摘要：为了得到隧道内不同高度移动火源火灾烟气的蔓延规律,采用FDS全尺寸数值模拟对隧道内移动火源火灾烟气蔓延全过程进行模拟,之后采用量纲分析的方法,分析无烟低温区域的长度与无量纲火源功率和无量纲火源移动速度之间的函数关系,对数值模拟所得数据进行处理并分析。研究结果表明:火源移动速度越快,低温无烟区长度越长,火源高度越高,低温无烟区的长度越短;低温无烟区长度与无量纲火源功率的1/3次方和无量纲火源移动速度呈非线性关系,并进一步建立隧道火灾无烟低温区长度的预测模型。研究结果可为发生火灾后人员的疏散路径规划、隧道通风系统的设计及优化提供理论支撑。

摘要：针对线性调频(linear frequency modulated, LFM)信号参数估计技术面向多目标产生的多分量信号会产生交叉项,从而降低参数估计精度的问题,提出了基于逆吕氏分布(inverse Lv’s distribution, ILVD)的多分量LFM信号重构算法。利用特征值分解结合最小误差准则方法的中心频率-调频斜率(centroid frequency-chirp rate, CFCR)域信号分析与合成,克服传统时频变换方法中的交叉项干扰问题;采用特征值分解思想构造ILVD变换核函数;使用最小误差准则校正CFCR域随机相位误差,重构出分布在CFCR域吕氏分布中不同位置对应的各个目标信号。实验结果表明,提出的算法在重构信号的准确度和抗噪声干扰方面的有效性均有较大提高。

摘要：由于缺乏大规模的红外跟踪训练数据集,现有的红外跟踪方法大都利用在大规模可见光数据上预训练的模型,然后在小规模的红外数据上进行完全微调。然而,当预训练模型的参数规模迅速增大时,完全微调需要的内存和时间成本也急剧增长,这限制了低资源用户在大型模型上进行研究和应用。为解决该问题,提出一种参数、内存和时间高效自适应的红外目标跟踪算法。首先,通过Transformer的自注意力机制对模板和搜索区域图像进行联合特征提取和关系建模,获取与目标关联度更强的特征表示;其次,利用低秩自适应矩阵的侧网络将可训练参数从主干网络中进行解耦,以减少需要训练更新的参数规模;最后,设计一种轻量级空间特征增强模块,增强特征对目标和背景的判别能力。提出方法的训练参数,内存和时间分别仅占完全微调方法的0.04%、39.6%和66.2%,性能却超越了完全微调。在3个标准红外跟踪数据集LSOTB-TIR120,LSOTB-TIR100和PTB-TIR上的实验对比结果和消融实验证明了提出的方法是有效的。提出的方法在LSOTB-TIR120数据集上成功率为73.7%,精度为86.0%,归一化精度为78.5%;LSOTB-TIR100数据集上成功率为71.6%,精度为83.9%,归一化精度为76.1%;在PTB-TIR数据集上成功率为69.0%,精度为84.9%,均取得了当前最先进的跟踪性能。

摘要：针对一组具有非恒同速度的多智能体系统圆形编队控制问题,提出了一组混合的分布式控制器。该控制器由两部分组成,一部分作用于系统的相位上,一部分作用于角频率上,其中角频率上的控制器主要协调系统中相位变化和初始角频率对系统稳定性的影响。编队设计主要基于系统的相位控制实现,为此给出了2种编队设计方案,即基于位置方法和基于位移方法,基于位置方法的智能体在进行编队时能够实时感知自身的期望中心位置并收敛到与之对应的期望位置;基于位移方法的智能体需要实时感知于邻居之间的相对位移,进而收敛到自身于邻居之间的期望中心位置之差。研究结果表明:在任意初始状态下具有非恒同速度的多智能体系统,在控制器的作用下能够使智能体以指定的角频率逐渐形成期望的圆形编队队形,且所有智能体的相位是同步或平衡的,其角频率能够渐近一致且收敛到指定的值。由5个智能体构成的系统仿真表明:在系统稳定后截取的4个周期的运动轨迹是稳定的圆周运动,并且基于位置方法模拟出来的中心位置与期望中心位置之间的误差小于0.01,基于位移方法的相对位移与期望位移之间的误差小于0.000 2,验证了编队控制方案的有效性和准确性。

摘要：数控机床铣削过程中出现的颤振失稳是影响数控机床加工效率和加工质量的关键因素。铣削稳定性与工艺参数、工艺系统动力学特性密切相关,而工艺系统动力学特性又随加工位置、刀具悬伸量的变化或刀具的更换而变化。因此,针对多因素影响下的铣削稳定性预测和无颤振工艺参数选择问题,本文以数控机床各向移动部件位置、刀具直径、刀具悬伸量和切削参数为变量,提出一种基于引导聚集算法(Bagging)与带精英策略的快速非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)的切削稳定性预测与工艺参数优化方法。该方法首先采用正交实验设计离散数控机床的工作空间,在每个加工位置对不同悬伸量下的刀具进行锤击实验,由此得到各把铣刀对应的刀尖点频率响应函数;然后,在不同工艺参数方案下进行铣削稳定性理论预测,进而引入Bagging算法建立以各向运动部件位置(x,y,z)、刀具直径d、刀具悬伸量h、主轴转速n、切削宽度a_(e)、每齿进给量f_(z)为输入的极限切削深度a_(plim)预测模型;在此基础上,采用该Bagging模型作为铣削稳定性约束,以加工位置和工艺参数(x,y,z,d,h,n,a_(p),ae,f_(z))为优化变量,建立最大材料切除率和刀具寿命的多目标优化模型,采用NSGA-Ⅱ算法求解该模型得到Pareto最优解集,并结合熵权法和优劣解距离法(TOPSIS)选出Pareto解集中的最佳解。以一台三轴立式加工中心展开实例分析,所建极限切削深度Bagging模型的预测误差为2.99%,且铣削加工实验表明获取的(x,y,z,d,h,n,a_(p),ae,f_(z))最优配置可实现稳定铣削,验证所提方法的可行性和有效性。

摘要：垃圾焚烧灰渣是生活垃圾经高温煅烧后的产物,灰渣的资源化利用已成为当今热点课题之一。采用响应曲面法研究了碱当量、硅钠摩尔比和灰渣掺量对生活垃圾焚烧灰渣-凝灰岩基地质聚合物抗压强度的影响,优化了灰渣-凝灰岩基地质聚合物的制备参数,建立了地质聚合物抗压强度的响应曲面模型。研究结果表明,影响灰渣-凝灰岩基地质聚合物抗压强度的各因素显著程度由大到小依次为:碱当量>灰渣掺量>硅钠摩尔比。灰渣-凝灰岩基地质聚合物的最优制备参数为碱当量9.49%、硅钠摩尔比1.71、灰渣掺量17.85%。最优制备参数下28 d抗压强度预测值为24.18 MPa,试验值为24.77 MPa,试验值与预测值基本一致。研究成果可为垃圾焚烧灰渣-凝灰岩基地质聚合物制备参数及实际应用提供理论参考,并为生活垃圾焚烧灰渣资源化利用提供一条有效可行的途径。

摘要：视频超分辨率技术具有广阔的应用前景,但基于深度学习方法的算法复杂度过高,难以实现实时计算.因此,近年来研究者们开始探索基于现场可编程逻辑门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)的超分辨率算法加速器,以利用FPGA的优势来提高算法的性能和能耗,实现实时的视频超分辨率.设计了一种基于FPGA的高效高速双三次线性插值超大规模集成电路(Very Large Scale Integration Circuit,VLSI)架构,可用于4倍实时视频超分辨率.该FPGA架构解决了实现双三次插值过程中所需的复杂内存访问模式的问题,并提出了一种基于乒乓操作的数据重排硬件设计,将算法输出的特定顺序数据重新以行为主进行排列,使得硬件能够直接或较为简单地对接HDMI等视频接口.此外,采用状态机、流水线等方式降低设计功耗和减少时序违例,使得整个硬件设计可以更高频率运行.本研究在Zynq-7020 FPGA上实现了硬件架构,能够实时将qHD(960×540)的视频超采样为UHD(3840×2160)高清视频.实验结果表明,该硬件设计只需缓存1行图像像素,延迟仅为9.6μs,帧率达到192.9 Hz,成功实现实时处理.游戏图像数据集的测试结果表明,该设计峰值信噪比最高可达35.67 dB,结构相似度达到96.3%.

摘要：针对城市共享停车中业主与外来车辆停车的泊位冲突管理问题,刻画了随机环境下业主返回车数和外来车辆离场数均为泊松分布时,其冲突的联合分布泊松差形式,构建了机会约束下的共享停车冲突管理模型.模型旨在通过合理设置保留泊位数和共享停车结束时间,在控制停车冲突的基础上,确保共享停车企业获得最大收益,设计了遗传人工鱼群算法对优化模型进行求解.最后,采用数值算例探讨了业主入场速率、外来车辆出场速率、冲突控制阈值和共享停车泊位总数等参数对保留泊位数、共享停车结束时间,以及共享停车企业收益与成本的影响.

摘要：本文建立固体氧化物燃料电池(SOFC)-双结热光伏电池(TTPVs)的耦合模型,结合电化学、传热学、细致平衡理论,研究能量品位的匹配和梯级调控策略.首先,考虑多种不可逆因素对能量匹配及转换性能的影响,基于子系统的伏安特性和能量传递方程,导出耦合系统的能量匹配方程、功率密度和转换效率.其次,给定SOFC的电流密度值1.60 A cm^(-2)和温度873 K,在两个光伏子电池带隙连续变化情况下优化电压和匹配面积比,以获取局域最优功率密度和效率,进而揭示半导体的带隙对优化性能和运行条件的影响规律.结果表明,优化带隙可以获得局域最高功率密度0.920 W cm^(-2)和效率44.9%.最后,探究SOFC电流密度的变化对耦合系统性能的影响规律,通过电学、结构和光学参数的协同优化,获得耦合系统的全域最高功率密度,提供关键性能参数的优化设计判据,并与SOFC单系统的全域最高功率密度相比,功率输出密度提高了42.7%.本文所获结果优于SOFC单系统和已发表成果的结果,在钢铁、化工等行业的高品位热能回收方面具有一定应用潜力.

摘要：针对前置仓配送模式面临的“一地多仓、末端交叉、高成本、高排放”难题,提出异构车队多中心横向协同配送模型。通过引入考虑速度、时间、距离、载重和发动机等因素的异构车队综合碳排放函数,将碳排放成本、司机成本和派车成本通过线性加权方式转换为目标函数;设计含特殊头部结构和染色体编码机制的改进遗传算法,引入交叉算子和动态权重调整机制以实现解空间的高效搜索。研究结果表明:相比传统前置仓横向转移补货调度,异构车队多中心横向协同补货调度在总成本方面减少39.1%,CO_(2)排放量减少12.5%,车辆使用数节约27.2%;随着协同客户占总客户的比例增加,总成本进一步减少;相较碳排放成本、派车成本,司机成本在总成本中占较大比例,需引起物流企业重视。