• 2021年第38卷第5期文章目次
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    • 航空发动机叶片铣削工艺调整方法研究

      2021, 38(5):1.

      摘要 (367) HTML (0) PDF 3.79 M (428) 评论 (0) 收藏

      摘要:为提高航空发动机叶片精密铣削加工的型面质量,提出了一种基于材料去除量的铣削加工工艺参数调整方法;首先,进行叶片铣削工艺参数调整总体方案设计,制定了叶片的铣削加工总体方案以及工艺参数调整方案;其次,基于神经网络算法建立了叶片铣削材料去除量预估模型,用于评价在不同工艺参数组合实验的铣削稳定性;然后,基于材料去除量对工艺参数进行调整来提高铣削过程的稳定性,并选取最优工艺参数组合进行叶片铣削实验;最后,运用三坐标测量机对铣削后的叶片型面进行检测,实验结果表明:铣削后的叶片叶盆、叶背加工余量分布在±0.05 mm,满足工艺要求,验证了材料去除量模型的稳定性以及所提出的工艺参数调整方法的正确性。

    • 废润滑油再生工艺研究进展

      2021, 38(5):10-16.

      摘要 (416) HTML (0) PDF 883.39 K (450) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对废润滑油处理不当带来的环境问题,提出对废润滑油进行再生,不仅能够解决环境问题,还能在一定程度上缓解能源危机;通过分析废润滑油的来源及组成,比较现有废油再生技术的优缺点,总结出只有采用高效的溶剂萃取、剧烈加氢或者全面使用发烟硫酸处理的方法才有可能彻底除去废油中的非理想组分;然而,仅仅通过提高加氢精制的苛刻度,单一催化剂难以实现目标,组合加氢再生工艺为最佳选择;首先加氢保护剂可以除去废油中的杂质以确保装置的长期运转,其次通过加氢异构催化剂提高再生油品的质量,最后加氢精制催化剂确保最终产品的稳定性;综上,将多种催化剂形成并联或串联加氢再生工艺,能够显著提高废润滑油再生收率以及产品质量,并且改善废油再生工艺装置的稳定性,是未来废油再生利用技术的发展趋势。

    • 黄粉虫粪有机肥对冷水花生长的影响

      2021, 38(5):17-22.

      摘要 (305) HTML (0) PDF 525.90 K (442) 评论 (0) 收藏

      摘要:黄粉虫有机肥(TMF)是一种优质的有机肥。现有研究表明其对植物的生长有正面效应,但大多文献的评价指标仅从简单指标、相对指标、复合指标对植物生长进行考察,未对植物生长过程中的理化指标进行深入研究;针对这一问题,以冷水花为例,设置5种处理(T1、T2、T3、T4、T5),测试其叶片中的理化指标的变化,用于考察TMF对冷水花的生长影响及其最佳用量;试验结果表明,TMF的施用对冷水花的生长起到较大的正面效应,在理化指标方面表现突出;其叶片在T4组含N量、叶绿素、POD活性、含水率和株高增长率分别高达106.96%、59.47%、75%、5.60%和30%,肥效较好,同时在T4(即9%)组效果最好。

    • 多顶点三角形刚性折纸自由度分析

      2021, 38(5):23-28.

      摘要 (315) HTML (0) PDF 1.20 M (498) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对多顶点折纸机构自由度分析困难问题,提出了在多顶点折纸机构的自由度分析中,利用邻接矩阵分析刚性折纸自由度的方法;用邻接矩阵表示顶点之间的连接关系,通过引入消元矩阵,用矩阵乘法描述了确定运动状态的过程;通过计算顶点对应的行元素之和来确定约束的个数,避免了交叉折痕顶点自由度的计算误差;以分析单顶点4折痕折纸图案自由度为基础,拓扑到分析多顶点三角形刚性折纸图案自由度;最后,通过软件仿真验算刚性折纸图案自由度计算结果的正确性。

    • 新四维多卷超混沌Jerk系统的复杂动力学研究

      2021, 38(5):29-36.

      摘要 (300) HTML (0) PDF 1.60 M (458) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对仅有一个平衡点的非线性超混沌系统能否产生多卷吸引子这一问题,提出了仅包含一个非线性项且具有唯一平衡点的新四维多卷超混沌光滑系统;基于Sprott构造的三维Jerk混沌系统,结合反馈控制技术及多卷混沌系统的设计方法,利用Routh-Hurwitz判别准则、中心流形定理以及数学仿真软件,对新系统的复杂动力学性质进行了深入地理论分析和探讨;研究发现系统存在唯一的平衡点,且给出此平衡点在不同状态下的参数适用范围,严格证明了新系统存在Hopf分岔现象,进一步数值模拟获得新系统的Lyapunov指数谱、分岔图和Poincaré映射等特征,验证了新系统仅有一个鞍-焦点且能够产生多卷超混沌吸引子、周期吸引子等复杂的动力学行为,丰富了现有Jerk系统的超混沌复杂性研究。

    • 线性随机时变系统的有限时间稳定性研究

      2021, 38(5):37-41.

      摘要 (330) HTML (0) PDF 353.26 K (492) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对一类具有有限时间的随机微分时变系统,研究了关于随机线性时变系统的有限时间稳定性及控制器设计问题。首先,引入了有限时间稳定性的定义,基于该定义提出了一种针对假定的〖WTBZ〗L〖WTBZ〗yapunov函数满足分段连续性,在每一个分段点处可能不连续的有限时间稳定性的新方法,并借助切换系统的思想研究了随机时变系统的有限时间稳定性;在此基础上,考虑带有反馈控制器的随机时变系统的控制器设置问题,并通过采用逐段控制的方法给出了系统的控制器设置方法;最后基于线性矩阵不等式设计了一类线性随机时变系统的有限时间稳定控制器的算法,使得对于控制器的设置能够有效地实现。

    • 城市交通环境治理问题的演化博弈分析

      2021, 38(5):42-48.

      摘要 (338) HTML (0) PDF 1.01 M (437) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了对城市交通环境的治理工作提出合理性建议,研究在城市交通中运管、黑车和出行居民3个群体之间的博弈关系,利用群体博弈、演化博弈的相关理论,分析三博弈方的决策在城市交通环境治理中的演化过程,刻画出博弈问题的演化稳定策略,并选用三组代表性数据利用MATLAB软件对演化稳定策略的路径进行仿真模拟,验证了演化稳定策略的存在性;研究结果表明:在城市交通环境治理中,运管部门的监管起到了明显的主导作用,但仅依靠运管的监管并不能使各博弈方都采取参与治理的策略,还需通过建立、健全各项黑车查处的相关制度,加大对违法运营黑车的惩罚力度以及加重对坐黑车居民的警告与惩罚。

    • 一种新的电能质量扰动识别方法

      2021, 38(5):49-54.

      摘要 (405) HTML (0) PDF 684.80 K (440) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对电能质量扰动信号数据多、识别速度慢、识别过程复杂等问题,提出一种基于压缩感知理论和一维卷积神经网络的电能质量扰动信号识别分类方法,该方法通过离散傅里叶变换、高斯矩阵获取原始扰动信号的稀疏向量,利用正交匹配追踪算法重构扰动信号,将原始扰动信号和稀疏向量输入一维卷积神经网络分类模型;由仿真结果可知,可充分降低现有识别方法所需处理的扰动信号的数据量,实现了以较少的数据量表达扰动信号的特征信息,对有、无噪声情况下的14种单一、复合扰动信号具有很高的识别率,表明了方法具有采样数据少、特征提取方便、高识别率和较好的噪声鲁棒性的特点。

    • 基于梯度提升决策树的焦炭质量预测模型研究

      2021, 38(5):55-60.

      摘要 (345) HTML (0) PDF 979.61 K (444) 评论 (0) 收藏

      摘要:焦炭是高炉炼铁的重要原料,其质量是影响铁水质量和高炉顺行的重要因素,针对焦炭质量存在检验难、滞后性、预测误差大等问题,提出一种基于梯度提升决策树算法的焦炭预测模型;结合专家经验与相关性分析方法,深入研究配合煤质量对焦炭质量的影响;最后利用配合煤质量指标对焦炭质量指标灰分、硫分、耐磨强度、抗碎强度进行建模预测;根据某焦化厂历史生产数据对模型进行评估,实验结果表明:基于梯度提升决策树的焦炭质量预测模型相较于线性回归模型、随机森林模型,决策树模型误差小、准确率高,可以为焦化厂配煤炼焦提供一定的理论依据。

    • 基于扇形趋利果蝇优化算法改进的FS-K聚类算法

      2021, 38(5):61-67.

      摘要 (304) HTML (0) PDF 676.42 K (464) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对果蝇算法对高维函数收敛精度低的缺点,提出了一种改进的基于扇形搜索的果蝇算法(Fan search-Fruit Fly Optimization Algorithm,FS-FOA),该算法在原果蝇FOA算法的基础上改进了果蝇群体的搜索路径,并赋予果蝇个体趋利性,使更多的果蝇个体朝着味道浓度更大的方向前进,使果蝇群体的搜索方向有更多的选择性,增加果蝇算法在处理高维函数问题上的收敛速度和收敛精度;并将改进的FS-FOA算法与K-means聚类相结合,提出一种FS-K聚类算法,与原K-means聚类和原果蝇(FOA)算法进行对比实验,引入5个经典的测试函数对原FOA算法和FS-FOA算法寻优结果进行测试,结果表明采用FS-FOA算法具有更高的收敛精度;引入5个UCI公共数据集对改进FS-K聚类算法和原K-means算法、SOM聚类算法、FCM聚类算法进行测试,结果表明FS-K聚类算法具有更好的聚类效果。

    • 面向机器人抓取的双目视觉单步多目标检测方法应用研究

      2021, 38(5):68-74.

      摘要 (316) HTML (0) PDF 1.86 M (427) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对工业机器人的抓取技术普遍采用离线示教的方式,目标物的改变就会导致抓取不准的问题,研究了一种面向机器人抓取的双目视觉单目多目标检测方法,强化了机器人的抓取能力;首先搭建机器人抓取视觉检测系统,系统采用双目测距模型定位深度,单步多目标检测器定位像素坐标;通过相机标定和eye-to-Hand手眼标定将图像中的像素坐标以及双目测距模型的深度坐标转换为机器人基坐标的位姿,建立机器人运动学模型完成机器人基坐标到机器人末端坐标的转换,通过ROS实现上位机与机器人通讯,并将定位结果发送给ROS;经过多次实验,表明方法的目标检测误差在35 mm以内,深度误差在12 mm之内,具有很好的实用推广价值。

    • 考虑液氧泄漏的改进A*算法及其应用

      2021, 38(5):75-80.

      摘要 (307) HTML (0) PDF 2.05 M (418) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对国内工厂液氧泄漏事故频发,工人紧急处理不得当以及逃离路线不安全问题,提出了一种更注重安全和效率的改进A*算法并将其嵌入到应急演练系统中。通过在启发函数中加入权重因子和方向因素使得A*算法能更好地应用于复杂地址中,同时根据风险模型的计算对路点进行安全距离的判断从而保证了寻路路线的安全性。对比实验结果表明:在标准A*算法获得的路径中较多路点处于液氧泄漏危险区里;仅修改启发函数的A*改进算法获得的路点数小于第一组实验所获得的路点数且更快地向目标点靠〖JP2〗近,但仍有较多路点处于危险区域;既修改启发函数又考虑风险模型的改进A*算法所获得的路点均处于液氧〖JP2〗泄漏危险区域以外。由此可知,改进A*算法较标准A*算法获得的路径更加安全,同时更快地向目标点收敛。

    • 基于改进蚁群算法的CVRP问题研究

      2021, 38(5):81-86.

      摘要 (356) HTML (0) PDF 569.94 K (521) 评论 (0) 收藏

      摘要:车辆路径优化问题归属于NP-hard问题;针对基本蚁群算法求解效率低下,可行解质量不高,容易陷入局部最优解的情况,在充分考虑具有一般性的车辆路径优化问题的数学模型与解决方案后,提出了一种带有轮盘赌运算与2-opt优化运算相结合的改进蚁群算法,算法在运算过程中对选取路径的概率进行二次计算,扩大了全局的搜索范围;同时对得到的路径进行内部优化,增强了局部搜索能力,提高了解的质量;通过MATLAB软件进行仿真实验的结果表明:相较于基本的ACO算法以及遗传算法得到的结果,改进的蚁群算法在性能上和求解的质量具有很大的优势,可以更好地解决带有容量约束的车辆路径优化问题,为相应的企业更好地节省物流成本。

    • 状态依赖脉冲Caputo分数阶微分方程解的存在唯一性

      2021, 38(5):87-90.

      摘要 (312) HTML (0) PDF 303.71 K (382) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对状态依赖脉冲Caputo分数阶微分方程,利用不动点方法研究方程解的存在唯一性;首先,定义一个全连续算子,利用Schaefer不动点定理及Gronwall不等式讨论对应的非脉冲方程解的存在性结论;然后利用状态依赖脉冲函数项的单调条件及解的延拓方法得到每个脉冲区间上状态依赖脉冲Caputo分数阶微分方程局部解及整体解的存在性结论;最后利用压缩映射原理得到状态依赖脉冲Caputo分数阶微分方程整体解的唯一性,改进了已有的结果。

    • 两点边值问题二尺度小波核LS-SVM解法

      2021, 38(5):91-96.

      摘要 (304) HTML (0) PDF 569.97 K (393) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对两点边值问题难以得到解析解,提出了利用二尺度小波核最小二乘支持向量机方法求两点边值问题的近似解;首先将两点边值问题转换为带有两个约束条件的目标优化问题,再利用二尺度小波核函数的组合构造满足边界条件的近似解;其中第一个约束条件用第一尺度小波核函数逼近,第二个约束条件是对第一次逼近的误差函数用第二尺度小波核函数再次逼近,可提高近似解逼近精度;最后将目标优化问题转化为回归问题,进而利用最小二乘支持向量机方法求解回归系数,系数求解过程中核心是将参数回归问题转化为二次规划问题,可避免复杂的微分运算;数值实验表明:方法求解两点边值问题有较高的精度,计算量小,并且具有较好的稳定性,因此二尺度小波核最小二乘支持向量机方法求解两点边值问题的近似解是有效的,并且具有精度高、可微、表达式简单且形式固定等特点。

    • 霍乱传染病行波解的上下解计算

      2021, 38(5):97-101.

      摘要 (307) HTML (0) PDF 355.67 K (472) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对霍乱传染病具有人与人之间的直接传播和人与被污染水源之间的非直接传播这一多种传播途径的特点,创新性地构造出一个带扩散项的偏微分方程组模型,并求解出该模型的平衡点和基本再生数;行波解是传染病模型中的一个关键因素,为解决该模型行波解的存在性问题,提出上下解的构造方法;在模型中方程个数和参数较多,上下解不易构造的情况下,通过对该模型在无病平衡点处的线性化,利用上下解的构造方法构造出明确的上解和下解,并讨论上解和下解函数中参数的取值范围,重点分别验证此上解和下解满足模型上下解和边界条件,以此利用不动点定理得出行波解的存在性。

    • 机场出租车司机的最优决策模型

      2021, 38(5):102-106.

      摘要 (436) HTML (0) PDF 392.81 K (432) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于载客路程这个随机变量的密度函数建立了机场出租车所载乘客的期望收益函数,给出了任意时刻起单位时间内候车总人数的表达式,在揭示了出租车等待乘客的时间与候车人数关系的基础上,获得了每辆出租车的平均服务时间的估计公式;综合考虑出租车司机不同选择的有关收益和费用,考察机场出租车司机决定排队载客起至搭载乘客到达目的地止这一包括了出租车司机等待和载客的完整过程对应的时间区间内,基于出租车司机不同选择对应的单位时间的平均净收益构建了出租车司机选择的最优决策模型,给出出租车司机的最优选择策略;建立了机场短途载客且再次返回机场载客的出租车排队的“优先权”模型,且能有效地均衡出租车司机的收益,更有便于操作的优点。

    • 基于预测变量图结构的高维逻辑回归模型

      2021, 38(5):107-113.

      摘要 (313) HTML (0) PDF 538.18 K (417) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对高维数据集,提出一种利用预测变量之间的图结构信息来改进稀疏逻辑回归模型的方法。该方法通过利用高维图结构数据或者重叠组结构来进行逻辑回归建模,即使预测变量的图结构未知,该方法仍适用,当图结构为某些特殊形式时,目前流行的方法,如Adaptive Lasso,(Overlapping)Group Lasso和岭回归都可以看作是该模型方法的特例。数值模拟和实例分析应用表明:该方法能有效地利用预测变量图结构信息,提高模型在估计、预测以及变量选择等方面的表现,并且该模型在有限样本情形下是有效的;该模型方法克服了数据集的维数问题,利用高维数据的图结构提高了稀疏逻辑回归模型的性能,可广泛应用于高通量基因数据集的疾病分类研究中。

    • 基于逻辑回归的企业二次创业金融数据分类方法研究

      2021, 38(5):114-119.

      摘要 (326) HTML (0) PDF 526.56 K (423) 评论 (0) 收藏

      摘要:企业二次创业金融数据的优化分类能提高数据的统计分析能力,提出基于逻辑回归的企业二次创业金融数据分类方法,采用自适应无监督学习的方法进行数据统计的融合处理,构建数据分布的不规则空间聚类模型,采用相空间结构重组方法进行数据的模糊特征重构,提取企业二次创业金融数据的关联规则特征量,采用逻辑回归分析方法进行数据分类的融合聚类处理,结合模糊C均值聚类方法,实现对数据分类的自适应寻优和收敛性控制,实现数据分类优化。仿真结果表明:采用该方法进行企业二次创业金融数据分类的准确性较高,收敛性较好,特征聚类能力较强。

    • 基于PVAR模型三峡库区基础设施与经济增长的互动效应

      2021, 38(5):120-128.

      摘要 (392) HTML (0) PDF 749.12 K (514) 评论 (0) 收藏

      摘要:基础设施与经济增长具有动态互促互进的理论关联,但对于外部援助下的贫困地区发展而言,二者关系具有现实特殊性;三峡库区既有历史贫困特征,又受到外部援助资金的大力支持,运用面板向量自回归模型对库区15个区县2000—2018年的基础设施和经济增长进行了实证分析;研究结果发现:三峡库区基础设施对经济增长具有动态促进作用,反之则不显著,二者具有单向互动关系,在脉冲响应分析中,二者互动效应呈现“倒U型”特征,时滞效应呈现“反J型”特征;现阶段,三峡库区基础设施与经济增长互动效应还不明显,在一系列帮扶政策收官期限之前,建议从两方面来增强基础设施与经济增长的内生互动,一是要明确各类帮扶政策分类分阶段有序退出的时间表,二是以区县为主体共建三峡库区基础设施发展基金。

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