摘要：本试验旨在评价5种不同来源豆粕的猪有效能值和营养物质消化率,及基于化学组成建立豆粕消化能(DE)和代谢能(ME)的预测方程。选用18头初始体重为(40.02±2.14)kg的杜×长×大去势公猪,按照18×2尤丁方试验设计将猪随机分成6组,分别饲喂玉米基础饲粮和5种不同来源豆粕饲粮,每组6个重复,每个重复1头猪。试验共2期,每期12 d,包括7 d饲粮适应期和5 d粪尿收集期。结果表明:5种不同来源豆粕的DE、ME以及总能(GE)、干物质(DM)和粗蛋白质(CP)表观全肠道消化率存在显著差异(P<0.05)。豆粕DE和ME与GE和CP含量呈显著正相关(P<0.05),而与中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)含量呈负相关的趋势。本试验没有得到豆粕DE的预测方程,基于化学成分和DE建立的豆粕ME预测方程为:ME=0.9546 DE-0.1912(R^(2)=0.9966,P<0.01),ME=0.9064 DE+0.1217粗灰分(Ash%)-0.2611(R^(2)=0.9992,P<0.01)和ME=0.8602 DE+0.1249 CP+0.2245 Ash-0.3685(R^(2)=0.9999,P<0.01)。综上所述,不同来源豆粕的DE和ME存在很大差异,其ME最适预测方程为ME=0.8602 DE+0.1249 CP+0.2245 Ash-0.3685(R^(2)=0.9999,P<0.01)。

摘要：针对有向拓扑下一般非线性多智能体系统中参数不确定和系统通信能力受限等问题,本文提出了一种结合模型参考自适应和事件触发机制的一致性控制协议.该协议首先为每个参数不确定的智能体设计一个参考智能体,其中自适应律的设计保证了不确定参数的有效估计,然后基于事件触发机制向邻居智能体发送参考智能体状态,最后基于接收的邻居参考智能体状态及自身实际状态设计控制器.采用对参考智能体设计事件触发策略的方式,可以有效避免智能体间的连续通信,减少系统通信资源.利用矩阵论、代数图论以及Lyapunov稳定性理论,证明在该控制协议下,含参数不确定一般非线性多智能体系统能实现一致性,且不存在Zeno行为.仿真实例进一步验证了理论结果的有效性.

摘要：准确预测隧道上覆土压力对隧道支护结构的设计和开挖方式的选择具有重要意义.Terzaghi土拱效应理论是基于滑移面为垂直面这一假设建立的,但实际情况中由于受到地层扰动的影响,滑移面呈现出曲面形状.为研究粘性土层滑移面演化规律及松动土压力分布规律,首先,采用数值模拟软件计算隧道开挖后上覆土压力,并分析粘性土下土拱效应演化规律;其次,根据隧道拱的破裂面规律,从椭球体理论出发,并考虑粘性土层中主应力轨迹线为圆弧对Terzaghi松动土压力进行修正;最后,将理论计算结果与已有的实验数据及有限元计算结果进行对比,验证了本文公式在粘性土层中应用的合理性,并进一步研究了地层损失率S_(L)、内摩擦角φ、黏聚力c与隧道松动土压力的关系.研究结果表明:相较于无粘性土层,粘性土层滑移面的破坏程度更大,但两者滑移面变化规律基本一致.当隧道埋深比H/D≤1.5,出现三角形状滑移面,随着隧道埋深的持续增大,地层逐渐向内形成剪切面,最终形成塔形状滑移面;松动区内部侧土压力系数K_(v)在任意位置处都是不同的,且在Terzaghi建议的1.0上下浮动.对比浅埋隧道,深埋隧道的松动土压力受地层损失率S_(L)的影响更大.粘性土层隧道上覆荷载呈“半葫芦形”分布,表现为从拱顶附近向拱腰逐渐减小;同时,在内摩擦角φ较小的地层中,提高黏聚力c有利于减小隧道上覆土压力.

摘要：目的桨叶运动参数是直升机设计到生产的重要指标,传统的视觉测量方法直接应用于室外环境下,由于受复杂光照背景影响,存在找不到桨叶区域、不能进行准确测量的问题。据此,本文提出一种融合多特征与自注意力的旋转目标检测器(fusion multi-feature and self-attention rotating detector,FMSA-RD)。方法首先,针对YOLOv5s(you only look once)特征提取能力不足和冗余问题,在主干网络中设计了更为有效的多特征提取和融合模块,结合不同时刻位置与尺度下的特征信息以提高网络对室外桨叶的检测精度;并去掉部分无关卷积层以简化模块结构参数。其次,融合多头自注意力机制与CSP(crossstage partial convolution)瓶颈结构,整合全局信息以抑制室外复杂光照背景干扰。最后,引入倾斜交并比(skew intersection over union,SKEWIOU)损失和角度损失,改进损失函数,进一步提升桨叶检测精度。结果本文进行了多组对比实验,分别在自制的室外直升机桨叶数据集和公共数据集DOTA-v1.0(dataset for object detection in aerial images)上进行验证,对比基线YOLOv5s目标检测网络,本文模型平均精度均值(mean average precision,mAP)分别提高6.6%和12.8%,帧速率(frames per second,FPS)分别提高21.8%和47.7%。结论本文设计的旋转目标检测模型,提升了室外复杂光照背景下桨叶的检测精度和速度。

摘要：为提高工业机械臂对目标物体抓取及对障碍物躲避的效率和成功率,提出一种基于改进抓取信息引导的快速随机树星(GI-RRT^(*))的机械臂路径规划算法.首先,预先设定最大迭代次数和自适应函数,缩短机械臂运动轨迹生成时间,增强采样导向性和质量;其次,基于椭圆形子集直接采样,对采样点位置进行约束,提高采样效率;最后,采用贪心算法删除机械臂运动轨迹的冗余点,并使用三次B样条曲线平滑约束机械臂运动轨迹,提高机械臂运动轨迹的柔顺性.利用生成残差卷积神经网络模型预测,输入深度相机采集的彩色图像和深度图像,输出视场中物体的适当映射抓取位姿.为验证机械臂的抓取效果,选择三指气动柔性夹爪,设计柔性抓取模块,并结合法奥(FR3)协作机械臂构建自主抓取系统,进行二维地图仿真和机械臂样机实验.结果表明,与传统的信息引导的快速随机树星算法相比,GI-RRT^(*)算法运动轨迹长度缩短10.11%,轨迹生成时间缩短62.68%.同时,算法具有较强的鲁棒性.机械臂能独立地避开障碍物、抓取目标物体,满足其自主抓取的需求.

摘要：为了实现高空壁面金属构件的自动化无损检测,设计了一套搭载磁检测装置的爬壁机器人系统。采用负压吸附技术提高了机器人对不同材质表面的适应性;控制系统配备了软件开发工具包接口,允许开发者根据特定应用场景进行二次开发。系统性能测试结果表明,该爬壁机器人系统操作流程顺畅,各项功能完备,能够满足高空壁面无损检测的需求。

摘要：国内燃煤机组中短期内碳排放量在线监测方法仍以核算法为主,碳排放在线监测方法尚不完善。针对大型燃煤机组碳排放,探索基于机组燃料管理系统常规监测数据的碳排放在线核算方法,形成了燃煤机组碳排放快速核算方法;并针对CO_(2)体积分数、流速、湿度测量方式的不同设计了5种碳排放直接在线监测方法,以快速核算法为基准,对比了不同测算周期内不同碳排放量计算方法的计算偏差。结果显示:随测算周期时间跨度的增大,不同方法的碳排放量计算偏差逐渐稳定,60天内的监测结果显示,系统法、监测法、修正监测法、氧平衡法、修正氧平衡法和热值法的平均计算偏差分别为-11.5%、7.7%、4.6%、9.7%、7.1%和17.0%,经长周期参比修正后均可用于燃煤机组碳排放在线监测,支撑燃煤机组碳排放控制和碳资产管理。

摘要：腐蚀电流密度的测量存在误差,且物理模型预测腐蚀电流密度时具有较大的不确定性。为了量化物理模型的不确定性,准确预测钢筋非均匀锈蚀引起的钢筋混凝土(RC)结构保护层开裂时间,提出一种基于贝叶斯修正的锈蚀RC结构保护层开裂时间预测方法。首先,采用贝叶斯方法结合实测数据推断RC结构腐蚀开裂过程中的腐蚀电流密度物理模型中的参数,采用马尔科夫蒙特卡罗方法中的Metropolis-Hastings算法进行采样,得到参数的后验分布;然后,利用后验分布传递参数的不确定性,得到腐蚀电流密度预测模型;最后,利用锈蚀产物质量相等将非均匀腐蚀的钢筋锈蚀椭圆模型转换成均匀腐蚀的厚壁圆筒模型来计算混凝土保护层中的应力,通过钢筋损失量与腐蚀电流密度预测值之间的关系,预测混凝土保护层开裂时间。通过2个试验试件验证所提方法预测锈蚀RC结构保护层开裂时间的有效性。研究结果表明:基于贝叶斯修正后的腐蚀电流密度预测模型能准确地预测腐蚀电流密度,且能够有效地预测锈蚀RC结构保护层开裂时间,开裂时间的预测值与实测值之间的相对误差小于5%。

摘要：高速铁路车轮的磨耗性能对于车轮型面的设计和性能评估至关重要。微小的型面变化可能会导致轮轨接触几何特性发生重大改变,合理的轮轨型面匹配能够改善轮轨磨耗,提高车辆性能和脱轨安全性。提出一种考虑磨耗演化的车轮型面优化方法。首先,通过追踪测试不同运营时期的磨耗型面,确定车轮磨耗的主要范围作为优化区域。然后,结合非均匀有理B样条(NURBS)拟合算法对车轮型面进行曲线插值拟合,构建了车轮型面的参数化模型。接着,将考虑车轮磨耗演化的预测模型引入到多目标函数中,同时引入了目标函数自适应权重调整因子,建立了车轮型面的多目标优化模型。采用拉丁超立方采样方法建立RBF代理模型进行模拟仿真计算,并利用TS-NSGA-II多目标优化算法进行车轮型面的优化设计。最后,对优化型面LMA-opt与LMA型面进行对比验证分析,包括车轮磨耗演化分析、轮轨静接触分析、轮轨动态接触分析和车辆动力学性能分析4个方面。结果表明,优化后的车轮型面磨耗得到显著改善,具备更好的静态几何接触性能和动态特性。这有助于提升车辆曲线通过性能,并在镟修周期内有效降低车轮的磨耗量和疲劳损伤,从而延长车轮使用寿命,提高车辆的可靠性和安全性。这项研究为车轮型面的优化提供了一种智能化的设计方法和参考。

摘要：该研究旨在开发一种基于Web+MongoDB+VsFTP的智能巡检感知告警系统,以提升城市轨道交通运维效率。此系统集成了数据接收、展示、存储与转发功能,能够实时接收并展示城市轨道交通智能巡检机器人采集的数据,并将其存储于MongoDB数据库中。系统具备数据判缺能力,确保数据的完整性和准确性。同时,系统支持数据共享,可将数据转发给上层其他系统,并允许网内用户访问。此外,系统还提供了数据管理和缺陷展示功能,用户可通过Web界面方便地管理数据,并快速定位病害位置。实践证明,所设计系统有效促进了城市轨道交通检测监测技术的发展,显著提升了运维保障能力。