山东大学学报 (工学版)

基于信息弥散机制的图像显著性区域提取算法

任永峰, 周静波

2015, 45(6): 1-6. doi:10.6040/j.issn.1672-3961.0.2015.176

摘要 ( 1371 )

PDF (2152KB) ( 751 )

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为了更好提取图像的显著性区域,提出基于信息弥散机制的图像显著性区域检测算法。在所提算法中,首先将图像分割成超像素,根据图像中显著性区域频率变化比较大的特性,生成图像显著性区域的高频节点;然后针对高频节点利用凸包运算寻找显著性区域的种子节点,最后使用二阶高斯-马尔科夫随机场信息弥散方法在图像中对种子节点进行显著性区域信息扩散,得到图像的显著性区域。试验结果表明,利用二次规划求解每个数据之间的线性关系进行信息扩散,能够达到避免阈值选择和信息精准分类的效果,其结果优于同类的图像显著性区域检测算法。

基于实体词语义相似度的中文实体关系抽取

徐庆, 段利国, 李爱萍, 阴桂梅

2015, 45(6): 7-15. doi:10.6040/j.issn.1672-3961.2.2015.085

摘要 ( 1831 )

PDF (1723KB) ( 856 )

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为了探索语义相似度在中文实体关系抽取上的作用,提出由实体词在《同义词词林》中的5层编码构建成的《同义词词林》编码树和由关系实例中的实体词,各个类别中所有实体词计算相似度后求得的平均值构建成的实体词语义相似度树2种新特征,并连同已有的《同义词词林》编码、实体类型信息共4种特征探究其对抽取性能的影响。单一特征的试验中,实体类型特征效果最好,F值达到了小类84.9、大类83.2;组合特征的试验中,实体类型和《同义词词林》编码树的组合特征效果最好,大类小类的F值都比实体类型特征提高了2.5,3种组合特征性能不升反降。试验结果表明《同义词词林》编码树是对实体类型的有效补充,但过多的特征会造成信息冗余,使抽取性能下降。

广义扩展大系统的鲁棒分散有限时间关联镇定

李小华, 严慰, 刘洋

2015, 45(6): 16-28. doi:10.6040/j.issn.1672-3961.0.2015.148

摘要 ( 1491 )

PDF (1803KB) ( 500 )

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研究一类广义扩展大系统的分散有限时间鲁棒关联镇定问题。建立了扩展广义大系统的数学模型,利用稳定性理论和线性矩阵不等式方法推导了扩展后大系统基于状态反馈和动态输出反馈的分散有限时间关联镇定的充分条件,在不改变原广义大系统分散控制律的基础上给出了满足条件的新加入子系统的鲁棒分散关联镇定控制器设计方法。采用一个广义互联系统数值算例对提出的设计方法进行了仿真研究,结果显示扩展系统可以被有限时间关联镇定,从而验证了该方法的可行性和有效性。

分数阶非线性三角系统的状态反馈控制器设计

赵以阁, 王玉振

2015, 45(6): 29-35. doi:10.6040/j.issn.1672-3961.0.2015.201

摘要 ( 1373 )

PDF (1028KB) ( 669 )

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给出了Caputo分数阶导数的若干新性质,并利用这些性质,建立了分数阶非线性系统渐近稳定的一个充分条件。利用Backsteping方法,针对一类分数阶非线性三角系统,提出了一种状态反馈控制器的设计方法。最后用例子说明理论结果的有效性。

基于串并行混合拣选策略的自动拣选系统品项分配优化

刘德宝, 吴耀华, 郭耀阳, 王艳艳

2015, 45(6): 36-44. doi:10.6040/j.issn.1672-3961.0.2015.061

摘要 ( 1682 )

PDF (2936KB) ( 1042 )

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面向配送中心自动拣选系统的效率需求,提出了一种新型的串并行混合拣选策略,并设计了品项货位分配的优化方法。针对订单拣选作业,结合串、并行拣选策略的优点设计混合拣选策略:首先选择非干涉品项进行并行拣选,而后针对并行拣选后产生的间隙选择合适品项进行插空拣选,最后对剩余品项进行串行拣选。针对该拣选策略受品项货位分配影响较大的特点,设计了改进的小生境遗传算法对拣选系统的品项货位分配进行优化。仿真试验结果证明了串并行混合拣选策略和品项货位分配优化方法对提高自动拣选系统效率的有效性和可行性。

多涡卷超混沌系统自适应滑模同步控制

孙美美, 胡云安, 韦建明

2015, 45(6): 45-51. doi:10.6040/j.issn.1672-3961.0.2014.155

摘要 ( 1425 )

PDF (3105KB) ( 606 )

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研究了一类多涡卷超混沌系统的同步控制问题,同时考虑了不确定项和未知扰动的情况,提出了一种自适应滑模控制方案。综合利用滑模控制技术和自适应控制技术,消除了系统不确定性和未知扰动的影响,对于不确定性和未知扰动具有较好的鲁棒性。利用Lyapunov稳定性理论证明了系统同步误差渐近收敛到一个原点的小邻域内,系统渐近稳定。仿真结果验证了该方法的有效性。

新型柔性护栏端头结构的拓扑优化

雷正保, 宁寒

2015, 45(6): 52-56. doi:10.6040/j.issn.1672-3961.0.2015.090

摘要 ( 1520 )

PDF (2571KB) ( 987 )

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为了研发出一种能够满足我国新法规的新型柔性护栏端头,根据国内新出台的评价标准,利用汽车-护栏有限元模型仿真分析和实车足尺碰撞试验相结合的方法,并结合元胞自动机的拓扑优化方法,展开对客车碰撞条件下的新型柔性护栏端头结构拓扑优化分析。利用耐撞性拓扑优化方法,对新型柔性护栏端头设计区域进行5种不同工况下的拓扑优化分析,并得出新型柔性护栏端头结构拓扑构型;最后,利用仿真软件针对所提取的"四角弧度"端头拓扑构型进行仿真验证分析。分析结果表明:收敛构型与原构型的质量分数比为0.3的端头拓扑构型能够有效避免现有柔性护栏端头由于强度过高以致车体发生绊阻和乘员加速度过大以及翻车事故的发生,车体X、Y、Z轴的最大加速度分别为11.0、0.38、4.0g,均小于评定标准的20g,满足碰撞安全性标准要求,可为公路护栏提供足够约束力,保证公路护栏的正常防护能力。

基于函数P-集合的闭环控制系统构建

杜英玲, 王继梅, 苏燕, 李金霞, 邵长波

2015, 45(6): 57-64. doi:10.6040/j.issn.1672-3961.0.2014.088

摘要 ( 1127 )

PDF (1056KB) ( 466 )

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为了准确识别闭环控制系统中存在的扰动源并消除其隐藏在系统中的干扰规律,在对函数P-集合(function packet sets)的动态特性和规律特性进行进一步的推理挖掘的基础上,提出了F-萎缩规律、F-扩张规律、(F,F)-双向规律对及F-萎缩规律簇、F-扩张规律簇、(F,F)-双向规律簇的概念,给出了萎缩度、扩张度及萎缩度集合、扩张度集合的定义,并将其运用到闭环控制系统干扰规律的识别过程中,提出了(F,F)-双向规律扰动识别准则,构建了基于函数P-集合的闭环控制系统模型。经试验验证,给出的方法是有效的,同时为实际生产生活中干扰规律的识别与抵消提供了一个新的工具。

深井提升尾绳动力学建模及摆动参数分析

李超, 王增才, 张万枝, 黄显华, 朱述川, 孟怀

2015, 45(6): 65-70. doi:10.6040/j.issn.1672-3961.0.2015.107

摘要 ( 1527 )

PDF (1727KB) ( 908 )

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针对深井提升机提升运动中尾绳摆动引起的尾绳寿命短的问题,采用离散化建模的方法,使用机械系统动力学仿真软件(automatic dynamic analysis of mechanical systems, ADAMS)建立尾绳黏弹性振动模型,实现尾绳的运动仿真,研究尾绳的摆动特性。设计试验记录井筒底部回转处尾绳摆幅,并与仿真结果比对,验证模型的合理性。分析不同参数对尾绳摆幅的影响。结果表明:尾绳微段在井筒底部回转处分别产生左右两侧的最大摆动位移,尾绳摆幅与垂向转动刚度系数K_TZ、垂向转动阻尼系数C_TZ以及质量密切相关,左右摆幅分别受垂向转动阻尼系数和质量影响最大,在单独提高50%自身参数后,分别增加26.41%和21.75%。试验结果与仿真结果基本一致,可为尾绳选型、构建隔离装置提供参考。

管-环相贯焊接装配面及开孔数学模型与仿真

王强, 徐雷, 彭少峰

2015, 45(6): 71-75. doi:10.6040/j.issn.1672-3961.0.2015.111

摘要 ( 1384 )

PDF (1221KB) ( 817 )

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针对复杂管-环桁架节点相贯线参数方程求解困难的问题,提出一种基于Newton迭代法的求解方式。以圆管和环管的参数方程建立Newton迭代函数,利用相贯体之间的几何约束关系,选择合适的迭代初始值,逐次逼近,求解相贯线参数方程的解;推导了管-环相贯焊接装配面实际切割角计算公式;将Newton迭代法对骑坐式和插入式两种带钝边坡口的开孔方式进行推广。Newton迭代法编程简单、收敛速度快,适于复杂相贯体相贯线的求解。对比Newton迭代法和实体布尔运算所生成的相贯线,结果表明:Newton迭代求解法偏差极小,准确性和可靠性好。

基于气象因素的PM_2.5质量浓度预测模型

刘杰, 杨鹏, 吕文生, 刘阿古达木, 刘俊秀

2015, 45(6): 76-83. doi:10.6040/j.issn.1672-3961.0.2014.214

摘要 ( 1679 )

PDF (2210KB) ( 1516 )

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为得出拟合效果最佳的预测模型,建立了多元回归和机器学习预测模型对PM_2.5质量浓度进行预测。在输入气象因素的基础上,引入污染物质量浓度基础值和周期因素两类变量作为预测输入,并对4种预测模型进行对比研究。研究结果表明:对预测输入进行改进后,多元线性回归预测模型拟合优度由0.52提高至0.64,所选取的气象参数、污染物质量浓度基础值和周期因素能较好地描述PM_2.5质量浓度的日变化情况;与多元线性回归预测模型相比,BP神经网络和支持向量机两种预测模型能较好地捕捉PM_2.5质量浓度与预测输入之间的非线性影响规律,整体拟合优度分别达0.69和0.74,预测准确度较高;支持向量机预测模型可作为PM_2.5质量浓度预测的首选方法。

车载引起的沥青路面内动水压力现场试验研究

汤潍泽, 欧金秋, 崔新壮, 楼俊杰, 肖溟, 张炯, 黄丹, 侯飞

2015, 45(6): 84-90. doi:10.6040/j.issn.1672-3961.0.2015.098

摘要 ( 1576 )

PDF (3648KB) ( 1194 )

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为了研究移动车载引起的动水压力对沥青路面水损坏产生的影响,探究路面层内动应力变化及动水压力的长消规律,利用自主研制的耐高温动应力和动水压力传感器,对现场行车荷载引起的动应力及动水压力进行实测,获取了动水压力的实测数据;并且基于Biot固结理论,利用一种反映移动效应的车轮荷载数值模拟方法,对实测工况下路面情况进行了动态流固耦合分析,定量研究了路面层内的动水压力长消规律。发现现场实测与数值模拟结果基本一致。沥青路面在周期行车荷载作用下,路面空隙中不断产生动水压力的泵吸作用,导致沥青混合料强度下降,进而引发水损坏。该成果验证了水损坏的水力驱动机理,为水损坏研究和路面设计提供了借鉴。

基于系统动力学的山东省电力需求预测

于松青, 侯承昊, 孙英涛

2015, 45(6): 91-98. doi:10.6040/j.issn.1672-3961.0.2015.084

摘要 ( 1458 )

PDF (2765KB) ( 903 )

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为增进影响电力需求因素选择的深度和广度,利用系统动力学知识对社会用电需求进行系统分析,并建立了电力需求预测的系统动力学模型,该模型能够反映多方面因素的综合作用。利用历史数据验证了系统动力学模型的准确性,然后利用模型对全社会用电量进行模拟预测,并对节能技术变量和城镇化建设进程变量进行政策分析,给出了相应的政策建议。

方位电阻率测井在地层界面电磁响应的研究

高杨, 孔凡敏, 李康

2015, 45(6): 99-106. doi:10.6040/j.issn.1672-3961.0.2014.259

摘要 ( 1572 )

PDF (3824KB) ( 729 )

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利用解析法计算随钻方位电阻率仪器激发的电磁场随仪器方位变化的规律,研究其在地层界面预测中的应用。通过分析电磁波在各层介质中的反射和透射规律,得出了介质层中电磁波的解析表达式,计算了电磁波电阻率随钻测量的幅度衰减和相移,分析了定向电磁测量对地层界面的灵敏性,研究了地层相对倾角和接收天线倾角对电磁测量的影响。研究表明,线圈距和目的层厚度越大,定向电磁测量的探测范围越大;随着地层相对倾角和接收天线倾角的增加,定向幅度衰减在接近地层界面时的变化越明显,对地层界面的灵敏性增强。结合方位电阻率成像和定向电磁响应说明,在常规随钻电阻率仪器的基础上,增加倾斜接收天线,可以实现地层倾向的预测和判断。

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