摘要：为研究钻机钻进参数与围岩参数定量关系,实现冲击地压卸压钻进与预警评价同步,自主研发一套防冲钻机钻测智能化试验平台。该平台由智能钻测试验钻机、大尺度真三轴应力加载系统、计算机控制系统和其他辅助装置等组成。平台能够较好地还原现场环境下的岩体力学参数与结构特征,实现随钻参数的实时测量与收集;利用该平台初步开展验证性试验。结果表明:真三轴应力加载系统通过电液伺服系统控制横向与竖向加载液压缸,实现大尺度试件的精确均匀真三轴加载,最大压力达6000kN,可真实再现千米深井围岩应力状态;智能钻测试验钻机在导轨式液压钻机基础上,设计新型高精度传感装置及信号传输模块,实现复杂工况下钻杆钻进过程中近钻头处随钻参数的实时测量与传输;计算机控制系统具有真三轴加载、钻机钻进控制、钻进参数收集等功能,实现钻进与参数采集同步;平台整体结构设计合理,操作简单。研发的试验平台可开展真三轴应力状态下大尺度试件钻进试验,对于研究建立钻机钻进参数与围岩参数定量关系,研发钻进过程中冲击危险性同步智能预警技术,实现围岩稳定性评估并进行同步预警等具有重要意义。

摘要：为求解以最小化工位数为目标的第Ⅰ类多约束双边装配线平衡问题,构建多目标数学模型,并提出混合果蝇算法的求解算法。在算法设计中,将果蝇个体的生成过程分为编码、解码和分配3个阶段,提出面向全部约束的作业分配方法,设计了预分配机制和重置机制;在迭代搜索阶段,引入邻域变换思想,设计多种插入和交叉算子构建邻域进行局部搜索;此外,算法提出最小化加权空闲时间作为适应度函数辅助寻优。最后基于多个不同规模的标杆算例设计了对比实验,实验结果表明所提混合果蝇算法能有效求解第Ⅰ类多约束双边装配线平衡问题,且具有一定的优越性。

摘要：随着先进工艺和技术的不断进步,要想保证数据在高速传输中的正确性,均衡器需要有更高的补偿和更低的功耗,才能实现高效通信。基于12 nm互补金属氧化物半导体工艺,设计了一种高增益、低功耗的自适应连续时间线性均衡器(continuous time linear equalizer,CTLE),该均衡器采用2级级联结构来补偿信道衰减,并提高接收信号的质量。此外,自适应模块通过采用符号-符号最小均方误差(sign-sign least mean square,SS-LMS)算法,使抽头系数加快了收敛速度。仿真结果表明,当传输速率为16 Gbit/s时,均衡器可以补偿-15.53 dB的半波特率通道衰减,均衡器系数在16×10^(4)个单元间隔数据内收敛,并且收敛之后接收误码率低于10^(-12)。

摘要：针对红外船舶检测过程中,在不同场景下对多尺度、小目标、有遮挡等问题检测效果不佳、实时性难以满足任务需要的情况,提出一种基于任务对齐学习的红外船舶目标检测方法。首先,为提升检测速度采用无锚框设计降低计算量。然后,为提升检测精度采用任务对齐学习(task alignment learning,TAL)进行标签分配和对齐。最后,根据特定场景有针对性地设计检测头以提升网络检测性能。通过实验对比验证,结果表明所提方法可有效提升对不同场景下船舶目标的检测性能,在检测精度及实时性上优于其他同类方法。

摘要：快速反射镜的工作环境一般比较恶劣,容易受到振动冲击、温度变化等影响,导致故障。本文针对最为普遍的恒偏差故障,提出了一种基于线性矩阵不等式(linear matrix inequality,LMI)的故障观测器设计方法,旨在提高故障检测的可靠性,增强快速反射镜的稳定性以及抗干扰能力。首先,采用基于汉克尔(Hankel)矩阵的模型辨识方法得到了考虑耦合效应的两轴快速反射镜模型。然后,建立了快速反射镜系统的故障模型,采用基于LMI的方法对快速反射镜的故障观测器进行设计。最后,通过仿真与实验对该方法进行验证。结果表明,当快速反射镜的两轴发生执行器和传感器恒偏差故障时,基于黎卡提(Riccati)方程的故障观测器只能检测出其中一个轴的故障,基于LMI的故障观测器对X轴能在故障发生后0.1 s内检测出故障,对Y轴能在故障发生后0.06 s内检测出故障。上述结果表明本文设计的LMI故障观测器能够更加准确地实现对快速反射镜的故障检测。

摘要：近年来,加大文物和文化遗产保护力度,加强历史文化保护传承已上升为国家战略。彩绘文物在人类活动、风沙侵蚀以及光照损伤等各种病害的影响下,文物颜料普遍出现了不同程度褪色、变色、老化、脱落丢失等病害,以致现在很难看到彩绘壁画本来的面目,数字化保护与修复成为传承彩绘文物的重要手段。本研究以颜色指纹的光谱反射率为基础,将颜料成分变化外在表现的光谱反射率作为切入点,采用数字化手段对彩绘颜料进行浓度映射。为了实现对彩绘中矿物颜料浓度快速、精确的识别,基于贝叶斯优化算法(BOA)寻找前馈回归神经网络(FRNN)的最佳超参数并构建BOA-FRNN光谱模型实现颜料成分及浓度分布图谱的预测。首先,以中国传统彩绘技法制备不同浓度梯尺的敦煌矿物颜料色卡,并利用Ci64UV积分球式分光光度计获取色卡的可见光波段光谱反射率及色度信息;其次,基于测量数据,构建颜料光谱反射率、色度值、浓度值、颜料粒径、颜料成分的关联数据库;最后,通过双常数Kubelka-Munk模型、BP网络模型、支持向量机(SVM)回归算法、FRNN网络模型和BOA优化SVM对颜料浓度进行预测并比较预测结果,为了提高颜料浓度的预测精度和模型稳定性,提出利用BOA对FRNN的网络结构、激活函数和正则化强度进行优化,以均方根误差(RMSE)作为适应度函数,通过迭代选择最优的回归参数训练模型。实验数据表明本文提出的BOA-FRNN模型精度最高,模型测试集的均方根误差RMSE为1.805%,决定系数为99.55%。结果表明:基于敦煌颜料颜色数据库能够更加准确、快捷地选取所需光谱反射率,从而提高模型效率,简化了算法复杂度;BOA寻找FRNN的最佳超参数,通过迭代更新超参数最优位置,可以快速得到全局最优解,与K-M、BP、SVM、FRNN和BOA-SVM等模型相比,矿物颜料浓度的预测准确度和模型稳定性都得到了明显提高,满足了对颜料映射的精确度要求,是快速实现颜料映射的一个可行新方法。

摘要：使用生物相容性良好的海藻酸钠作为金纳米簇的配体,制备了细胞毒性极低的海藻酸钠稳定的金纳米簇,其尺寸为(4.2±0.9)nm.海藻酸钠配体通过延缓金纳米簇的肾脏代谢过程,将金纳米簇的血液循环半衰期延长至(8.2±0.2)h,并将肿瘤的摄取效率提高到10.4%ID/g;当肿瘤区域存在高浓度的钙离子时,其与海藻酸钠的交联可将肿瘤摄取效率进一步提高到14.5%ID/g.通过对小鼠排泄物的监测,证明了金纳米簇主要通过肾脏过滤,经过尿液排出体外,代谢过程仅对肾功能产生可恢复的微小干扰,表明海藻酸钠稳定的金纳米簇具备良好的生物安全性.本文通过对配体功能性的探索,解决了纳米簇在生物安全性与肿瘤治疗效率之间的矛盾,也为其它高性能纳米诊疗试剂的功能设计提供了理论依据.

摘要：针对一类具有多重扰动、不可测速度信息和执行器故障的无人艇系统,提出一种重复学习复合抗扰容错控制策略.首先,为了克服速度信息不可用的不足,提出一种新的集成故障-扰动估计器,实现故障与干扰之和的准确估计;然后,基于观测信息,通过设计一类比例微分型重复学习复合抗扰容错控制器来实现周期性轨迹跟踪,相比于传统比例微分型重复学习控制器,所提出基于观测器的重复学习控制器不需要利用测量输出的导数且具有更大的控制自由度;最后,通过对一类无人艇动力定位系统的仿真,验证所提出重复学习复合抗扰容错控制策略的有效性和优势.

摘要：为了解决生物酶不稳定、易失活及纳米药物递送效率较低的问题,研究人员将纳米酶的高效稳定催化作用与微纳米马达的自主运动能力相结合,设计并制备了基于纳米酶的微纳米马达,用于在病变部位主动靶向递送药物并响应特定信号可控释放药物,在药物递送应用中表现出巨大的潜力.本文基于纳米酶马达“动-控-用”的发展思路,综合评述了代表性的构建微纳米马达的纳米酶,探讨了微纳米马达的运动调控策略,系统地梳理了基于纳米酶的微纳米马达在精准药物递送领域的前沿应用,并对该技术在实际应用中面临的挑战和未来发展进行了总结与展望.

摘要：基追踪去噪(Basis Pursuit Den-Noising,BPDN)问题是稀疏信号恢复问题的一个重要模型。求解BPDN问题的数值算法已经得到了广泛的研究,但当该问题的维数增加较大时,一些求解算法的速度和精度仍有待提高。因此,构建求解BPDN问题速度快、精度高的优化算法是重要且具有挑战性的问题。基于BPDN问题中的决策变量分解为两个非负变量,将其等价的转化为线性互补问题,构建了每次迭代只需计算一次函数值和在非负象限上进行一次投影的特殊迭代格式的新型投影算法,其中新算法每次迭代不需要进行任何线搜索寻找步长,也不需要计算绝对值函数次微分。同时,对新设计算法产生序列的全局收敛性进行了详细证明。对不同情况下BPDN问题的数值实验,验证了新构建算法的有效性。因此,所设计的新算法提升了求解高维数BPDN问题的效率和精度,具有一定的理论价值和实际意义。