摘要：传感器是智能检测和自动化装置中重要的部件组成,为了解决多传感器异步数据下的融合难题,提出了一种创新的基于滑动聚类的多传感器异步信息融合方法。首先引入了K-means聚类方法去容忍异步问题,主要利用曲线拟合给出一种简易的快速的判定法则以便实现实时聚类方法中的k值计算;其次设计了聚类滤波核从而在时空域上形成融合滑动管道,让数据的变化一直维持在一个能接受的误差之内,完整实现了实时多传感器信息融合方法。最后实验验证了设计的聚类融合方法的正确性以及合理性,实验证明了SC-MSIF方法是正确可行的,且在实时性方面具有较好的表现,相比较EKF和MEAN方法,SC-MSIF方法的RMSE误差减少了47.8%、36.3%,同时无人机中多传感器融合实际测试结果也较为优异。

摘要：研讨了一种单排的连续切换全向轮及其全方位移动机器人的全向轮布局选择与运动时的稳定性问题,提出了一种单排的连续切换全向轮的结构,并基于此结构建立了移动机器人系统的运动学模型,通过解析系统速度逆雅可比矩阵的秩,得到了系统实现全方位运动的条件,分析给出了实现全方位运动所需的三轮、四轮的布局方式。同时,根据非完整系统的劳斯方程,建立了全向轮机器人的动力学方程,计算了车体在斜坡上运动时不发生后翻和侧翻的条件,并用ADAMS软件进行仿真验证了模型。研究为此类系统的设计和控制提供了理论基础。

摘要：为了解决车联网环境下跨信任域数据共享中跨域数据泄露严重、跨域共享不可控、跨域访问效率低的问题,提出了一种区块链架构下高效的车联网跨域数据安全共享方案。不同信任域的可信机构构成区块链,采用改进的密文策略属性基加密算法加密数据,结合区块链和星际文件系统进行存储,构建了基于区块链的跨域数据细粒度、安全共享方案;设计了基于混淆布隆过滤器的跨域访问验证方法,智能合约基于链上访问策略进行快速的解密测试,提高大量跨域密文的访问效率;设计了基于外包解密的跨域数据获取方法,可信机构为跨域访问请求进行密文转换,并执行包含复杂双线性配对运算的外包解密,减少了车辆在解密过程的时间开销。实验结果表明,所提方案有效提高了跨域密文转换和车辆解密的效率,与现有方案相比,跨域数据访问效率平均提升了60%。

摘要：滨海地区广泛分布高含水率、高压缩性、低强度的淤泥质土,为了提高地基的早期强度,采用固化剂对淤泥质土进行浅层加固.通过混料试验设计,发现以粉煤灰和生石灰作为基础固化材料,硅酸钠、硫酸钙、氯化钙为添加剂的固化剂能够显著提高固化土的早期强度.以固化土的无侧限抗压强度作为强度指标,得到不同龄期下的强度响应.通过综合分析得到最优的添加剂配比,结合扫描电子显微技术,从反应机理和微观形态进行分析,验证了该固化剂的加固效果且满足工程需要.

摘要：随着现有工程问题高非线性、高计算复杂度、高维度等特征的凸显和对低成本高保真度仿真模型的要求,基于多学科耦合的工程结构多目标优化设计求解难度显著提高,且计算量大,这一问题引起了广泛的研究。针对这一挑战,本文提出了一种基于混合指标自适应采样代理模型实现工程结构多目标优化设计的方法。为降低优化设计成本,综合考虑了优化设计空间的全局探索与局部开发特征,提出了一种基于Voronoi区域划分的混合指标自适应采样方法,用于全局代理模型构建,经与不同案例及方法对比测试,在保证精度的前提下显著降低了样本数量;为实现工程结构多目标优化问题的求解,提出了一种基于优势面旋转投影和区域划分新型拥挤度算子的多目标优化设计NSGA-Ⅱ-RD(Improvednon-dominatedsortinggenetic algorithmⅡbased on a rotation and density operator,NSGA-Ⅱ-RD)算法,经与不同算法对比测试,该方法求解收敛速度更快且计算结果准确。最后,将提出的混合指标采样代理模型构建方法与NSGA-Ⅱ-RD算法结合,在绝缘栅双极晶体管母排的结构设计上进行应用,针对母排的质量、电路压降与疲劳损伤进行多目标优化设计。结果表明,该方法不仅保证了母排的轻量化与良好导电性能,还使其具备了更好的抗超声焊接疲劳性能。同时,验证了该方法在保证低成本与高精度仿真模型的前提下,能够有效解决实际工程中的多目标优化设计问题。

摘要：阻滞剂技术由于操作简单、成本低和效率高等优点,被广泛应用于实际生活垃圾焚烧炉,逐渐成为控制二噁英生成的重要技术之一。选取某台典型循环流化床生活垃圾焚烧炉为研究对象,通过高精度给料设备向余热锅炉两侧喷射硫氨磷基阻滞剂,研究阻滞剂对飞灰物化特性影响及其对二噁英的阻滞效果。结果表明:硫氨磷基阻滞剂对飞灰中的PCDD/Fs有很好的阻滞效果,喷射阻滞剂后飞灰中PCDD/Fs毒性当量从2.31 ng I-TEQ/g降至0.23 ng I-TEQ/g,阻滞率达到90.0%;阻滞剂主要通过减少氯源、改变飞灰粒径及表面特性等实现飞灰中二噁英的高效阻滞。此外,阻滞剂对飞灰中部分重金属有一定的固化作用,其中对Pb固化效果最好,达到49.02%。该成果可为后续硫氨磷基阻滞剂的工业化应用提供技术支撑。

摘要：针对电机优化设计是一个非线性度高、强耦合、计算成本高的问题,文中介绍了一种在线数据驱动的电机优化设计方法。该设计方法采用kriging代理模型快速获得电机的近似数学模型,通过期望提高的在线加点策略实现高精度模型,结合多目标粒子群算法最终获得电机多目标优化的Pareto前沿。在线数据驱动的优化设计原始样本少,且能以最少数量的样本加点来改善模型精度,大大减少了计算成本。该法用于一台12槽10极永磁直线电机,结果显示优化的电机较原始其推力波动降低了64%且平均转矩提高了6%,计算周期缩短了60%。此优化设计方法同样适用于其它优化问题,具有一定的参考价值。

摘要：以甲苯为典型VOCs废气分子,考察了不同活性炭样品的碘值、四氯化碳吸附率(CTC值)、总比表面积和微孔比表面积与其动态甲苯平衡吸附容量的关系.结果发现,无论是低浓度还是高浓度的甲苯废气,CTC值均与活性炭的吸附容量呈现较高的线性相关性,相关系数R 2高于0.92,而碘值只在低浓度条件下与活性炭吸附容量相关性较好,这表明CTC值相比碘值是更适合表征活性炭VOCs吸附性能的特征指标.此外,以含氧类VOCs(乙酸乙酯)为吸附质,CTC值也同样显示出与吸附容量优良的相关性.除活性炭外,本文还将上述方法拓展至硅胶、分子筛、碳硅复合材料等其他多孔吸附材料,结果证明CTC值可以用来指代不同多孔吸附材料的VOCs吸附性能,相对误差在30%以内,表明CTC值作为一个吸附特征指标具有良好的普适性.

摘要：传统时变可靠性分析(Time-dependent reliability analysis, TRA)往往通过大量实验设计样本(Design of experiments, DoE)构建代理模型,从而实现时变可靠性分析计算。在这个过程中,随着性能方程的非线性程度、响应求解难度等增加,Do E的计算成本愈发高昂,使得可靠性分析耗时冗长。针对该问题,创新性地提出了一种基于物理信息神经网络(Physics-informed neural network,PINN)的时变可靠性分析方法(PINN-based TRA, PBTRA)。该方法在TRA过程中将约束系统响应的偏微分方程(Partial differential equation, PDE)融入PINN模型训练的损失函数,使用PINN模型预测系统的实际响应,并基于此构建性能方程,解决了传统时变可靠性分析依赖大量仿真计算获取实验样本的难题,有效降低了TRA计算成本。同时针对传统PINN训练过程出现的收敛缓慢和模型欠拟合等问题,根据训练过程中PINN模型在不同采样区域的响应情况,判断相关区域是否接近系统响应的极限状态,并据此划分敏感区域,动态调整训练点采样分布,进一步结合神经网络的重采样机制,提出了一种基于区域响应权重的PINN模型动态采样训练方法,并且将其应用于TRA中。相较于传统的PINN,所提方法具有更快的训练速度与更高的性能响应计算精度,进而能够提升TRA精度与效率。文章中针对两个案例测试了所提出的PBTRA方法,并与传统TRA方法进行了对比,验证了所提出方法的优越性。

摘要：氯代苯胺(chloraniline,CAN)是重要的精细化学品中间体,应用广泛。氯代硝基苯(chloronitrobenzene,CNB)经催化加氢合成CAN的方法存在脱氯副反应,因此改进催化剂性能以提高该反应选择性受到广泛重视。本文从多相催化体系和均相催化体系分别总结了近年来此类催化剂的研究现状与进展。多相催化体系常用的改性方式包括调变金属相分散度、调变载体性质、添加金属助剂等。其中,通过调变金属相分散度得到的单原子催化剂,因其高原子利用率而呈现出优异的催化性能,但提高其稳定性仍是未来探索的方向。均相催化剂包括金属配合物催化剂、金属胶体催化剂等,常用的改性方式有添加金属离子/配合物等。均相催化剂反应效率高,但普遍制备过程繁琐、较难回收,仍有待优化。另外,本文还总结了反应介质对该加氢体系的影响。最后总结了催化剂改性方案的特点,对未来CNB选择性加氢催化剂的设计与应用提供了理论指导。