摘要：轮机模拟器实训是船舶工程教育中的核心课程,传统教学模式下学生参与度不足,实训效果不佳。本文提出将进阶式项目驱动法结合虚拟仿真交互式培训系统应用于实训教学中。通过分阶段递进的项目任务设计,涵盖基础认知、技能提升与综合应用3个阶段,逐步提升学生的自主学习能力、操作技能及应急处理能力。实例分析和教学反馈显示,该教学方法显著提高了学生的学习积极性和操作准确性。

摘要：爬壁机器人姿态调节受其运动状态的影响,控制中心难以实时纠正爬壁机器人方向与角度,存在机器人运动失衡的问题,为此设计基于径向基神经网络的爬壁机器人姿态调节控制方法。建立机器人运动方程与静力学方程,判断机器人运动失衡状态,采用径向基神经网络对爬壁机器人姿态进行纠偏控制,并通过控制中心传输指令,实现基于径向基神经网络的爬壁机器人姿态调节控制。实验结果表明,应用所提方法后爬壁机器人偏航角、俯仰角误差与滚转角的误差平均值分别为0.20×10^(3)、0.15×10^(3)、0.45×10^(3) rad,在无干扰和有干扰的情况下,所提方法控制后到达的位置与目标位置的最大误差分别为2及10 m,体现了爬壁机器人姿态调节控制的优异性能。

摘要：为了准确地预测硅通孔(TSV)在电-热-力三场耦合效应下的温度和应力分布情况。建立了TSV的热等效电路(TEC)模型,提取了TSV的热等效电路参数,推导了基于电热耦合效应的TSV温度瞬态响应方程,建立了结构应力的数学模型,研究了周期性方波加载条件下TSV的温度和应力分布,应用有限元软件COMSOL仿真分析了TSV的温度和应力与激励源频率、SiO2层的厚度及铜导体半径之间的关系。仿真结果表明:建立的TEC模型适用于TSV温度瞬态响应的预测,误差在5%以内,TSV的温度和应力对SiO2层的厚度非常敏感,可以通过适当减小铜导体半径来减小TSV的温度和应力,这将有助于TSV的设计及对其性能进行相应的预测。

摘要：知识推理是实现智能化公差设计的重要手段。现有的公差分析知识推理方法仍未实现对尺寸链相关概念的形式化表示,难以进行语义推理,因此,提出一种基于Jena的装配尺寸链推理方法。根据装配尺寸链相关特征的工程语义构建语义表示模型;扩展Jena基础规则语言使其满足语义表示的要求;对尺寸链相关概念进行表示,以实现尺寸链语义信息的自动推理。通过两项测试验证所提方法的有效性。

摘要：针对基于深度学习的苗族服饰图像语义分割模型存在提取过程中服饰掩码拟合质量不高的问题,文章提出一种基于渐进式注意力学习的多尺度深度学习金字塔模型(Multi-scale Deep learning pyramidal network of progressive attentional learning,MultiDeepPPL)分割苗族服饰。首先,设计了一种密集跨级连接网络,充分利用多尺度方式提取特征的特性,融合不同尺度特征;然后,嵌入了一种渐进式注意力学习金字塔结构,从不同的特征图中迁移相似性与跨尺度相似性,并采用空域注意力和3D卷积对前述特征进行融合。实验结果表明,所提模型在苗族服饰数据集上平均交并比(Mean Intersection over Union,MIoU)达到0.873,类别平均像素准确率(Pixel Accuracy,MPA)达到0.943,Dice相似系数达到0.912,召回率(Recall)达到0.8951。上述评估指标结果表明,文章所提方法明显优于当前其他语义分割算法,为少数民族文化的研究提供了一种有效可行的方法。

摘要：本文对船舶复合储能系统进行设计,对船舶混合动力系统进行建模仿真,对电池的放电曲线以及电压开路曲线进行分析,探讨超级电容的充电过程以及固定移相角下的DC/DC输出电压,并对燃料电池极化特性曲线进行研究,最后提出了船舶智能能效管理系统。

摘要：建立了3D封装玻璃通孔(TGV)电磁仿真分析模型,对TGV高频信号特性进行了分析,得到了回波损耗S11仿真结果,并研究了信号频率、通孔类型、通孔最大直径、通孔高度、通孔最小直径对S11的影响。选取TGV关键结构通孔最大直径、通孔高度、通孔最小直径尺寸为设计参数,以TGV在信号频率10 GHz下的S11作为目标值,采用响应曲面法,设计17组试验进行仿真,并拟合了TGV S11与其关键结构参数的关系模型。结合遗传算法对拟合模型进行优化,得到TGV S11最优的组合参数:通孔最大直径65μm、通孔高度360μm、通孔最小直径尺寸44μm。对最优组合参数进行验证,发现最优参数组合仿真结果较基本模型S11减小了1.593 5 dB,实现了TGV的结构优化。

摘要：由于无人机航拍图像目标物体尺寸太小、包含的特征信息少,导致现有的检测算法对小目标的检测效果不理想。针对该问题,在YOLOv5主干网络中融入多头注意力机制,可以有效整合全局特征信息。随着网络深度的不断加深,模型将更关注高层的语义信息,进而忽略对小目标检测至关重要的底层细节纹理特征,以致小目标的检测效果较差。因此,提出浅层特征增强模块来学习底层特征信息,达到增强小目标特征信息的目的。此外,为了加强特征融合的能力,设计了一种多级特征融合模块,将不同层级的特征信息进行聚合,使网络能够动态调节各输出检测层的权重。实验结果表明,该算法在公开数据集VisDrone2021平均均值精度达到45.7%,相比原YOLOv5算法提升了3.1%,对高分辨率图像的检测速度FPS达到41帧/秒,满足实时性,与其他主流算法相比该算法检测精度有明显提升。

摘要：针对复杂环境下搬运机器人存在轨迹规划效率低、跟踪控制误差较大及系统不稳定的问题,提出基于膜计算及模型预测的搬运机器人轨迹优化控制方法。首先,针对传统动态窗口算法在速度采样空间中采用均匀等分的方式进行采样,导致轨迹规划效率低的问题,设计了一种基于膜计算粒子群算法改进的搬运机器人动态窗口算法。借助粒子群的随机性和膜计算的分布式并行计算能力对传统动态窗口算法进行优化设计,不断迭代得到最优路径;其次,针对搬运机器人系统模型的非线性特点,采用线性模型预测控制方法完成轨迹跟踪,通过构建预测模型、设定目标函数及设计积分器来完成高精度轨迹跟踪。实验结果表明,在稀疏障碍物和复杂障碍物2种实验场景中,改进后的算法在路径长度、时间及步数上平均减少了15.07%、6.72%、7.68%,且所提的模型预测控制方法在跟踪精度、系统鲁棒性方面都具有一定的优势。

摘要：基于响应面法分析了激光植球焊接工艺参数对SAC305焊料润湿性的影响。设计单因素试验并进行植球焊接,分析激光功率、加热时间和氮气压强对焊点润湿角的影响规律。进一步设计响应面法试验,建立回归方程预测模型,并对焊接工艺参数进行优化。结果表明:随着激光功率、加热时间和氮气压强增大,焊点润湿角逐渐减小,三者对焊点润湿角影响大小排序为:激光功率>加热时间>氮气压强;直径600μm焊球的响应面法优化工艺参数为激光功率84.27%,加热时间0.064 s,氮气压强1089.48 Pa,焊点润湿角为31.032°,焊点润湿铺展良好。经实验验证,响应面法预测值与实测值相近,可为优化激光植球焊接工艺参数提供参考。