摘要：针对无人机回收存在着陆点相对固定、被动回收、灵活性及环境适应性较差等问题,提出了一种无人机全自主的地面移动回收原理,主要包括目标定位、动态轨迹跟踪和的主动柔顺承接,实现野外复杂环境下自主化的无人机动态移动回收。首先,针对难以精确获取无人机动态位置的问题,提出了多传感器信息融合定位和伺服转台聚焦跟踪的目标定位方法;其次,为完成对无人机的快速高精度跟踪,提出了基于无人车和Stewart平台的双级跟踪控制策略;最后,为了解决无人机着陆过程冲击大、重心失稳等问题,设计了基于模型预测的平稳性控制算法和基于自适应变阻抗的柔顺控制算法,在实时调整承接面位姿的同时做到了主动柔顺承接。搭建了由目标定位系统、无人车和Stewart平台组成的原理样机,验证了本原理的可行性及控制算法的有效性,该方案和技术已成功运用于某型号固定翼无人机自主回收。

摘要：针对结直肠息肉图像分割中病灶区域尺度变化大、边缘模糊以及息肉与正常组织对比度低等问题,导致病变区域分割精度低和分割边界存在伪影,提出一种基于Swin Transformer和图形推理的自适应网络.该网络一是利用Swin Transformer编码器逐层提取输入图像的全局上下文信息,弱化背景信息干扰,多尺度分析病变区域的显著性特点.二是提出全局与局部特征交互模块增强网络对复杂病灶的空间感知能力,突出待分割目标的关键位置信息,精准定位目标.三是通过区域引导图推理模块以图循环递推的方式挖掘先验信息之间的高阶显性关系,促进图间信息传递.四是设计面向边缘细节的边缘约束图推理模块,整合边缘细节,改善分割效果,提高分割精度.在CVC-ClinicDB、Kvasir、CVC-ColonDB和ETIS数据集上进行实验,其Dice系数分别为0.939,0.926,0.810和0.788,平均交并比分别为0.889,0.879,0.731和0.710,分割性能优于现有方法.仿真实验结果表明,对于形态结构复杂、对比度低和边缘模糊的结直肠息肉图像均有较高的分割精度.

摘要：“天环一号”(China Astro-Torus 1,CAT-1)是一个悬浮偶极场磁约束装置,主要用于偶极场等离子体物理实验研究,要求中心悬浮超导磁体在无冷却和无电源条件下稳定悬浮至少5 h。本文设计了超导托举磁体与中心悬浮磁体环耦合的悬浮控制系统,为确保1200 kg、5 MA中心悬浮磁体环稳定悬浮,完成了控制系统的Simulink模型建立和仿真,基于Routh-Hurwitz稳定判据,研究了PID(Proportion-Integral-Derivative)控制策略对稳定控制影响,确定了稳定控制参数选取的范围:理想条件下PD(Proportion-Derivative)控制系统上升时间为0.1545 s、峰值时间为0.6283 s、调节时间0.0848 s。结果表明:基于PD控制能够在较短的时间内将悬浮超导环恢复在预设平衡位置,采用合适的启动方式可极大地降低电路的负载。本结果为悬浮超导悬浮偶极场装置设计研发提供了关键技术支撑。

摘要：针对传统差分进化算法在解决复杂优化问题时性能不足的问题,提出了一种双重经验结合的自适应差分进化算法,该算法提出了基于个体经验和集体经验结合的参数自适应机制.在该机制中,每个个体都有自己的缩放因子和杂交概率,并且个体同时利用自身经验和多个成功个体的集体经验来自适应地更新参数值.该机制不仅很好地利用了个体自身的演化信息,还结合了集体的有益信息,有利于生成优秀个体,提高算法性能.此外,自适应差分进化算法设计了一种新的带外部存档的变异策略,该变异策略引入了一个调整变异策略贪婪性的参数,这个参数在进化过程中随着函数评价次数的增加而动态变化,自适应地调整变异策略在不同进化阶段的贪婪性,较好地平衡了算法的勘探和开采,进而提高算法性能.在CEC2017基准集上对算法进行数值实验,并将自适应差分进化算法与多个改进的差分进化算法进行了比较.实验结果表明:自适应差分进化算法取得了较好的求解结果,并在整体上优于其他算法.

摘要：以南昌市南北连通渠区域为例，基于MIKE+平台构建研究区域包含初雨截流管、智能分流井和调蓄池等的管网、汇水区及水质模型，分析了现状初雨截流方案下各汇水区径流污染浓度、进入调蓄池的污染物总量和总水量，根据模拟结果确定径流污染控制目标，并将汇水区划分为A、B、C三类汇水区，模拟优化方案下各区分流井在不同关闸时间下排入渠道的COD、TN、NH3-N、TP平均浓度。结果表明，A、B、C区的分流井关闸时间分别为单次累计降雨5、8、9 mm后15 min时，能达到径流污染控制目标，优化方案较原方案调蓄池收集COD、TN、TP、NH3-N总量分别提高21.59%、18.55%、17.30%、17.36%。研究结果亦可为类似初期雨水截流方案的选择提供建议及参考。

摘要：目前现浇X形桩(XCC桩)的研究主要集中于黏土地基,而对于砂土中XCC桩的相关研究却很少;此外,在研究XCC桩贯入问题时,主要分析的是沉桩挤土效应,而忽略了实际工程施工中挤土位移荷载会对邻近既有桩产生附加桩身响应这一关键问题。为此,利用耦合的欧拉-拉格朗日(CEL)大变形数值技术,建立了相邻贯入XCC桩-砂土-既有XCC桩的整体CEL有限元数值模型,并且将数值结果与室内模型试验测量数据进行比较,验证了CEL数值技术在分析相邻XCC桩-土体-既有XCC桩相互作用的可行性和有效性。然后,开展了一系列参数研究,探讨了贯入深度、相邻桩与既有桩的间距、既有桩桩头边界条件等因素对既有桩侧向响应的影响。最后,基于参数分析的结果,编制了一套可用于岩土工程师在设计初期阶段评估相邻XCC桩贯入引起的既有XCC桩最大侧向响应的设计图,以减轻桩基施工带来的相关风险。

摘要：针对遥感图像存在复杂背景干扰、目标多尺度差异和微小目标提取难的问题,本文基于YOLOv7-tiny模型提出一种融合视觉中心机制和并行补丁感知的遥感图像检测算法。该算法一是引入显式视觉中心机制,构建像素点间的长距离依赖关系,丰富图像的整体语义信息,同时提升对目标纹理的提取性能;二是改进并行补丁感知模块,调整特征提取感受野,以适应不同目标尺度;三是设计多尺度特征融合模块,实现对多层特征的高效融合,提升模型推理速度。在公共数据集RSOD上进行实验,所提算法的准确率、召回率和平均准确率均值相较YOLOv7-tiny分别提升1.5%、2.4%和2.4%,此外在NWPUVHR-10和DOTA数据集上进行泛化性验证,结果表明本文算法具备较强的泛化性能。通过与不同算法对比分析,进一步体现本文算法性能的优越性。

摘要：随着现代药物研究的不断深入,传统计算机模拟已经不能满足未来药物设计实验的需求。分子模拟作为传统计算机模拟的经典技术之一,可以构造分析复杂的分子模型,研究分子运动的动态过程,但模拟结果受人为因素影响大,准确度较低。近年来,人工智能与分子模拟技术的融合成为药物设计研究的新方法。人工智能技术利用大数据筛选出对应的化合物进行分子模拟,并将模拟结果反馈给人工智能系统进行学习,不断优化人工神经网络。联用人工智能与分子模拟技术,提高了药物设计研究的效率,降低了人为因素对模拟结果的影响,增加了模拟结果的可信度。该文总结了当前国内外应用人工智能和分子模拟技术进行药物设计的研究成果,以期为未来药物研发从计算机辅助药物设计(CADD)向人工智能辅助药物研发(AIDD)的转变提供参考。

摘要：具有分级结构的界面组织(如肌腱-骨界面、骨-软骨界面等)在器官的正常发育和功能中扮演着极其重要的作用。其中,肌腱-骨界面组织是最为典型的界面组织之一。为此,本研究采用肌腱-骨界面组织的构建为模型,以明胶、聚乙烯醇(PVA)、羟基磷灰石(HAp)为原料,采用冻融循环技术结合逐层涂覆技术制备具有分级结构的仿肌腱-骨界面一体化支架。该支架由三个部分组成:(i)上层为未矿化的区域,以促进支架与肌腱的整合;(ii)中间层为具有矿物成分梯度和力学性能梯度的区域,以促进应力在肌腱和骨之间的转移;(iii)下层为具有较高力学性能的矿化区域,促进支架与骨的整合。采用红外光谱、力学性能测试、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)等手段对支架的结构和性能进行表征。结果表明,采用冻融循环技术可以通过物理交联获得PVA支架,且矿物量-力学,冷冻-解冻循环次数-力学的力学拉伸测试结果表明该支架从上层到下层的力学性能依次呈梯度增加。采用扫描电镜(SEM)观察了材料的整体微观结构,材料层与层之间完美融合,形成具有分级结构的一体化支架。最后,通过能谱分析(EDS)对支架的矿物质含量进行分析,结果表明该支架从上层到下层的矿物质含量依次从无到有,并呈梯度增加。这种仿生一体化支架的设计将在界面组织工程中具有极大的应用前景。

摘要：在地铁隧道修建过程中若遇到复杂不良地质,单一工法有时无法将冻胀融沉位移控制在预期范围内,而采用注浆-冻结联合工法施工,能够有效控制土体融沉位移的施工参数。本文以广州地铁三号线某折返线隧道冻结工程为背景,隧道所处地层为砂质黏土地层,采用有限元数值分析软件,建立水热力耦合模型分析地铁隧道冻胀融沉位移场的发展规律,并与实测数据进行对比验证了模型可靠性,建立不同注浆半径的地铁隧道模型。通过对比其注浆控制效果,得出该法能够控制地表融沉位移的最佳注浆半径,并在此基础上研究了不同水泥掺量对土体融沉位移的影响,进一步得出能够有效控制土体融沉位移的施工参数。结果表明,采用水泥预加固-人工冻结联合工法施工,注浆半径选取4~5 m对融沉的控制效果最佳,注浆半径在4 m以上时土体融沉位移的效率开始有了明显的减弱。水泥掺量大于9%时,改善土体融沉位移的效率开始提高;而水泥掺量达到12%以后,改善土体融沉竖向位移的效率变缓。注浆半径设定在4 m,水泥掺量设定为12%,此时与原施工方案对比,自然解冻末期地表融沉量减小了73%。本研究的设计参数可为其他类似工程施工提供理论依据。