摘要：针对无人机航拍图像密集度大、目标尺寸小、背景复杂等难点,提出一种基于多尺度注意力机制的小目标检测(Small target detection of BPAN-EF_C2f YOLOv8s,SBE_YOLOv8s)算法,通过设计一种基于多尺度注意力机制的特征提取模块(EMA-Faster Block_C2f,EF_C2f),替换YOLOv8网络中的C2f模块,提高网络对小目标特征的提取能力;在特征融合网络中增加P1检测层,并设计一种跨尺度特征融合结构(Bi-Path Aggregation Network,BPAN),融合小目标特征信息;增加一个微小目标检测头,使用SIoU Loss作为边界框损失函数,提升小目标检测精度和网络收敛速度。在公开数据集VisDrone2019上进行实验验证。验证结果表明:与YOLOv8s算法相比,新算法在检测精度上提升了6.9%、mAP50提升了9.1%,模型参数量减少了44.6%,检测速度为28帧/s,新算法在小目标检测领域具有一定的实用性。

摘要：针对秸秆发酵过程中碎料与菌种混合不均问题,对好氧反应器的螺旋搅拌结构进行参数优化。基于离散单元法,对物料进行理论和仿真分析。结果表明,影响变异系数主次顺序为转速、螺距比、叶宽比;随搅拌叶宽比增加,变异系数先减小后增大,平均功率呈下降趋势;随搅拌螺距比增加,变异系数先下降后上升,平均功率呈下降趋势;随搅拌转速增加,变异系数呈下降趋势,平均功率呈先上升后下降趋势。构建变异系数模型并进行优化,变异系数最优为13.295%,与仿真结果误差为1.411%;搅拌装置进行静力学分析,最大应力值为47.259 MPa,最大变形为4.3575 mm;离散元仿真功率与试验值误差均值为14.1%,符合设计要求。该搅拌参数优化设计为发酵反应器高效混合提供理论支持。

摘要：针对常规的涡桨发动机PI解耦控制方法在全包线内鲁棒性不足的问题,提出了一种基于模型参考自适应补偿的PI解耦控制方法。基于涡桨发动机转子动力学及阶次特性,提出了一种涡桨发动机传递函数矩阵获取方法。并以此为基础,结合零极点相消法,分别设计了解耦环节与双回路PI控制器。通过建立闭环系统的期望状态空间方程,设计模型参考自适应补偿以有效提升控制器的鲁棒性能。此外,为了进一步改善控制方法的动态跟踪性能,采用基于自适应速率协方差调节的快速自适应律。基于涡桨发动机非线性仿真模型开展了控制方法仿真验证。结果表明:在不同的飞行包线点,相比于常规PI解耦控制器,采用基于模型参考自适应补偿的PI解耦控制方法可使燃气涡轮转速的最大调节时间缩短15%左右,超调量减少90%以上,动力涡轮转速的最大超调或下垂量减小60%以上,具有更高品质的动态控制效果、更优越的鲁棒性能与抗扰能力。

摘要：针对模块化智能特性下多品种小批量服装生产系统的快速重构需求,提出一种基于反向传播(BP)神经网络进行模块族工时预测,并用于混合模式部件模块生产编排优化的方法。以企业近几年生产的550款典型衬衫款式为例,基于11类衬衣模块族,通过对标准工时影响因素权重分析,构建BP神经网络预测模型。最终对标准工时模型预测效果进行验证,并基于模块族针对2款衬衣实现混合生产线的工序分配。结果表明:各模块族平均绝对误差均在9 s内,且其中8个模块族的误差值未超过5 s;混款生产模式相较于单款式生产编制的效率均在90%以上,采用模块优化的编制效率可达95.55%,且平滑指数降低了50.09%,说明工时预测及模块化工序分配应用效果较好。本文研究结果可一定程度上满足企业混款组合加工的应用要求,为快速报价、制定生产计划提供参考。

摘要：非黏结柔管在海洋油气田的开发中得到广泛应用,其扭转平衡是保证作业期间结构安全的重要原则,然而现有分析理论简化假设较多,导致仍有非黏结柔管设计出现扭转不平衡现象.为了提高扭转模拟的准确性,不影响管道实际使用,本文聚焦现有设计分析中所忽视的螺旋铠装内外侧耐磨胶带,基于理论推导,建立耐磨胶带层扭转刚度及弹性模量修正算法,结合有限元模型,探究胶带层叠压对于非黏结柔管整体扭转的影响.结果显示,采用经过修正的胶带层弹性模量所得管道扭转结果更接近实测结果,对实际工程应用具有一定的指导意义.进一步研究发现,非黏结软管的整体扭转角与耐磨胶带的宽度正相关,与耐磨胶带的铺设角负相关,而随着叠压率增加,管道扭转角减小.

摘要：为了提高自主水下航行器(autonomous underwater vehicles,AUVs)末端光学导引回收定位精度,本文首次将深度网络引入基于多象限测角的AUV光学导引定位位置解算任务中,提出了基于多分支回归网络的AUV光学导引定位方法.建立了水下光学导引定位系统的物理几何关系,研究了多分支结构的位置解算回归网络,设计了数据驱动的多维度定位约束训练方法,搭建了基于多象限测角的AUV光学导引定位硬件系统,实现了光学导引硬件与算法的一体化设计.利用AUV搭载的多象限光电探测器,采集回收站–导引灯偏角数据,将该数据作为系统输入,能够实时获取AUV与导引灯的相对位置坐标.仿真结果表明,本文方法的单次坐标解算平均耗时5.650 ms,误差解算均值为58.292 mm@0.8~20 m,标准差为43.347 mm@0.8~20 m,最佳误差解算均值达7.107 mm@2~3 m.经海试验证,本文方法的位置解算速度和精度能够满足AUV末端光学导引回收需求.与现有光学(视觉)导引方法相比,解算速度更快,算力功耗需求低,能量消耗少,为AUV完成能源补充、数据传输、指令下达等任务提供了可靠的技术路线.

摘要：为了更好地利用玉米秸秆这种生物质材料,同时为设计和优化秸秆收获、打捆、切割等装置结构提供一定的技术参数,对寒地玉米秸秆进行了压缩试验。设计了三因素三水平的正交试验,并结合自制试验装置,利用万能试验机、数显鼓风干燥箱等设备对玉米秸秆进行了有节段的径向和轴向压缩试验,测得了基于不同部位、不同速度、不同含水率三因素在不同水平组合下的破坏力的大小,获得因素的显著性影响程度及最优水平组合。试验结果表明:玉米秸秆轴向压缩破坏力为0.726~3.271 kN,R值为0.586~1.527,F值为7.093~38.742;玉米秸秆径向压缩破坏力为0.370~2.297 kN,R值为0.382~0.921,F值为9.096~22.183。分析得出:各因素对试验指标影响极显著的是秸秆部位,加载速度和含水率次之;最优水平组合为秸秆部位为上、加载速度为10 mm/min、含水率为最低,且径向压缩所需破坏力小于轴向压缩所需破坏力。

摘要：子母式无人机(Unmanned aerial vehicles,UAVs)通常指一类由无人载机搭载和投放多架子机执行协同作业任务的新型飞行器.相较于传统无人机和无人机集群,子母式无人机兼具航程长、空间可达性强等优势,得到了广泛关注.首先针对子母式无人机在编队飞行任务中的载机姿态稳定控制与子机轨迹跟踪控制问题,建立子母式无人机动力学模型.在此基础上,分别设计基于多平衡点切换模型预测控制的飞行控制方法以及基于多胞不确定性模型预测控制的轨迹跟踪控制方法,实现了子母式无人机的稳定、安全编队飞行.仿真结果表明,所提出的方法能够实现预期的编队飞行目标,具有良好的稳定性和鲁棒性.

摘要：自1978年“三北”工程启动以来,营建了大面积防护林、公益林,对筑牢我国北方生态安全屏障起到关键作用。“三北”工程早期营建的部分防护林出现老化、退化问题后,国家在“三北”工程区先后部署退化林修复相关的工程任务,目的是维护“三北”防护林体系完整性和生态功能的正常发挥。针对“三北”工程六期退化林修复亟需回答的复杂科学问题,本研究将“三北”工程区退化林限定为生长出现明显衰退、生态功能出现明显下降的人工林(含灌木)。退化林修复不仅要解决表征性林分退化,更要解决系统性土壤退化;发生系统性退化的根本原因是后期管护不到位,致使土壤和水分条件发生退化,而后期管护面临的最大限制性因素是水分。“三北”工程区幅员辽阔,退化成因的自然、灾害、生理、设计和人为因素叠加效应明显。首先,应根据自然禀赋特征进行退化林修复分区、分类、分级,确保精准施策;其次,考虑将过去以植被表征性为主的退化判定指标逐步升级为以植被功能性为主、结合表征性的判定退化指标。建议按退化程度的分级(轻度、中度、重度退化),采取针对性的封育保护、补植补播和更新改造等修复策略。本研究提出提高林分全周期经营管护水平的管护制度建议,以期为“三北”工程退化林修复、制定相关技术规程和政策保障提供参考思路。

摘要：为减小螺纹副拆卸扭矩,降低拆卸后的零件表面损伤,提出一种超声辅助拆卸螺纹副的办法。首先对超声辅助拆卸螺纹副装置的整体结构进行设计,然后对装置的核心非标件进行设计与仿真验证,最后通过该装置进行了螺纹副的超声辅助拆卸试验。结果表明,超声辅助拆卸后的螺纹副拆卸扭矩和表面损伤明显减小,减摩率最高可达45.6%。随着超声振幅增加,减摩率先增大后降低,螺纹面损伤先减小后增大。随着初始拧紧扭矩增加,对应的最佳超声振幅也逐渐增加。研究结果可以为超声螺纹副拆卸装置的优化设计提供理论依据。