摘要：卡尔曼滤波器广泛用于解决线性高斯系统的状态估计问题.然而,在实际应用中过程噪声和系统模型参数先验信息未知,且量测受到异常值干扰,给准确估计系统状态带来极大困难.针对具有噪声信息和状态模型不确定的动态系统,提出一种广义交互式多模型自适应滤波算法.该算法设计多个模型并行的方式对系统不确定进行处理,对于每个模型,建立Skew-T分布非对称重尾噪声表示模型,为了解决过程噪声与系统协方差相互耦合难以求解的问题,利用逆威沙特分布对系统预测协方差矩阵进行描述,并通过变分贝叶斯推理递归计算系统状态的后验分布.仿真结果和实验验证表明,在噪声信息和状态模型不确定条件下,所提出算法具有较高的估计精度.

摘要：【目的】富油煤热解重质焦油制备石墨化泡沫材料是富油煤资源高值化利用的方式之一。【方法】为探究不同反应条件与泡沫炭性能的联系从而制备高性能泡沫炭材料,以重质焦油制备中间相沥青为前驱体,采用高温自发泡法制备泡沫炭。考察不同反应温度、升温速率和反应压力对煤焦油基泡沫炭性能的影响,最后进行Box-Behnken响应面设计实验建立二次多项回归方程,揭示泡沫炭孔隙率、导热系数与反应条件的关系。【结果和结论】结果表明:反应温度、升温速率和反应压力对煤焦油基泡沫炭性能有显著影响。泡沫炭孔隙率的最优值为72.8%,对应的条件为温度559℃、压力0.48 MPa、升温速率9℃/min,影响因素温度>压力>升温速率;泡沫炭导热系数最优值为0.219 W/(m·K),对应的条件为温度549℃、压力2 MPa、升温速率3.9℃/min,影响因素升温速率>压力>温度。经过响应面模型优化后的工艺参数可制备具有良好孔隙率及导热性的泡沫炭材料,为提升富油煤热解效率提供新方案。

摘要：设计合成了一种以四苯乙烯为荧光基团、邻香草醛为识别基团的聚集诱导效应(AIE)Zn^(2+)荧光探针.探针的结构通过^(1)H NMR、质谱及X射线单晶衍射进行了表征.荧光光谱研究发现,探针对Zn^(2+)表现出良好的选择性和灵敏性,荧光强度随着Zn^(2+)的浓度增大而逐渐增强.通过Job plot和单晶结构表征发现,探针与Zn^(2+)是2∶1的结合模式,检测限为56.2 nmol·L^(-1).检测机理归因于激发态分子内质子转移(ESIPT)和AIE效应.该新型AIE探针可作为分析测定Zn^(2+)的一种便捷工具.

摘要：如何合理有效地开展桥梁抗撞性能评估,特别是准确评价防撞设施的防护效果,是已建桥梁进行船撞桥隐患整治的难题之一。为准确评估已建桥梁加装防撞设施后的抗撞性能,基于现有规范及相关研究成果,结合大量工程项目经验,从抗撞性能评估总体环节、抗撞性能标准确定、设防代表船型确定、船舶撞击力计算、防撞设施防护效果分析、桥墩船撞效应计算及抗撞性能验算等方面,建立了既有防撞设施桥梁抗撞性能评估方法的标准化框架流程。以某长江公路大桥3~#主墩为例,运用上述方法进行桥梁抗撞性能评估。结果表明:典型计算工况下,防撞设施较好地发挥了耗能缓冲防护效果,延长了撞击时间,削减了船舶撞击力,对船舶正撞及侧撞峰值力削减率分别为47.2%和51.6%;不考虑防撞设施防护效果时,3~#主墩抗撞性能不满足要求,主要表现为墩身及桩基横桥向抗剪性能不足;考虑防撞设施防护效果后,墩身及桩基横桥向抗剪性能不足得到改善,桥墩抗撞性能可满足要求。既有防撞设施桥梁抗撞性能评估方法的标准化框架流程系统全面,可用于已建桥梁防撞设施评价及抗撞性能评估。

摘要：为研究异形塔混合结构斜拉桥相关设计参数对成桥状态的影响,进而支撑该类桥梁优化设计及施工质量控制,以某跨径组合为(2×30+2×60+2×30)m的异形塔混合结构斜拉桥为依托,建立空间有限元模型,研究主梁容重、主梁刚度、环塔刚度、拉索弹性模量、拉索初拉力、温度等参数对主梁线形、环塔线形、成桥索力的影响规律。结果表明:主梁容重、温度、拉索初拉力对成桥主梁线形的影响明显,其中,主梁容重对成桥主梁线形影响最大,其次为温度、拉索初拉力;温度、环塔刚度、拉索初拉力对环塔线形的影响明显,温度的影响最大,环塔刚度、拉索初拉力次之;拉索初拉力、温度对成桥索力的影响最为明显。

摘要：为提高射频识别系统的应用范围和传输性能,设计了工作频率在13.56 MHz微型标签天线,该天线采用电感耦合方式进行信息传输,利用三维高频电磁仿真软件(High Frequency Structure Simulator,HFSS)设计出了微型射频识别天线的模型并进行了优化仿真,通过参数化扫描方式对天线的结构、介质板厚度、线间距以及线圈的匝数进行了可视化分析和比较,在模型的基础上完成了天线阻抗匹配。仿真结果表明,设计的微型天线在工作频率13.56 MHz时具有良好的辐射性能,其回波损耗值(S11)达到-58.18 dB,且天线的耦合性能优异,理论传输距离可达30 cm以上。对微型RFID阅读器天线的测试结果表明,该天线工作在13 MHz~15 MHz频段上时明显优于同环境、同类型的其他设计方案,实测回波损耗最小值达到-37 dB。其中在工作频率13.56 MHz时的回波损耗约为-27 dB。设计的微型标签天线在物流运输、图书管理以及可穿戴设备等方面具有广阔的应用前景。

摘要：沉积过程和成岩过程通常会使储层具有各向异性特征,现有各向异性研究主要针对储层绝对渗透率,缺乏对相对渗透率各向异性的研究,无法反映各相之间干扰程度在不同方向上的差异。为研究各向异性结构对油水两相渗流的影响,本文设计了立体交错取心方法,以降低常规立方体岩心各向异性相渗实验中末端效应的影响,建立了各向异性相渗曲线的获取方法;在此基础上开展天然砂岩油水两相相对渗透率各向异性对比实验,证明了砂岩储层相对渗透率各向异性的存在;分析了各向异性相对渗透率的产生机理及张量表示;研究了相对渗透率各向异性对渗流过程的影响。结果表明,微观层状结构是造成沉积储层相对渗透率各向异性的主要原因;相对渗透率各向异性量化表征了不同方向上水相突进能力、水油流度比的差异;高渗方向的相渗曲线具有残余油饱和度较高、两相渗流区较窄、等渗点含水饱和度较小、等渗点相对渗透率较低的特征;相对渗透率各向异性会导致油水分向渗流,对油藏开发产生显著影响,主要表现为,随开发过程的进行,油水渗流方向会逐渐呈现出明显的差异性,相继出现单向死油区和平面死油区,导致剩余油分布更加复杂。

摘要：为解决牛场人工推翻饲料劳动强度大、工作时间长等问题,设计了一种基于激光雷达同步定位与建图(Simultaneous localization and mapping,SLAM)的牛场智能推翻草机器人自主导航系统,以期实现机器人在牛场环境中自主导航完成推翻草任务。自主导航系统通过激光雷达感知牛场环境,使用加载里程计信息的Cartographer算法构建牛场环境地图,采用未加载里程计信息的自适应蒙特卡洛定位(Adaptive Monte Carlo localization,AMCL)算法实现机器人的定位,并采用迪杰斯特拉算法(Dijkstra)规划机器人推翻草工作路径。试验表明,在构建牛场环境地图时采用机器人加载里程计信息的方式,横纵向偏差最大值低于未加载里程计信息时构建的地图,分别为0.02 m和0.14 m;在实现机器人的定位与导航时采用未加载里程计信息的方式,横纵向偏差最大值及航向偏角最大值分别小于0.04 m、0.10 m和11°,且导航精度高于加载里程计信息时的数值,满足牛场环境中推翻草作业时的导航精度要求。

摘要：针对基于避碰、组队和聚集规则的无人机集群无法响应部分感知引起的多重刺激问题,本文提出一种基于注意力机制的无人机集群协同分群控制算法.为确保无人机对邻居信息的高效选择,文中考虑视线遮挡因素设计感知规则,然后引入注意力机制计算交互邻居中无人机对局部群体有序性的贡献;为解决多重刺激下无人机决策冲突的问题,文中设计一种基于注意力机制的状态转换模型,特别地设计亚激活状态计算刺激源的动态权重,以提高集群响应多重刺激的灵敏度;为实现无人机对目标持续准确的跟踪,基于无人机的运动状态确定运动策略,然后调整运动模型;通过仿真分析集群响应多重刺激时运动轨迹和运动方向的变化过程,并利用应激精度、子群序参量和分群耗时对分群运动过程进行分析.仿真结果表明:所提算法使无人机集群在5 s左右即可完成分群运动,实现对刺激快速准确的跟踪.

摘要：以青海弧菌Q67(Vibrio qinghaiensis sp.Q67)为指示生物,通过毒性单位和浓度加和模型评估抗蚜威(pirimicarb,PIR)、西维因(carbaryl,CAR)、草甘膦(glyphosate,GLY)、乐果(dimethoate,DIM)、乙酰甲胺磷(acephate,ACE)这5种常见农药的毒性效应。结果表明,5种农药的毒性大小依次为PIR>GLY>CAR>DIM>ACE。4组二元混合体系联合毒性呈拮抗作用,其余组合为加和或协同效应。应用均匀设计射线法设计的7条五元混合物射线中,4条射线呈先协同后拮抗的作用趋势,3条射线始终呈拮抗作用,且五元混合体系毒性与单一组分CAR的浓度比呈良好的正相关关系(r=0.947),综上,可建立线性模型对混合物毒性进行预测。本研究所建立的方法成本低、速度快、操作简单、便于携带,可作为一种潜在的农产品、食品农药残留快速检测的初筛方法。