当期目录

2020年, 第34卷, 第9期　刊出日期：2020-10-18 上一期   

特邀专稿

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自励式缓速器的研究现状和展望 何　仁，唐彦鋆 2020 (9):  1-16.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.09.001 摘要 ( 248 )   PDF(2460KB) ( 193 )   为研究开发具有能量回收功能的汽车辅助制动装置，在分析比较几种辅助制动装置性能特性基础上，说明研究开发自励式缓速器（ｓｅｌｆｅｘｃｉｔｅｄｒｅｔａｒｄｅｒ，ＳＥＲ）的必要性，介绍了自励式缓速器的工作原理，分析了国内外有关自励式缓速器的研究进展，总结了自励式缓速器的关键技术，包括缓速器发电机理、发电量控制、制动力矩的计算与控制、热管理与冷却方式等。未来自励式缓速器的研究重点是：缓速器发电量的提升与发电品质优化；发电模式与缓速模式切换控制；能量管理与热平衡方式；自励式缓速器与主制动系的匹配设计和协调控制等。 相关文章 | 计量指标

“智能网联汽车”专栏

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智能车辆换道控制研究 胡远志，肖　航，刘　西，刘小勇 2020 (9):  17-28.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.09.002 摘要 ( 370 )   PDF(6000KB) ( 500 )   针对智能车辆换道操作，设计了考虑换道意图与换道安全的换道控制方法。基于Ｐｒｅｓｃａｎ搭建了常见直道与弯道换道场景；运用行车安全距离与速度不满累积度作为换道意图产生依据，利用基于直线与弯道行驶的多车约束的汽车最小换道临界碰撞安全距离来判定换道操作是否安全；基于五次多项式拟合进行换道轨迹的规划；采用模型预测控制对规划轨迹进行跟踪并基于Ｓｉｍｕｌｉｎｋ／Ｃａｒｓｉｍ／Ｐｒｅｓｃａｎ对路面附着系数为０．８、０．６、０．４的工况进行联合仿真。仿真结果表明：所提控制方法能实现汽车的安全平稳换道。 相关文章 | 计量指标

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基于可拓控制的智能车换道避撞系统研究 袁朝春，孙彦军 2020 (9):  29-38.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.09.003 摘要 ( 233 )   PDF(2714KB) ( 299 )   为提高智能车的换道避撞能力，以五次多项式为基础，建立了考虑路面附着、智能车和障碍物的纵向距离和道路的利用效率的换道避撞模型。为保证智能车对规划路径的跟踪能力，引入可拓理论来对智能车在不同行驶工况下进行切换控制，在低速高附着工况下采用预瞄ＰＩＤ控制，在保证跟踪精度的条件下，提高避撞实时性。在高速低附着工况下采用ＭＰＣ控制，通过约束控制保证车辆避撞的安全性。利用Ｍａｔｌａｂ／ＣａｒＳｉｍ建立联合仿真环境，分别在低速高附着路面与高速低附着路面两种典型工况下对智能车的换道避撞路径跟踪进行仿真验证。结果表明：通过可拓算法对智能车在不同工况下的路径跟踪进行切换控制，在保证跟踪精度的前提下，提高了智能车在低速高附着工况下的换道跟随求解实时性和高速低附着工况下的车辆稳定性。 相关文章 | 计量指标

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智能汽车自动紧急避撞系统的安全距离模型及其对比分析 来　飞１，黄超群２，董红亮１ 2020 (9):  39-46.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.09.004 摘要 ( 435 )   PDF(2912KB) ( 469 )   从运动学角度出发，分别建立了智能汽车自动紧急避撞的质点模型和考虑车辆外形尺寸及安全约束条件的避撞模型，并对上述两种模型所需的最小纵向安全距离进行了仿真计算和对比分析。在汽车质点避撞模型的计算中，对制动避撞、转向避撞以及两者的综合避撞策略进行了不同约束条件下的对比分析，提出了２种不同的转向避撞策略，并对其进行了仿真对比分析。在采用五次多项式避撞轨迹规划的基础上，进一步考虑了车辆外形尺寸对避撞过程的影响，结合质点模型的５种不同避撞方式，在高、低两种不同附着系数路面条件下，对不同车速下每种避撞策略所需的最小纵向安全距离进行仿真计算和对比分析。所得出的定量对比分析结果可为智能车辆自动紧急避撞系统的设计及自动驾驶相关研发提供参考。 相关文章 | 计量指标

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考虑输入饱和的车辆队列协同巡航控制算法 何友国ａ，ｂ，田肖肖ａ，袁朝春ａ，ｂ 2020 (9):  47-55.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.09.005 摘要 ( 205 )   PDF(2389KB) ( 212 )   为了实现具有协同式自适应巡航控制的匀质和异质队列的队列稳定性，基于最优控制和饱和控制理论提出队列协同巡航控制算法，将车辆队列视为一种动态级联系统，而队列稳定性，即抑制状态量沿队列的波动，是这类系统设计的基本要求。针对系统的队列性能的要求，采用恒定车间时距策略建立考虑队列稳定性、执行器饱和的车间纵向运动学模型，根据不同的前车采用不同的权值矩阵来计算最优控制输入；针对最优控制鲁棒性和约束性较差的问题，引入饱和控制，在Ｒｉｃｃａｔｉ方程框架下，设计低增益状态反馈控制律，证明具有饱和非线性系统的局部镇定，实现系统的闭环稳定性和队列稳定性。最终通过Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ进行匀质和异质队列的仿真，验证算法在满足队列稳定性目标下协调多性能指标的可行性和有效性。 相关文章 | 计量指标

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基于Yolov3的自动驾驶目标检测 袁志宏１，孙　强１，李国祥１，白书战１，严　英２，张振华１ 2020 (9):  56-61.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.09.006 摘要 ( 297 )   PDF(2150KB) ( 432 )   自动驾驶场景下，为解决前方障碍物的检测实时性与检测准确度难以权衡的问题，采用空间金字塔的思想，对Ｙｏｌｏｖ３主网络部分进行修改，形成了Ｙｏｌｏｖ３ｂｔ目标检测算法，提高了目标检测准确率。通过调整输入图片分辨率，加快了检测速度，从而得到了检测时间与检测准确率的最优匹配值。最后，通过实验验证结果表明，改进后的Ｙｏｌｏｖ３ｂｔ目标检测算法可兼顾前方障碍物检测实时性及检测准确度。Ｙｏｌｏｖ３ｂｔ４１６平均处理１张图片约耗时２９．８９ｍｓ，前方障碍物识别准确率在ＩＯＵ值为０．６的前提下，行人检测率可达８７％，交通类障碍物可达９２％。 相关文章 | 计量指标

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基于并行深度强化学习的混合动力汽车能量管理策略优化 李家曦１，孙友长１，庞玉涵１，伍朝兵１，杨小青１，胡　博１，２ 2020 (9):  62-72.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.09.007 摘要 ( 416 )   PDF(4094KB) ( 639 )   提出了能量管理策略优化方法，通过深度强化学习中的深度确定性策略梯度（ｄｅｅｐｄｅｔｅｒｍｉｎｉｓｔｉｃｐｏｌｉｃｙｇｒａｄｉｅｎｔ，ＤＤＰＧ）算法调整等效因子，以提高燃油利用率，达到ＳＯＣ保持与油耗降低的目标。受到边缘计算架构启发，建立了基于并行的深度强化学习算法以加快学习速度。在ＦＴＰ７２工况的仿真结果表明：提出的算法使油耗相对基于ＰＩＤ控制器的传统ＡＥＣＭＳ算法降低了７．２％，而以边缘计算架构建立的并行深度强化学习算法使收敛速度提高了３３４％。 相关文章 | 计量指标

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智能车辆多模式自适应巡航控制研究 冷　姚，赵树恩 2020 (9):  73-81.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.09.008 摘要 ( 261 )   PDF(4076KB) ( 273 )   在复杂纵向跟踪工况下，为使车辆更加符合驾驶员控制特性，分布式电动汽车为研究对象，建立了整车动力学模型。设计多模式自适应巡航分层控制体系，上层控制为期望加速度规划层，包含４种控制模式，均采用统一期望加速度规划模型；考虑多性能目标优化，运用线性二次最优控制理论联合遗传算法求解得到不同模式下的增益系数；下层为控制执行层，分别以驱动能耗最小和制动稳定性最优为目标进行转矩最优分配，实现纵向跟踪。在Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ中搭建仿真平台，仿真结果验证了多模式自适应巡航控制器的可行性。 相关文章 | 计量指标

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基于协调最优理论的智能车辆路径跟踪控制研究 颜秉卿，魏振东 2020 (9):  82-90.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.09.009 摘要 ( 200 )   PDF(4298KB) ( 138 )   针对智能车辆路径跟踪控制过程存在的跟踪精度与车辆行驶稳定性的协调控制问题，设计了一种基于协调最优理论的分层式路径跟踪控制系统。首先建立了基于视觉预瞄的路径跟踪系统模型，然后提出了一种分层式路径跟踪控制系统。其中上层控制器基于最优控制理论，以车辆行驶过程中的跟踪性能与行驶性能为指标，实时规划当前最优前轮转角以及最优车速；下层控制器基于模糊ＰＤ控制理论跟踪期望车速。最后通过仿真验证了控制器的有效性及准确性。结果表明：提出的自适应分层式路径跟踪控制系统能够在保证跟踪精度的情况下，提高车辆的行驶稳定性，在高速状态下更为明显。 相关文章 | 计量指标

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智能汽车网联性能暗室测试方法研究 刘　杰１，２，雷剑梅１，２，３，陈　旭４，曾令秋３，田　甜１，２ 2020 (9):  91-97.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.09.010 摘要 ( 244 )   PDF(2329KB) ( 265 )   智能汽车网联性能测试目前大多采用外场测试方式，但由于外场电磁环境复杂，导致测试工况稳定性差，进而导致网联性能测试结果一致性差，故障再现难度大，测试可重复性差。为此，提出了一种基于暗室的网联性能测试方法，利用暗室内电磁环境可控的优势，模拟稳定的电磁环境，测试在设定电磁环境条件下车辆网联性能表现。基于道路测试场景，定义了暗室内测试参数和具体测试方案，最后通过ＦＣＷ的测试案例，验证了暗室场景测试方案的稳定性和可重复性。 相关文章 | 计量指标

“机械基础工程”专栏

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汽车变速箱形体热变形研究 苗恩铭１，陈阳杨２，冯　定３，李建刚４ 2020 (9):  98-106.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.09.011 摘要 ( 236 )   PDF(2472KB) ( 193 )   针对传统热变形公式存在一定近似性、无法准确反映物体实际热变形的问题，根据机械形体热变形非相似性理论，引入形体边界约束参数对传统热变形公式进行修正，提出并论证了非相似性热变形公式。同时为便于应用有限元仿真软件进行快速仿真，提出了热变形热力转换分析方法。对某型号变速箱关键部位的热变形进行有限元仿真和实验，结果表明：相较于传统热变形仿真，非相似性热变形仿真结果和实验结果吻合程度大幅提升，验证了热力转换分析方法和非相似性热变形公式的合理性和有效性，为变速箱后期热鲁棒性结构设计提供了理论依据和参考。 相关文章 | 计量指标

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基于整体调整策略神经网络的热误差建模算法 刘　辉１，苗恩铭２，冯　定３，李建刚４，马洪芳１，张志豪１ 2020 (9):  107-115.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.09.012 摘要 ( 180 )   PDF(2339KB) ( 131 )   针对神经网络算法在机床热误差建模中的优化策略进行研究，以提升模型的预测精度。经分析，热误差建模应用中的特殊性使得神经网络ＢＰ算法中对新数据的独立参数调整能力无法发挥作用，因此在舍弃独立调整能力后，针对热误差建模提出了基于整体调整策略的神经网络建模算法。提出的算法以整体数据的误差平方和达到极小作为目标，能够提升模型的预测精度。经过实际热误差测量数据的验证，相对于传统的神经网络ＢＰ算法，整体调整策略神经网络建模算法能够将热误差预测精度提升５０％。 相关文章 | 计量指标

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振动能量收集与管理系统低能耗冷启动方法研究 石　捷，汤宝平，李　俊，舒云龙，黄　艺 2020 (9):  116-123.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.09.013 摘要 ( 210 )   PDF(1400KB) ( 161 )   针对目前的能量收集与管理方法在系统能源消耗殆尽情况下无法实现自启动的问题，提出了一种振动能量收集与管理系统低能耗冷启动方法。冷启动电路基于电压阈值滞回窗闭锁开关控制逻辑，能够周期性地为系统提供高功率能量，实现系统自启动。冷启动电路工作阶段可划分为稳定阶段和初始阶段，首先分析冷启动电路在稳定阶段的工作特性，得出冷启动电路的电压阈值滞回窗特性及窗区间与元件参数之间的关系；然后分析冷启动电路在初始阶段的工作特性，得出冷启动电路在低压状态下的自启动逻辑；最后对电路进行电路功能测试、能量转换效率测试实验，实验结果表明：冷启动电路能够实现系统能源消耗殆尽下的自启动，且自身能耗低，仅消耗系统能量的４％。 相关文章 | 计量指标

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数控机床实切工况下温度敏感点稳健性选择方法研究 刘昀晟１，苗恩铭２，张明德２，冯　定３，李建刚４ 2020 (9):  124-130.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.09.014 摘要 ( 189 )   PDF(1745KB) ( 172 )   热误差对数控机床尤其是高精度数控机床的精度影响严重，温度敏感点选择是建立热误差补偿模型的关键技术。而数控机床在主轴空转和实切状态下的热误差特性是不相同的。针对实切工况，提出了一种基于平滑数据干扰处理的稳健机床温度敏感点选择方法，大幅减小了由温度传感器噪声数据引起的温度敏感点变动性，通过６批次实切数据验证了这一方法的有效性。分别使用稳健性温度敏感点选择方法和非稳健性选择方法建立了２个热误差补偿模型，并对其进行了精度分析和比对。分析发现，因未考虑温度敏感点变动性而代入建立的模型会造成模型拟合精度、预测精度的损失。基于稳健机床温度敏感点选择方法的热误差补偿模型不仅可以保证模型稳健性满足实切工况需求，而且可以实现用２个温度传感器将模型的预测精度均值控制在１０μｍ以内。 相关文章 | 计量指标

“金属材料科学”专栏

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铝合金阳极氧化膜封闭技术发展趋势 麻彦龙１，２，赵旭晗１，杨炳元１，牟　宇１ 2020 (9):  131-140.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.09.015 摘要 ( 316 )   PDF(1197KB) ( 782 )   铝合金因其具有高的比强度、比刚度和良好的成型加工性能，被广泛用于航天、航空、交通运输、建筑等领域。大多数铝合金产品需要通过阳极氧化表面处理来提高其耐蚀性能。典型的铝合金阳极氧化膜由外部厚的多孔层和内部薄的阻挡层组成。这种多孔型阳极氧化膜本身耐蚀性能不足，需要对其进行封闭处理，封闭处理技术的好坏直接决定了阳极氧化铝合金产品的生产成本和使用性能。首先概述了水合封闭、金属盐封闭、溶胶凝胶封闭和有机封闭４类常见的铝合金阳极极氧化膜封闭技术；在此基础上，综述了金属盐封闭技术的发展趋势，特别是层状双金属氢氧化物封闭铝合金阳极氧化膜的国内外研究进展，以期为新型铝合金阳极氧化膜封闭技术研发提供指导。 相关文章 | 计量指标

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纳米压痕法表征镁合金固溶强化行为 郭　非，祝　寒，张　震，赖红良，席国强，麻彦龙 2020 (9):  141-146.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.09.016 摘要 ( 221 )   PDF(1857KB) ( 210 )   利用纳米压痕实验及反演算方法研究Ｚｎ元素、Ｇｄ元素对固溶镁合金力学性能的影响。结果显示：添加Ｚｎ、Ｇｄ元素均能提升镁合金弹性模量及弹性极限，Ｇｄ元素对合金力学行为的强化效果更为明显，Ｚｎ、Ｇｄ混合添加能更有效地提升合金中的固溶强化效果。同时，所用的反演算法能较好地利用纳米压痕测试结果获得以滑移为主的镁合金弹塑性力学本构，所获本构方程反映的力学性能与镁合金单向压缩结果吻合，反演算结果印证了镁合金固溶强化机理。因此，纳米压痕反演算法是一种可行的镁合金力学本构计算方法。 相关文章 | 计量指标

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镁合金中孪生-退孪生行为的原位EBSD研究 席国强，陈　艺，陈　爽，付　婧，郭　非，麻彦龙 2020 (9):  147-151.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.09.017 摘要 ( 285 )   PDF(2947KB) ( 196 )   通过沿轧制方向和法线方向交叉压缩，利用原位ＥＢＳＤ跟踪研究了孪生－退孪生行为。结果表明：ｃ轴远离ＮＤ方向的初始晶粒，沿ＲＤ预压缩不会产生孪晶，ｃ轴平行于ＮＤ方向的初始晶粒，沿ＲＤ预压缩形成２种形貌的孪晶，一种为互相交叉的孪晶，另一种为互相平行的孪晶；当沿着ＮＤ方向再压缩时，ｃ轴远离ＮＤ方向的初始晶粒中会形核拉伸孪晶，而互相交叉和平行的拉伸孪晶会出现退孪生行为；互相交叉孪晶的退孪生速度较慢，而互相平行孪晶的退孪生速度较快。最后，基于实验观察，讨论了退孪生时孪晶界的迁移过程。 相关文章 | 计量指标

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冷凝器管束腐蚀失效机理研究 林冠堂１，黄　思２，陈建勋１，张　聪２，杨宁祥１ 2020 (9):  152-158.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.09.018 摘要 ( 183 )   PDF(2429KB) ( 112 )   冷凝器管束在运行过程中会发生腐蚀穿孔。以某石化企业的闪蒸塔顶气冷凝器作为研究对象，其中管程介质为循环水，壳程介质为闪蒸塔顶气，通过化学成分分析、宏观形貌观察、微观形貌分析、能谱分析、Ｘ射线荧光分析等方法，研究管束失效机理。结果表明：因循环水中氧含量较高，管束内壁较易发生溶解氧腐蚀。同时，由于循环水流速较低、浊度较高，管束内壁发生结垢，并促使水中微生物大量繁殖产生黏泥垢；垢层内外会存在氧浓度差腐蚀电池，管束内壁因而发生垢下腐蚀并形成垢下闭塞区；氯离子和硫离子则在闭塞区富集加速垢下腐蚀，最终造成管束局部腐蚀穿孔。为了防止管束发生腐蚀失效，需要采用耐蚀性能更好的材料，并加强循环水系统管理。 相关文章 | 计量指标

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锆合金激光表面改性研究现状及展望 王月圆１，柴林江１，２，吴　璐２，潘虎成３，张　伟２，麻彦龙１ 2020 (9):  159-166.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.09.019 摘要 ( 232 )   PDF(2667KB) ( 337 )   锆及其合金在核工业、化工和生物医学领域均有着重要的工程应用，而这些应用往往对其表面性能（耐腐蚀、抗氧化、耐磨损等）有较高要求。激光表面处理具有效率高、加工方便等一系列优点，被视为一种非常有前景的表面改性方法，近年来受到众多研究人员的关注。针对锆合金激光表面改性（包括激光重熔、激光合金化和激光熔覆）方面的国内外研究现状进行了综述，并对较为新颖的高熵合金涂层进行了简单介绍，讨论了通过激光熔覆法在锆合金表面制备高熵合金涂层的情况。最后，结合相关研究进展，对锆合金激光表面改性今后的研究工作进行了展望。 相关文章 | 计量指标

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AlSiCuNiMg系活塞铝合金摩擦焊接头性能分析 吴　玮１，２，张广川１，戚浩杰３，黄　宏１，邓展鹰１，殷相杰１ 2020 (9):  167-173.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.09.020 摘要 ( 202 )   PDF(2468KB) ( 100 )   高性能ＡｌＳｉＣｕＮｉＭｇ系活塞铝合金在活塞材料中占据重要地位。采用摩擦焊接技术制造此类材料的复合型活塞，具有不可忽视的技术优势。针对ＡｌＳｉＣｕＮｉＭｇ系活塞铝合金，进行了一系列的惯性摩擦焊接研究，并采用二次电子扫描、能谱分析、抗拉强度测试等方法对焊接接头进行了表征。研究结果表明：较低摩擦转速下接头存在明显缺口，随着摩擦转速的增加，接头外观形貌逐渐改善，当转速升高到１５００ｒ／ｍｉｎ时，仅存在很小的孔状缺陷；摩擦焊接转速１２００ｒ／ｍｉｎ时，接头的抗拉强度为１０５．４ＭＰａ，断裂发生在焊缝处；转速增大到１３００ｒ／ｍｉｎ时，接头强度为１４６．３ＭＰａ，断裂发生在热机影响区；转速达到１５００ｒ／ｍｉｎ时，接头强度升高到１７７．９ＭＰａ，断裂同样发生在热机影响区。 相关文章 | 计量指标

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不锈钢磨损腐蚀失效机理的研究现状 谭力文ａ，王忠维ａ，邹竟翌ａ，麻彦龙ａ，ｂ 2020 (9):  174-184.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.09.021 摘要 ( 310 )   PDF(2281KB) ( 318 )   不锈钢相较于其他钢铁材料而言具有优异的耐蚀性，同时有着良好的力学性能和加工性能，因此被广泛用作制造耐蚀零部件和产品。但不锈钢在某些服役条件下会同时遭受机械磨损和电化学腐蚀，进而产生了一种特殊的失效方式：磨损腐蚀。磨损和腐蚀交互作用，大幅加速不锈钢的降解，最终导致材料的快速失效，引发经济损失和安全事故。从降解机理、腐蚀介质的影响和数学模型等方面，介绍了目前国内外不锈钢磨损腐蚀失效机理的研究现状，为指导不锈钢的使用和提高其耐磨蚀性能提供参考依据。 相关文章 | 计量指标

智能技术

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基于混合磷虾群智能算法的MFAC控制研究 王华秋，李腾辉 2020 (9):  185-191.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.09.022 摘要 ( 206 )   PDF(913KB) ( 148 )   无模型自适应控制（ｍｏｄｅｌｆｒｅｅａｄａｐｔｉｖｅｃｏｎｔｒｏｌ，ＭＦＡＣ）４个关键参数多凭经验进行整定，缺乏系统的方法。混合粒子群磷虾群（ｐａｒｔｉｃｌｅｓｗａｒｍｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｋｒｉｌｌｈｅｒｄ，ＰＳＯＫＨ）算法具有均衡的全局勘探能力和局部开发能力，在参数寻优中求解精度更高，因此将ＰＳＯＫＨ算法用于ＭＦＡＣ的关键参数寻优从而提高ＭＦＡＣ的控制性能。考虑到受控对象的复杂性，以具有多变量、强耦合、非线性特点的变风量系统作为受控对象，设计基于ＰＳＯＫＨ算法的ＭＦＡＣ控制方法。仿真结果表明：与基本ＭＦＡＣ控制算法相比，ＰＳＯＫＨＭＦＡＣ方法具有更出色的跟踪性能，可以大幅减少超调量，控制系统具有更强的稳定性。 相关文章 | 计量指标

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具有马尔可夫链的二维Roesser系统的异步无源性控制 叶志勇，罗良刚，罗小玉 2020 (9):  192-197.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.09.023 摘要 ( 207 )   PDF(1240KB) ( 140 )   基于Ｒｏｅｓｓｅｒ模型，描述了带有二维马尔可夫跳的Ｒｏｅｓｓｅｒ系统，研究了其无源性控制问题。首先，在处理被控系统与控制器之间的异步时，采用隐马尔可夫模型，并通过条件概率矩阵来构造它们之间的关系。其次，利用Ｌｙａｐｕｎｏｖ稳定性理论、随机分析理论和线性矩阵不等式方法，构造Ｌｙａｐｕｎｏｖ函数，证明了闭环二维系统的渐进稳定性和无源性，并得到所需的控制增益。最后，通过案例分析验证了该方法的有效性和优越性。 相关文章 | 计量指标

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基于目标特征蒸馏的车道线检测 龙建武，彭　浪，安　勇 2020 (9):  198-208.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.09.024 摘要 ( 194 )   PDF(3615KB) ( 228 )   为满足自动驾驶系统实时性要求，现有方法将编码器输出的特征图直接上采样进行像素级预测，从而忽略了解码器对于细节特征预测的重要性。为解决该问题，提出一种通用的基于目标特征蒸馏的车道线检测框架。首先，在使用直接上采样方式的网络中，增加一个具有较强特征预测能力的解码器；然后，在网络训练阶段，通过知识蒸馏技术将解码器生成的预测结果作为软目标，以使直接上采样分支学习到更为详尽的车道线信息，让其具有解码器的较强特征预测能力；最后，在网络推理阶段仅需使用直接上采样分支，而无需对解码器进行前向计算，因此相比现有模型在不增加额外计算成本的同时还能提高车道线检测性能。为验证本框架的有效性，将其应用到诸如ＳＣＮＮ、Ｄｅｅｐｌａｂｖ１、ＲｅｓＮｅｔ等多种主流的车道线分割方法上。实验结果表明：在不增加额外复杂度的条件下，所提出方法在Ｃｕｌａｎｅ数据集上获得了更高的Ｆ１Ｍｅａｓｕｒｅ评分。 相关文章 | 计量指标

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基于深度度量学习的小样本商品图像分类研究 徐传运１，２，孙　越２，李　刚１，２，袁含香１ 2020 (9):  209-216.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.09.025 摘要 ( 281 )   PDF(1666KB) ( 370 )   在商品图像检测识别领域，商品类别众多、特征相似、数据集稀缺的问题对模型迁移能力有着较高要求，这使得传统深度学习模型应用受限。针对此问题，结合深度局部描述符与卷积神经网络度量学习思想，提出了局部描述关系网络ＬｏｃａｌＤｅｓｃｒｉｐｔｏｒＲｅｌａｔｉｏｎＮｅｔｗｏｒｋ（ＬＤＲＮｅｔ）模型。该网络是一种基于深度度量学习的小样本学习网络，用于快速识别未见过的类别。相比于传统图像－图像级别对比的分类方法，ＬＤＲＮｅｔ提供图像－类别之间的对比，并使用卷积神经网络评估同类中局部特征池的接近度。在ＲＰＣ商品数据集上的５ｗａｙ１ｓｈｏｔ、５ｗａｙ５ｓｈｏｔ分类实验结果表明，ＬＤＲＮｅｔ相比其他模型有更好的分类精度，证明在商品图像分类中，局部描述符连接与神经网络度量学习结合的优越性。 相关文章 | 计量指标

信息·计算机

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基于实时主方向估计的素描渲染 张严辞１，２，龚昱宁１ 2020 (9):  217-229.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.09.026 摘要 ( 175 )   PDF(2870KB) ( 156 )   提出了一种更具鲁棒性的实时主方向估计算法与一种高效率且透视正确的线卷积积分算法，并在此基础上提出了一种素描渲染算法，以解决现有素描渲染算法中渲染结果不够贴近手绘效果以及绘制出的线条的透视错误问题。该算法的核心是首先利用了几何缓冲构建焦平面来获取每个像素点的主方向，并通过对多组焦平面采样的结果进行回归来获得更具鲁棒性的结果，解决了传统主方向实时估计中的黑块问题。相比于需要大量时间且不能改变顶点间关系的预计算算法，能适用于顶点动画以及蒙皮网络。其次，提出了一种新的线卷积算法，使其能在连续的二维及三维空间进行卷积，解决了传统的线卷积中透视出错的问题，并利用有序抖动减少线卷积积分所需的步数，提高了性能。最后结合手绘素描绘制的方式及其在效果表现上的侧重点，通过使用两个主方向夹角的角平分线作为线卷积积分的方向减少了画面的处理复杂度，并对渲染结果的一些细节进行调整，让渲染出的效果更加接近素描应有的效果。实验结果表明：所提出算法的实时主方向估计更具鲁棒性且能适用于复杂模型，且用于素描渲染的线卷积积分的效果以及性能均有提升。 相关文章 | 计量指标

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切割路径优化问题的自适应大邻域搜索退火算法 吴　哲，徐圣伦，杨春梅，赵　帅，秦广义，李　超 2020 (9):  230-237.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.09.02 摘要 ( 239 )   PDF(1080KB) ( 579 )   针对定义为广义旅行商问题（ＧＴＳＰ）的激光切割工艺路径优化问题，提出了一种自适应大邻域搜索算法（ＡＬＮＳ）与改进模拟退火算法相结合的混合算法。该算法提出一种融合最近、最远和随机插入操作的统一插入操作和统一最坏删除操作，通过在算法中反复进行删除和插入操作来优化自适应大邻域搜索算法，再运用改进模拟退火算法接受最优解，求得满足工艺约束的最短切割路径。通过ＧＴＳＰＬｉｂ数据库中的算例和实际切割案例对算法进行验证。结果表明，提出的算法在准确性上与最优算法的误差只有０．３１％，但计算速度提高了１２％，证明了该算法在求解小规模切割路径问题上有很强的适用性。 相关文章 | 计量指标

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BLOCCE+:一种改进的基于区块链的隐蔽通信方法 宋　上，彭　伟 2020 (9):  238-244.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.09.028 摘要 ( 293 )   PDF(885KB) ( 309 )   ＢＬＯＣＣＥ是区块链上第一个可证明安全的隐蔽通信系统。然而，由于数据嵌入率低且每次通信需要重新协商消息开始标识符，ＢＬＯＣＣＥ的效率不高。为了解决这些问题，提出了一种改进的基于区块链的隐蔽通信方法ＢＬＯＣＣＥ＋，设计了新的数据嵌入方案，改进了通信过程。理论分析表明：ＢＬＯＣＣＥ＋在保证安全性、可靠性的前提下，提高了系统效率。 相关文章 | 计量指标

电气·电子

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基于ICQPSO的配电网故障恢复重构 陈新岗１，２，罗　浩１，金雅珍３，陈姝婷１，杨　平１，朱莹月１，谭　悦１ 2020 (9):  245-251.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.09.029 摘要 ( 165 )   PDF(1035KB) ( 246 )   计及配电网故障恢复的经济性和实用性，首先以网络损耗最小为目标函数，建立了配电网故障恢复性重构模型。然后，针对二进制量子粒子群算法（ＢＱＰＳＯ）在复杂配电网中搜索空间爆炸的问题，采用了整数型编码方式的量子粒子群算法，将复杂配电网作画“圈”处理，对每一个“圈”内的离散开关进行独立编码，编码过程考虑到“圈”内存在常闭开关以及各个独立圈的支路开关数量不同，建立了“圈”内编码开关的范围和边界规范的约束条件。最后，选择ＩＥＥＥ３３节点系统进行了算例分析，并且将故障恢复结果与遗传算法、膜算法的恢复结果进行了比较，验证了整数型编码方式下的量子粒子群算法在配电网恢复重构中的适用性和有效性。 相关文章 | 计量指标

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基于ANSYS的汽轮发电机定子绕组端部模态分析 张　乐１，苗　虹１，何启源２，杜　轩２，蔡天伍３ 2020 (9):  252-258.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.09.030 摘要 ( 250 )   PDF(3562KB) ( 183 )   针对大型汽轮发电机定子绕组端部在２倍工频电磁力激励下共振产生的振动问题，以某大型汽轮发电机为研究对象，对其定子绕组端部的振动特性进行参数化研究。在充分考虑有限元模型中零部件模型的准确建立及边界条件的准确模拟对端部模态参数影响的条件下，通过分析线棒、支架、绑扎带、垫块等部件结构及其相互间连接方式特点，研究不同结构部件的建模方法及各部件之间的融合方式。使用有限元软件ＡＮＳＹＳ建立了高精度有限元计算模型，提出了定子绕组端部关键部件边界条件的设置方法，完成了定子端部有限元模态分析，得到端部模态参数。对该型机组进行锤击法模态试验，将计算结果和试验结果进行对比分析，两者各阶固有频率误差均低于７％，满足工程设计需要，验证了有限元模型和计算方法的可靠性及发电机结构设计的合理性。 相关文章 | 计量指标

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不平衡电网电压下光伏并网逆变器的控制策略 李　山１，２，童　磊１，刘述喜１，２，胡绪权１ 2020 (9):  259-266.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.09.031 摘要 ( 217 )   PDF(2470KB) ( 401 )   为了提升光伏并网逆变器在不平衡电网电压下的并网电能质量，采用了一种基于滑动平均滤波器的正负序解耦锁相控制法（ＭＡＦＰＬＬ）的新型正负序联合控制方法。首先，通过ＭＡＦＰＬＬ计算出需要的正负序分量和正负序相角；然后，根据功率计算出电流指令信号；最后，在构建的新ｄｑ坐标系下对电流进行正负序联合控制，其中电流内环采用比例谐振（ＰＲ）控制，不仅提升了控制策略的性能，还大大减少了控制器的计算量。在Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ环境下对该控制策略进行了仿真研究，验证了该方法的可行性和有效性。 相关文章 | 计量指标