摘要：当路面附着情况和车辆行驶状态不断变化时,基于恒定侧偏刚度的模型预测控制(MPC)不能考虑轮胎非线性特性的影响,难以保证车辆轨迹跟踪的适应性。为此,提出一种考虑轮胎侧向力计算误差的自适应模型预测控制(AMPC),以提高智能汽车在不确定工况下的轨迹跟踪性能。分析了路面附着系数和垂向载荷对轮胎侧向力的影响,基于平方根容积卡尔曼滤波(SCKF)算法,设计了利用侧向加速度和横摆角速度作为测量变量的前后轮胎侧向力估计器。利用轮胎侧向力线性计算值与估计值的差值计算得到侧偏刚度修正因子,设计了前后轮胎侧偏刚度的自适应修正准则,进而提出了一种基于时变修正刚度的AMPC控制方法。基于CarSim与MATLAB/Simulink联合仿真和硬件在环测试平台,对AMPC控制的有效性和实时性进行了验证。研究结果表明:在不同的路面附着情况和车辆行驶状态下,AMPC控制都能够降低横向位置偏差和航向角偏差,有效提高车辆的轨迹跟踪精度,其控制效果明显优于基于恒定侧偏刚度的标准MPC控制。尤其在低附着工况下,标准MPC控制会因为线性轮胎力的计算误差过大而导致车辆在轨迹跟踪时严重失稳,而AMPC控制通过估计轮胎力修正侧偏刚度依然能够保证车辆稳定有效的跟踪参考轨迹。所提出的AMPC控制在保证控制精度的同时具有良好的实时性,对智能汽车控制系统的设计与优化具有重要参考价值。

摘要：高精度的交通流预测对于大型城市的交通管理和智慧出行具有重要作用,而交通流动态时空相关性的挖掘则是提高预测精度的关键.针对现有研究中存在的对交通流在不同时间尺度下呈现出的高度相似性,以及处于相似功能区的非邻近节点间交通流变化的相似性考虑不足的问题,构建考虑时空相似性的动态图卷积神经网络(dynamic graph convolution neural network considering spatio-temporal similarity,STS-DGCN).以相邻时段、日和周等多时间尺度下的数据输入张量表达交通流数据的时间相似性,以路网节点间距离度量、相似性度量、自适应嵌入、动态相关性等多属性特征的邻接矩阵表达交通流数据的时空相似性,进而基于这些邻接矩阵构建反映路网节点时空动态变化的动态图,并设计相应的时空特征挖掘算法.在公开数据集上的实验结果表明,所提出模型的预测结果优于目前较为先进的对比基线模型,具有更高的预测精度.

摘要：现有可重构智能表面辅助通信系统的宽带信道估计方案中,忽略了波束斜视导致信道估计性能下降的问题。对此,提出了一种基于分组策略的分布式Dice子空间追踪方案。首先,利用太赫兹信道的稀疏性,将级联信道的估计问题转化为稀疏信号的恢复问题;然后,设计了宽带字典并提出一种分组策略以解决受波束斜视影响的问题;最后,引入Dice系数准则和回溯思想优化支撑集的选择。仿真结果表明,所提方案相较于传统宽带信道估计方案能提高信道估计的精确度。

摘要：得益于优异的电-热性能,SiC器件在新能源变流器中得到了越来越多的应用。然而,相对于Si器件,SiC器件的开关速度更快、安全裕度更低、电磁干扰更大,制约了其安全可靠运行。基于栅极驱动电阻的动态切换,该文提出一种四阶段变电阻的SiC MOSFET器件开关轨迹调控方法,实现开关速度、损耗、过冲、振荡、串扰、延迟等多项性能的协同优化,建立驱动电阻对SiC器件开关轨迹定量调控的数学模型,发现开关性能量化指标与开关轨迹不同阶段之间的解耦规律,提出分阶段变电阻的驱动方法,实现开关轨迹中多个控制目标之间的协同优化,给出驱动电阻取值的通用设计方法,提出驱动电阻切换的交错时序逻辑,对比传统驱动方法,采用大量实验结果,验证了所提模型方法的有效性。

摘要：目标检测器现已被广泛应用在各类智能系统中,主要用于对图像中的物体进行识别与定位.然而,近年来的研究表明,目标检测器与DNNs分类器都易受数字对抗样本和物理对抗样本的影响.YOLOv3是实时检测任务中一种主流的目标检测器,现有攻击YOLOv3的物理对抗样本的构造方式大多是将生成的较大对抗性扰动打印出来再粘贴在特定类别的物体表面.最近的研究中出现的假阳性对抗样本(false positive adversarial example,FPAE)可通过目标模型直接生成得到,人无法识别出该对抗样本图像中的内容,但目标检测器却以高置信度将其误识别为攻击者指定的目标类.现有以YOLOv3为目标模型生成FPAE的方法仅有AA(appearing attack)方法一种,该方法在生成FPAE的过程中,为提升FPAE的鲁棒性,会在迭代优化过程中加入EOT(expectation over transformation)图像变换来模拟各种物理条件,但是并未考虑拍摄时可能出现的运动模糊(motion blur)情况,进而影响到对抗样本的攻击效果.此外,生成的FPAE在对除YOLOv3外的目标检测器进行黑盒攻击时的攻击成功率并不高.为生成性能更好的FPAE,以揭示现有目标检测器存在的弱点和测试现有目标检测器的安全性,以YOLOv3目标检测器为目标模型,提出RTFP(robust and transferable false positive)对抗攻击方法.该方法在迭代优化过程中,除了加入典型的图像变换外,还新加入了运动模糊变换.同时,在损失函数的设计上,借鉴了C&W攻击中损失函数的设计思想,并将目标模型在FPAE的中心所在的网格预测出的边界框与FPAE所在的真实边界框之间的重合度(intersection over union,IOU)作为预测的边界框的类别损失的权重项.在现实世界中的多角度、多距离拍摄测试以及实际道路上的驾车拍摄测试中,RTFP方法生成的FPAE能够保持较强的鲁棒性且迁移性强于现有方法生成的FPAE.

摘要：为探究岩质地层新型抗浮结构--牛腿抗浮结构的工作特性,基于其实际边界条件,设计剪切试验装置,开展室内剪切试验,分析其剪切力学特性,借助数值散斑系统与声发射系统,探究其变形演化过程、剪切破坏模式与损伤演化规律。研究表明:(1)根据剪切强度与变形特征,可将结构剪切过程划分为初始压密段、近似线弹性变形段、初始微裂纹萌生与扩展段、缓慢压剪非线性变形段、应力脆性跌落段、塑性流动变形段这6个阶段。(2)随牛腿角度减小,峰值剪切应力τp和峰值剪切位移up呈先增大后减小的“抛物线”趋势,随牛腿高度增大,峰值剪切应力τp和峰值剪切位移up近似呈“反比例函数”趋势增大。(3)破坏由某一裂缝易发区开始,多易发区相继破坏,最终贯通,呈现以左侧压剪、右侧拉剪、交界面脱黏滑移为主,局部细小裂缝的剪切破坏模式。(4)随牛腿角度增大,破坏模式从沿交界面脱黏向沿材料内部贯通破坏转变,随牛腿高度增大,破坏模式从右上角快速拉坏向沿交界面脱黏、牛腿处向上下侧反向起裂转变。(5)随牛腿角度减小,声发射阶段Ⅰ时长几乎相同,阶段Ⅱ时长先增大后减小,声发射活性先增大后减小;随牛腿高度增大,声发射阶段Ⅰ时长几乎相同,阶段II时长逐渐增大,声发射活性逐渐增大。研究结论有助于从极限状态角度指导牛腿抗浮结构设计。

摘要：针对库区巡检图像采集设备对图像目标智能识别需求,进行基于视觉的远距离可疑目标识别算法设计与实现.采用目标检测算法对图像进行目标识别并采集,通过基于卷积神经网络的深度学习模型卷积层对目标图像提取特征,采用基于机器学习传统方法的浅层网络对特征进行可疑目标分类.根据算法设计实验,实验结果表明本算法模型识别效果良好,可有效减少人工识别工作量,能满足实际应用需要要求.

摘要：复杂环境下城区隧道爆破对振速要求严苛。为研究电子雷管延期误差对多孔延时爆破叠加振动的影响,以重庆市北大道隧道为背景,基于Anderson理论计算多孔爆破叠加最大振速,首先探讨考虑各段电子雷管延期误差的必要性,采用蒙特卡罗法和遍历法,设计计算程序,分析研究不同延时、不同孔数和不同延期精度下电子雷管延期误差对爆破叠加振速的影响规律。研究结果表明,在考虑电子雷管±1 ms延期误差时,各延时的叠加最大振速几乎均有增大。延期误差对较小延时的影响显著,当考虑延期误差时,较小的延时(20 ms)存在部分延时的叠加振速未超标。掏槽孔数主要影响延期误差对较小延时的叠加振速,随着掏槽孔数的增加,4 ms、5 ms延时有无延期误差的叠加最大振速差值增大。电子雷管延期精度与叠加最大振速近似成线性关系,电子雷管延期精度对较小延时的影响更为显著。研究结果可为工程实践中的电子雷管参数设计和振动控制提供参考。

摘要：为了提升红外与可见光图像融合视觉效果,克服融合结果的伪影效应,提出一种基于内生长机制结合卷积稀疏表示的图像融合方法.首先,采用符合人类大脑推理的内生长机制对源图像进行分解,获取预测层和细节层;其次,对细节层采用卷积稀疏表示进行二次分解,获取二次细节层和基本层,并分别对其采用活动水平测度取大以及加权平均规则进行融合;再次,针对预测层定义ISR混合算子融合规则,并进行融合;最后,将融合后的预测层和细节层相加获取最终融合结果.实验中,采用3组具有代表性的红外与可见光图像进行算法测试,实验结果表明所提出的方法具有较好的主观视觉效果,并且客观评价指标更好,具有有效性.

摘要：跨海桥梁面临着海洋环境中极端波浪的巨大威胁,波浪-结构的耦合作用特性是跨海箱形桥梁上部结构的极端波浪设计中需考虑的关键问题。采用OpenFOAM程序基于有限体积法离散不可压缩流体的Naiver-Stokes方程,并结合SST k-ω湍流模型模拟极端波浪的生成、传播及冲击作用,以弹簧-质量-阻尼系统模拟箱梁上部结构运动体系,并基于动网格方法构建极端波浪与箱梁上部结构相互作用的多相流耦合模型。通过与模型水槽试验结果和已有文献的仿真结果的对比验证该耦合模型的有效性,随后利用该耦合模型探究了波浪参数、结构特性及约束刚度等参数对箱形桥梁上部结构波浪荷载、动力特性及支座力的影响规律。结果表明:结构与流体的耦合效应导致箱形桥梁上部结构所受波浪荷载的波动增大和极值减小,其中水平波浪力最大降低28%,竖向波浪力最大降低22.5%,考虑流固耦合能更为合理地反映极端波浪作用下跨海箱形桥梁上部结构的实际波浪荷载;随着结构自振周期的增大,箱形桥梁上部结构所受的水平弹簧约束刚度下降,进而导致箱形桥梁上部结构的水平位移增大;在跨海桥梁上部结构的支座设计中不仅需要考虑上部结构所受波浪荷载,还应考虑结构运动及流固耦合效应对支座力的影响。