山东大学学报 (工学版)

一种改进的FCM聚类算法及其在赤潮预测中的应用

张承慧,宁勇,姬鹏

2007, 37(6): 1-4 . doi:

摘要 ( 647 )

PDF (266KB) ( 2058 )

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针对传统FCM算法的不足，文中提出了一种改进的FCM算法，利用样本与聚类中心相似关系确定各样本对聚类中心的影响系数并对欧氏距离进行加权，使得聚类过程更加迅速，聚类结果更加稳定精确.最后的数据仿真结果也证明本文所作的改进是行之有效的.将改进的算法应用到赤潮预测预警中，直观地反映了海洋要素样本的分布情况，为赤潮预测预警展示了一种新方法.

DirectShow框架下实时运动目标检测与跟踪方法的研究与应用

吕行,史忠科

2007, 37(6): 5-9 . doi:

摘要 ( 649 )

PDF (298KB) ( 2577 )

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面向智能视频监控系统的应用背景，为找到一种便于实施和推广的智能视频监控系统模型，提出了一种在DirectShow框架下进行实时运动目标检测与跟踪的方法.首先针对室内监控场景的特点给出了一种实时性优先的运动目标检测与跟踪方法，然后结合DirectShow技术的特点对该方法进行封装和改进，在两者“相得益彰”的情况下设计并实现了具有实时运动检测功能的Filter组件，并在此基础上构建了一种“先检测后压缩传输”的智能视频监控系统，最后给出了系统的实际测试效果并验证了这种“DirectShow +运动检测”的设计方法在智能监控方面的优越性.

一种新颖的应用于三相四线有源电力滤波器的混合电流控制方法

刘海春,谢少军,王国凤

2007, 37(6): 10-14 . doi:

摘要 ( 625 )

PDF (252KB) ( 1654 )

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通过对三相四桥臂有源滤波器电路(APF)的分析，指出其主功率桥臂的电流控制与中线电流控制是相互独立的.提出了一种新颖的混合控制方法，即三相主功率桥臂的电流控制采用空间矢量调制（SVM），而中线桥臂输出电流的控制则采用滞环控制.该方法将四桥臂的电流控制分解为三相相电流控制和中线电流控制，从而大大简化了APF的电流控制过程.较之于其他的电流控制方案，该方法运算量小，具有控制简单、容易实现等优点.仿真结果证实了该方案的正确性.

基于粒子群优化算法的高阶累积量滤波器

王秀红,郭庆强,李歧强

2007, 37(6): 15-19 . doi:

摘要 ( 775 )

PDF (281KB) ( 1842 )

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基于高阶累积量(HOC)的自适应滤波器能够滤除高斯噪声或其它具有对称概率分布函数的噪声，其解法一般采用的是梯度搜索法，但是梯度搜索过程难以避免局部收敛而且计算复杂.粒子群优化算法(PSO)具有算法简洁，易于实现，且不需要梯度信息等优势.使用粒子群优化算法求解高阶累积量自适应滤波器系数优化问题，为滤波器参数的优化提供了一种新的思路.仿真结果表明，使用PSO优化算法求解自适应滤波器系数能获得更高的精度.同时PSO算法受系统跃变的影响较小，因此它在求解非平稳过程模型系统时具有一定的优势.

基于Hodgkin-Huxley模型的皮层柱侧抑制神经元群

杜红伟,王从庆

2007, 37(6): 20-24 . doi:

摘要 ( 683 )

PDF (281KB) ( 2041 )

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HH(HodgkinHuxley)神经细胞模型一般被用于研究单个神经细胞的行为和特性，很少被用于构造人工神经系统.考虑神经细胞具有抑制性联结和兴奋性联结，将HH模型进行发展，提出了基于HH模型的神经元群，模拟大脑皮层柱的生理结构及侧抑制特性.分别将皮层柱内及皮层柱间的侧抑制机制应用于神经元群编码、解码，进行位置跟踪；改变解码策略，实现“胜者为王”功能.仿真实验表明了该神经元群模型的有效性，侧抑制特性的应用大大提高了位置跟踪精度、“胜者为王”效果.

QR Code在多种类物体识别与操作中的应用

穴洪涛,田国会,李晓磊,路飞

2007, 37(6): 25-30 . doi:

摘要 ( 745 )

PDF (326KB) ( 2242 )

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提出了一种基于QR Code的多种类物体识别和操作方法.家庭环境下物体种类繁多，形状各种各样，颜色也不尽相同，使用传统的图像处理的方法很难将目标物从背景图像中准确地分割出来.针对不同物体设计相应的QR Code标签，将对物体的识别转化为对QR Code标签的识别，可以大大减小计算量，提高识别精度和速度；同时还能够将足够多的操作信息(如抓取力、抓取位置等)记录在QR Code中，方便机器人实现对物品的准确操作；QR Code标签的定位由训练的基于Haar-like特征的层叠推进分类器检测实时图像来实现，实验表明该方法可以快速识别出目标物，具有很好的适用性和鲁棒性.

110kV输电线路巡线机器人控制方法及实现

周风余,吴爱国,李贻斌,

2007, 37(6): 31-35 . doi:

摘要 ( 705 )

PDF (291KB) ( 1654 )

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首先对巡线机器人的控制系统进行了简单介绍，然后重点阐述了一种新型的基于分布式专家系统的高压架空输电线路自动巡线机器人的控制方法和实时实现. 提出了一种基于规则和证据的可信度的分布式专家系统的协调算法. 采用CLIPS，C和VC++等计算机语言实现了该控制方法. 在线运行实验表明，该控制方法不仅可以控制机器人自主跨越输电线路上的各种典型障碍，而且对于特别复杂的环境，如跨越转弯跳线时，通过两个专家系统的协作，机器人的巡线工作也能顺利进行.

Si₃N₄/（Cu，Nb）/Ni/Inconel600高温合金部分液相扩散连接接头的组织与力学性能

杨敏,邹增大,宋文鹏,孙小磊

2007, 37(6): 36-40 . doi:

摘要 ( 738 )

PDF (257KB) ( 1555 )

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为了在较低的连接温度、连接压力和连接时间下获得高温稳定性好的陶瓷/金属接头，通过设计非对称中间层（Cu，Nb）/Ni，在连接温度为1403K/1373K，连接时间为50min，连接压力为7.5MPa，冷却速度为10K/min的工艺条件下，采用真空扩散连接设备，进行了Si₃N₄/Inconel600高温合金接头的部分液相扩散连接（Partial Liquid Phase Diffusion Bonding，PLPDB）.接头的强度通过剪切试验评价，接头组织形态采用扫描电子显微镜（SEM）进行了观察和分析.实验结果表明，Cu，Nb配比、（Cu，Nb）层的厚度和连接温度影响接头的组织形态、强度与断裂.在连接温度为1403K时，Cu，Nb配比增加，接头中的孔洞缺陷减小，接头强度提高，断裂位置从陶瓷/中间层界面向陶瓷转变.当连接温度为1403K，Cu，Nb配比为10，(Cu,Nb)层厚度不超过0.2mm时，随着(Cu,Nb)层厚度的增加，接头强度提高.当连接温度从1403K降到1373K时，接头强度明显提高.

IIb型与Ib型金刚石热稳定性比较

王美,李和胜,李木森,田彬,

2007, 37(6): 41-43 . doi:

摘要 ( 881 )

PDF (246KB) ( 1982 )

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通过在铁基触媒中加入氮化硼的方法，高温高压合成了IIb型金刚石.用光学显微镜对IIb型金刚石与Ib型金刚石的单晶形貌结构进行观察.利用冲击韧性测定仪、静压强度仪及差热分析仪对IIb型金刚石与Ib型金刚石在空气中的热稳定性进行了系统的对比研究.结果一致表明，合成的IIb型金刚石较Ib型金刚石不仅具有优异的热冲击韧性和静压强度，而且具有较好的热稳定性，并通过差热分析提出了进一步提高金刚石热稳定性的有效地途径.金刚石的热分解过程与其重量的损失是同步的，表明失重是由金刚石石墨化和氧化引起的.

ChinZA合金TIG焊剂对焊接电弧及焊缝成型的影响

刘秀忠,李士同,伦宁,杨敏

2007, 37(6): 44-48 . doi:

摘要 ( 810 )

PDF (252KB) ( 1793 )

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研究了ZA合金TIG焊中不同的焊剂对焊接电弧及焊缝成型的影响.结果发现:加入 KCl焊剂电弧形状变化不大；加入LiCl焊剂电弧有收缩和“粘着”现象，电弧的宽度增加，长度减少,但阳极斑点不明显突出；加入KF焊剂电弧有明显突出的阳极斑点产生，阴极区有所收缩；加入ZnCl2焊剂电弧的宽度和长度都有所增加，阳极斑点变小而突出；加入多组元混合焊剂电弧宽度增大，阳极斑点变小，且明显凸出，电弧长度变化不明显.电弧进入焊剂区时，焊缝表面宽度都有所减小，其中KF的减少最为明显,焊缝表面呈现金属光泽，ZnCl2最为光亮，而无焊剂区焊缝表面呈现明显的氧化现象.

基于同调分群和自适应判据的失步解列策略

李莉,刘玉田

2007, 37(6): 49-53 . doi:

摘要 ( 532 )

PDF (295KB) ( 1822 )

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通过对发电机组的同调识别和聚合，根据功率平衡关系合理地设置解列点；结合基于Ucos变化规律的自适应失步解列判据，形成极端紧急控制的失步解列策略. 同调等值降低了问题的复杂性，解列判据能自动适应系统结构和运行方式的变化. 山东电网的仿真结果表明了该失步解列策略的有效性.

变压器三维电场分析方法探讨

闵越,肖静

2007, 37(6): 54-57 . doi:

摘要 ( 676 )

PDF (219KB) ( 2291 )

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阐述了用ANSYS分析变压器三维电场时存在的问题和缺陷，通过简化变压器模型可较好的解决这一问题. 利用INVENTOR建立变压器模型，并介绍了INVENTOR所建模型导入ANSYS的方法. 采用强加零边界法和无限单元法分别对高压变压器的三维电场进行了分析和计算，分析对比了两种不同方法的计算结果，并给出变压器的电位和场强分布. 计算结果与理论分析的结论相一致，证实了所述分析方法的合理性.

实时人脸视频的色彩转换

李文明,吴晓娟,蔡棽,张甜

2007, 37(6): 58-61 . doi:

摘要 ( 779 )

PDF (251KB) ( 1641 )

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针对视频捕捉时的人脸图像显示色彩感观差的问题，论述了图像间色彩转换的改进方法，并对人脸视频图像进行脸部和头发区域的分割，用改进后的色彩转换方法来改善实时视频的肤色和头发色彩，编写了VC环境下的算法实现程序，进行了大量的实验，实验结果表明此方法能实时转换人脸视频中每一帧的色彩，弥补了原视频显示方法的不足.

802.11 WLAN中一种基于竞争窗口的分组调度算法

吴印桂,袁东风,刘健

2007, 37(6): 62-65 . doi:

摘要 ( 760 )

PDF (259KB) ( 1404 )

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IEEE 802.11 MAC层中的分布式协调功能DCF（distributed coordination function）使用随机退避机制来解决信道竞争问题，导致信道资源不能充分利用.特别是在高负载的网络系统中，信道带宽在碰撞状态下浪费严重.本文提出了基于竞争窗口的分组调度算法，通过增加一个竞争窗口将节点间的竞争划分为两个阶段进行，其中只有通过第一退避阶段的节点才能进入下一个退避阶段，完成第二退避阶段的节点才能开始访问信道.根据具体网络情况，选择合适的第二阶段的最小窗口值，得到相应的网络性能.仿真结果表明该算法在高负载的网络中能够提高信道带宽利用率.

需求侧两种可中断负荷与发电侧备用容量的协调

罗运虎, 吴旭文,潘双来,董尔令,孙秀娟,王传江,吴娜

2007, 37(6): 66-70 . doi:

摘要 ( 825 )

PDF (288KB) ( 1588 )

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在系统备用容量优化的研究中，需求侧低电价与高赔偿两种可中断负荷通常是与发电侧备用容量孤立的．为提高备用容量配置和系统稳定控制的经济性，以及抑制备用容量市场上的市场力，应对各类备用加以协调．为此，基于各类备用的经济互补特性，从风险管理角度提出协调模型和优化算法，对发电侧备用容量的配置进行了风险决策，定量评估了单一备用市场及其组合运营的效果．仿真分析验证了该模型的合理性和算法的有效性．

短波地空通信链路电磁计算与仿真

牟薪苇,谢绍斌,鞠占生

2007, 37(6): 71-73 . doi:

摘要 ( 752 )

PDF (254KB) ( 1992 )

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基于短波地空通信链路复杂特性是研究短波地空通信的关键和难点等问题.介绍了短波地空通信链路特性，探讨了进行短波地空通信链路电磁计算的主要参数，并利用ITS软件系列进行短波地空链路的电磁仿真并得出计算结果.计算结果可显示到地理图上，协助拟定频率规划方案，并可得出相应的电磁性能.

基于偶应力理论的拉格朗日乘子约束的四结点杂交元法

张波,王锡平,李术才,杨学英,姜晓波,王敏,干惠明5

2007, 37(6): 74-78 . doi:

摘要 ( 804 )

PDF (283KB) ( 1549 )

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在约束转动的偶应力理论中，有微转动和宏观转动相等的约束条件，目前的研究对于此约束条件的引入大都是采用罚函数法，罚函数法与其他引入约束条件的方法相比要求相对弱一点，容易实现，但罚函数值的选择有一定的困难，不利于偶应力理论的推广应用，以拉格朗日乘子来引入此约束条件，避免了罚函数法的缺点.为了满足偶应力问题对单元位移试解的c1连续性要求，采用四结点杂交元来构造有限单元法的基本单元.数值算例验证了本文方法具有精度高和稳定性好的特点.

黄泛区公路地基压实标准的研究

姚占勇

2007, 37(6): 79-82 . doi:

摘要 ( 610 )

PDF (227KB) ( 1320 )

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采用有限差分的计算方法，分析了黄泛区公路地基在不同压实度和压实深度条件下的沉降规律，提出了地基的压实标准和处置技术措施.研究认为，对高度＜6m的路基，保证90%的压实度对减少路基的工后沉降变形至关重要.对高度＞6m的路基，提高地基压实度，特别是将压实度由90%提高到93%，对降低地基沉降的作用不大.加大地基的压实深度，与提高压实度表现出相似的规律性，但对降低地基沉降的效果更明显.应根据路基高度提出地基的压实控制标准.路基高度≤2m，地基表层30㎝压实度应≥93％；路基高度2～6m，地基表层30㎝压实度应≥90％；路基高度＞6m，地基表层30㎝压实度应≥85%.指出采用强夯、冲击碾压实地基，是黄泛区经济有效的工程技术措施.

不同卸荷应力路径下岩体破坏特征试验研究

张宏博,宋修广,黄茂松,商庆森

2007, 37(6): 83-86 . doi:

摘要 ( 789 )

PDF (235KB) ( 2381 )

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隧道施工引起围岩应力释放的问题值得关注，目前对不同开挖方式引起隧道围岩强度及破坏的研究较少.因此，通过采用岩石三轴试验机，模拟隧道的不同开挖工况，针对不同卸荷应力路径下的岩石强度及破坏特征进行了深入研究，提出了相应的结论，可为后续理论研究提供试验参考.

横向路拱引起路面疲劳破坏的差异研究

姚占勇,吴世美,陈超

2007, 37(6): 87-90 . doi:

摘要 ( 778 )

PDF (259KB) ( 1591 )

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为研究高速公路横向路拱引起的车辆左右轮下的路面疲劳差异破坏，利用有限元软件ANSYS对高速公路横向路拱引起的路面差异破坏进行计算研究.计算了标准轴载下路面结构的疲劳寿命年限，提出了疲劳寿命差异系数的概念，分别研究了左右轮下面层剪切疲劳破坏差异和底基层拉伸疲劳破坏的差异，解释了在道路上总是车轮右侧路面龟裂或裂缝严重，而左侧损坏相对较小的现象.研究认为：车轮左右两侧路面疲劳破坏寿命是不同的，并且两侧路面的疲劳寿命差异系数随着横拱坡度的增加而急剧增大；随车辆重心高度的增加而增大.

物元可拓法在黄河水质评价中的改进及其应用

张龙云,曹升乐

2007, 37(6): 91-94 . doi:

摘要 ( 759 )

PDF (237KB) ( 1740 )

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可拓学论著中，定义了“可拓集合用取(-∞,∞)的实数来表示事物具有某种性质的程度，正数表示具有该性质的程度，负数表示不具有该性质的程度，零则表示既具有该性质又不具有该性质"，即数学中的“+"、“-"号作为定性之用.而物元可拓法以最大关联度作为评定准则，把“+"、“-"号作为定量之用.针对物元可拓法在实际应用中的不足之处，本文提出了改进方法，其实质是改变了物元可拓法的关联度和评定准则，同时将改进后的方法应用于黄河水质综合评价中，使最终的评价结果更具合理性.

东昌湖水质评价分析

孙文章,曹升乐

2007, 37(6): 95-97 . doi:

摘要 ( 952 )

PDF (237KB) ( 1967 )

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东昌湖是山东省著名城市湖泊风景区，根据2006年水质监测数据，从地表水水质级别、景观娱乐用水标准和湖泊富营养化级别3个方面出发，分别利用模糊模式识别方法，浓度指数法和评分法对东昌湖现状水质进行了评价分析.评价结果为东昌湖水体水质为Ⅳ类，部分污染物指标不满足景观娱乐用水要求，水体呈富营养化状态.最后提出了建议和措施.

整数规划在农村饮水安全水源优化配置模型中的应用与探讨

高风华,曹升乐,徐光杰

2007, 37(6): 98-100 . doi:

摘要 ( 716 )

PDF (219KB) ( 1567 )

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本文应用整数规划建立了农村饮用水源的优化配置模型，并将该模型应用于滨州市滨城区农村饮用水源的优化配置中，并编制了计算程序.

梯形明渠临界水深的直接计算方法

赵延风,王正中,张宽地

2007, 37(6): 101-105 . doi:

摘要 ( 910 )

PDF (274KB) ( 2256 )

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通过引入一个无量纲参数——单位水面宽度，对梯形明渠临界水深的基本公式进行恒等变形，得到计算梯形明渠临界水深的迭代公式，再与合理的迭代初值配合使用，推导出梯形断面临界水深的直接计算公式，在梯形断面全部范围内最大相对误差小于0.082%.误差分析及实例计算表明，该直接计算式形式简单，适用范围广，计算精度高.

基于纤维模型的钢管混凝土拱非线性失稳分析

周勇,张峰,李术才,李术忱

2007, 37(6): 106-110 . doi:

摘要 ( 676 )

PDF (291KB) ( 2259 )

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对一个模型拱进行了非线性分析，研究了钢管混凝土拱的力学性能.计算分析时选择了合理的材料本构关系，采用基于柔度法的非线性梁柱单元,推导了纤维模型的计算公式.研究结果表明：横向荷载对横向位移的影响比竖向位移显著,横向荷载对竖向位移的影响表现在加载后期，而对横向位移的影响贯穿加载全过程.横向荷载能显著降低拱的承载能力，横向荷载为竖向荷载的50%时，拱的承载能力折减约50%.跨中横向荷载比1/4跨横向荷载对拱的承载能力的折减程度大.研究认为：拱桥的设计必须充分考虑横向荷载对结构受力性能影响.

一种机场终端区飞机排序问题的蚁群算法研究

陈欣,杨文东,陆迅,朱金福

2007, 37(6): 111-117 . doi:

摘要 ( 851 )

PDF (328KB) ( 1871 )

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飞机排序问题（ASP）属于NP难问题，解决比较困难.本文首先将ASP表示成一个特殊的车间作业调度问题（JSP），以减少着陆飞机队列完成时间为优化目标，设计了求解ASP的蚁群算法.通过正交试验确定了ASP蚁群算法的最佳性能参数组合.通过比较FCFS调度方法和ASP蚁群算法对不同航班队列的排序结果验证了ASP蚁群算法求解问题的可行性和求解效果.结果表明，ASP蚁群算法优于FCFS调度方法，可以使着陆队列完成时间减少约14%.ASP蚁群算法的CPU时间较短，可以在合理的时间内求解出合适的飞机队列，为实时在线的自动化交通管制提供了支持.

间接氧化有机废水的气体扩散电极的研究

李善评,张启磊,胡振,栾富波,甄博如

2007, 37(6): 118-121 . doi:

摘要 ( 655 )

PDF (241KB) ( 1525 )

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采用膜结构的气体扩散电极作为阴极，电解人工配制的酸性嫩黄2?G废水，对气体扩散电极的最佳制备工艺进行了探讨；根据电极极化曲线和电镜照片，分析了电极性能提高的原因.结果表明，气体扩散电极的最佳制备工艺条件为，石墨：聚四氟乙烯乳液：造孔剂（质量比）为1∶0.5∶0.05，载铂量为1.5mg/cm²；造孔剂在电极内形成的大量气孔和曝气提供的足够溶解氧形成过氧化氢是电极性能提高的主要原因.

钛基PbO₂的电极性能及用于酸性嫩黄2G废水处理的研究

李善评,曹翰林,胡振,张启磊,赵玉晓,范思思

2007, 37(6): 122-126 . doi:

摘要 ( 516 )

PDF (261KB) ( 1627 )

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采用SEM，XRD等手段分析了Ti/Sb₂O₅+SnO₂/α-PbO₂/β-PbO₂电极的结构和性能.同时将其用于酸性嫩黄2G废水的处理，对影响COD去除率的各种要素进行了试验研究.最终确定了反应器的最佳运行条件为：电流强度0.6A、电解时间6h、极板间距32mm、初始pH值6.0.结果表明，该反应器具有较高的COD去除率，并能有效地提高废水的可生化性.

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