天海<sup>1</sup>,于国强<sup>1</sup>,李 阳<sup>2</sup>,高爱民<sup>1</sup>,汤可怡<sup>1</sup>,张俊芳<sup>2</sup> 基于分数阶R-L定义的分数阶CCM Boost 变换器建模及仿真分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202005008 为了建立更加符合实际运行情况的DC-DC变换器模型,该文基于电感和电容本质上是分数阶的事实,采用分数阶微积分理论和状态空间平均法,建立了电感电流连续模式(Continuous conduction mode,CCM)下Boost变换器的分数阶数学模型及分数阶状态空间平均模型。根据分数阶Riemann-Liouville(R-L)定义对分数阶CCM Boost变换器进行了理论分析,推导了R-L定义下的直流静态工作点、升压比、电感电流纹波以及输出电压纹波的表达式,与Caputo定义下的表达式相比,R-L定义下直流静态工作点和升压比的表达式不仅与导通时间占空比相关还与分数阶电容和电感的阶数相关,输出电压纹波的表达式也存在较大差异。最后在MATLAB/SIMULINK中建立了分数阶CCM Boost变换器的仿真模型,仿真结果表明,采用R-L定义对分数阶CCM Boost变换器进行理论分析更加符合该变换器的实际工作情况。仿真结果验证了理论分析的正确性,所提方法可以推广到其他分数阶DC-DC变换器中。 2020年10月30 00:00 2020年05期 560 566 0 谢玲玲,李嘉晨 基于模糊C均值聚类及学习向量量化神经 网络的负荷同时系数预测模型 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202005009 针对变压器及电缆容量确定问题,该文以负荷同时系数(LSF)预测为目标,建立考虑社会发展水平、人口构成、负荷类型的LSF影响因素指标体系。应用模糊C均值聚类对台区负荷的用电类型进行划分,基于学习向量量化(LVQ)神经网络建立LSF预测模型。该预测模型具有自动确定LSF影响因素权重、针对不同类型综合负荷预测的选择性强、便于依据实测数据更新模型参数的特点。LSF预测精度提高,为配变定容提供了有利依据。应用京津唐地区实际负荷验证了该文LSF预测方法的有效性。 2020年10月30 00:00 2020年05期 567 574 0 李 江,杨润冰,于文双,杨 铮,巩彦江,叶宝柱 GM(1,1)灰色预测模型的改进与应用 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202005010 针对传统GM(1,1)模型预测精度低的问题,采用变权构造背景值,并将模拟拟合的残差构建多项式作为修正值引入模型中,建立改进的GM(1,1)模型。利用该模型对2个实例进行了模拟和预测。结果表明,针对非指数函数特征的数据序列,通过该文改进的GM(1,1)模型预测,在保持模型精度相对稳定的情况下,拟合平均相对误差、残差均方差和预测平均相对误差值都更小。 2020年10月30 00:00 2020年05期 575 582 0 杨国华<sup>1,2,3</sup>,颜 艳<sup>1,2,3</sup>,杨慧中<sup>4</sup> 基于交替最小二乘法的Spark个性化影片推荐系统 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202005011 针对基于k-means的传统推荐系统可信度低、计算时间长、精度低等问题,该文提出了交替最小二乘(ALS)协同过滤优化算法——拟牛顿法。采用Spark统一部署环境,基于ALS法矩阵分解的协同过滤算法,并使用SQL数据库搭建推荐系统后端。后端算法使用IntelliJ IDEA编译运行Scala语言,并打包程序生成JAR包。前端开发使用Express框架和Jade模版引擎,将系统前端所产生的数据与影片信息数据存储在MySQL数据库中,并使用Node.js语言搭建动态网页呈现推荐结果。与传统协同过滤算法进行实验效果对比,研究结果表明,使用优化算法的推荐系统降低了推荐时间,提高了推荐准确率。 2020年10月30 00:00 2020年05期 583 589 0 葛苏慧<sup>1</sup>,万 泉<sup>1</sup>,白成杰<sup>2</sup> 基于互信息稀疏自编码的青霉素发酵过程 软测量建模 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202005012 作为一类典型的间歇过程,青霉素发酵过程具有较强的非线性、时变性和不确定性。同时,菌体浓度、基质浓度和产物浓度等关键生物参数难以在线实时测量,而离线化验则需要耗费高昂的人工成本。针对这一问题,该文基于互信息加权的特征提取方法,提出一种软测量建模方法来估计青霉素发酵过程中的产物浓度。首先,基于互信息计算各个输入变量和输出变量之间的相关性,并用于加权处理稀疏自动编码器损失函数中的重构误差项,从而提取与输出更为相关的特征; 然后,利用提取到的所有输入样本特征,结合最小二乘支持向量机对产物浓度进行估计。Pensim仿真平台的验证结果表明,该文所提方法能够有效提高青霉素发酵过程软测量模型的估计精度。 2020年10月30 00:00 2020年05期 590 597 0 刘 聪<sup>1</sup>,谢 莉<sup>1,2</sup>,杨慧中<sup>1,2</sup> 基于灰色关联分析和多层感知器的长三角 铁路网运行效益评测模型 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202005013 为了分析长三角铁路网的运行效益,该文建立了基于数据包络分析(DEA)加权的灰色关联分析和多层感知器(MLP)的组合评测模型。第一步以DEA加权的灰色关联度作为铁路网综合评价值,第二步将其作为MLP的输出层,建立可以根据铁路相关变量预测铁路网运行效益的MLP。在时间维度上研究长三角铁路网运行效益变化,在空间维度上和其他地区铁路网进行比较。结果表明,长三角铁路网近十年来运行效益增长显著,与国内其他地区相比处于领先地位,其中铁路运营里程是影响铁路网运行效益最重要的因素; 铁路网运输对象倾向于旅客时,铁路网运行效益会更高。 2020年10月30 00:00 2020年05期 598 607 0 姚泽宇,林娟娟,诸 云,马 超 基于机器视觉的答题卡计数系统 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202005014 为实现答题卡精准计数,设计了基于机器视觉的答题卡计数系统,对该系统所采用的卷纸机构和纸张计数算法进行研究。首先,设计了机械卷纸系统,增大了答题卡边缘条纹间距。其次,基于多个感兴趣区域的多次测量数量,设计了对其进行概率统计的计数算法。实验结果表明,通过卷纸机构卷折,答题卡边缘图像中黑白条纹间距可由非卷折状态下的2个像素,增大为卷折后的5个像素; 结合基于概率统计的计数算法,系统对28~31张答题卡的测量准确率可达100%。 2020年10月30 00:00 2020年05期 608 613 0 叶慧雯<sup>1</sup>,郭新年<sup>2</sup>,季 陈<sup>1</sup>,杨玉东<sup>1,2</sup> 一种具有抗噪能力的贝叶斯可能性聚类方法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202005015 针对传统聚类算法在开始运行时要指定聚类数的问题,提出了一个贝叶斯可能性聚类模型,推理出了一种具有良好抗噪能力的可以估计聚类个数的可能性聚类方法。使用贝叶斯推理和粒子滤波推理为模型找出最大后验参数值,并利用泊松分布估计聚类数的最优值。在求解样本隶属度的过程中隶属度的值仅与样本点和其对应的聚类中心的距离有关,从而模型的抗噪能力得到提高。在UCI标准库数据集、真实医学图像数据集上对所提出的模型进行检验。结果表明,该文模型具有更好的聚类性能和抗噪能力。 2020年10月30 00:00 2020年05期 614 623 0 张 聪,顾晓清,王洪元 基于雷达/红外测量的期望最大化容积卡尔曼滤波 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202005016 为解决相应的目标跟踪问题,该文针对二维空间雷达/红外测量系统提出了一种期望最大化容积卡尔曼滤波(EMCKF)。在期望最大化框架下计算出量测噪声自适应因子,修正量测噪声协方差,以解决跟踪过程中时变量测噪声场景造成的量测模型失配的问题。仿真结果表明,与容积卡尔曼滤波(CKF)相比,在时变量测噪声环境下,该文EMCKF可以得到更准确的结果,并且该算法对量测信息丢失具有更好的鲁棒性。 2020年10月30 00:00 2020年05期 624 630 0 张连仲,王宝宝,张 辉 军事需求评估的理论与方法研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202005017 针对军事需求工程中评估环节日趋重要但相关研究又相对较少的问题,在分析梳理军事需求、军事需求论证、军事需求评估等概念基础上,基于质量功能展开(Quality function deployment,QFD)方法,设计了军事需求论证阶段方案评估的流程环节和具体的方法步骤,以新的视角回答了军事需求评估评什么、怎么评等问题。算例计算得出的方案需求满足度结果与实际情况基本相符。表明设计的评估思路和采用的评估方法可以对军事需求开发阶段的方案进行合理有效评估,具备理论分析和实践应用价值。 2020年10月30 00:00 2020年05期 631 0 马宝林