当期目录

2021年 第34卷 第7期 刊出日期：2021-07-15

  

航天器中继天线跟踪角度实时预算方法

黄克武,朱珂,张伟,齐鑫

2021, 34(7):  1-6.  doi:10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2021.07.001

摘要 ( 260 )   HTML ( 388 )   PDF (3054KB) ( 81 )  

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针对传统中继天线跟踪角度STK仿真算法无法与航天器AIT实时测试过程相结合的问题,文中提出了一种中继天线跟踪角度实时预算方法并进行了软件实现。利用航天器轨道、天线波束及坐标系关系建立了中继天线指向角度等效模型,并结合航天器飞行姿态和实时遥测,实现了中继天线的跟踪角度预算、实时验证和闭环控制。实验结果表明,该方法实现了航天器AIT测试过程天线角度跟踪结果实时比对,以及航天器在轨各种姿态下测控覆盖区实时预测,单个测控弧段最大可增加13.3%覆盖率。文中所述方法已在某型号航天器分系统测试和在轨飞行任务中得到应用。

带有丢包和时变延迟的事件触发故障滤波检测

黄玥程,童东兵

2021, 34(7):  7-12.  doi:10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2021.07.002

摘要 ( 327 )   HTML ( 32 )   PDF (640KB) ( 54 )  

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针对连续时间网络控制系统的事件触发故障检测滤波器和控制器协调设计问题,文中通过综合考虑网络控制系统中的网络诱导延迟和丢包,建立了包含事件触发机制和故障滤波检测器的输出反馈闭环模型。为了降低系统的保守性,运用了Jensen’s不等式的方法。与现有基于Wirtinger的积分不等式方法相比,该方法保守性低,因此设计的故障滤波检测和控制器可以保证残差信号对故障的敏感性。数值仿真结果验证了所提出的事件触发机制的有效性,并通过残差评价函数曲线证明故障检测滤波器可以快速检测系统故障。

基于Hybrid迭代法的多连通域数值保角变换计算法

唐胜男,吕毅斌,王樱子,房巾莉,武德安

2021, 34(7):  13-18.  doi:10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2021.07.003

摘要 ( 220 )   HTML ( 32 )   PDF (715KB) ( 53 )  

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针对模拟电荷法无界多连通区域的数值保角变换问题,文中提出了一种高精度的数值方法,即基于Hybrid迭代法的无界多连通区域的数值保角变换计算法。该方法通过模拟电荷法构造约束方程,对约束方程应用预处理构造对称正定的方程,获得新的模拟电荷和辐角,并构造近似保角变换函数。文中以多连通圆变换为径向狭缝域为例进行数值实验。使用解析函数的最大模原理作为误差的评价指标,并得出了天野法和文中算法的误差曲线。当模拟电荷数N=180,Jordan曲线为C₂时,文中算法E_A2的误差为1.676 7×10^-7,但是天野法E_A2的误差为8.597 7×10^-4。当模拟电荷数N=180,Jordan曲线为C₃时,文中算法E_Θ3的误差为5.635 1×10^-10, 天野法E_Θ3的误差为1.102 5×10^-5。

基于面向对象模糊Petri网的信息物理系统能耗模型

余嘉伟,胡海洋

2021, 34(7):  19-25.  doi:10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2021.07.004

摘要 ( 282 )   HTML ( 5 )   PDF (1121KB) ( 35 )  

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信息物理系统是一种融合了计算、通信和控制的高级嵌入式系统,其能耗分析方法是目前的热点研究问题。文中针对CPS的模块化架构与其组件能耗的不确定性,提出面向对象模糊Petri网作为一种新的CPS能耗模型。在该模型中,CPS的模块化逻辑结构与功能流程由面向对象技术描述,而其不确定性则通过使用模糊数学理论对模型中的变迁能耗属性进行模糊化的方法来处理。在此基础上,提出了基于OFPN可达标识图的CPS组件能耗分析算法。该算法分析并统计能耗的模糊值后进行解模糊,并输出各组件的最低能耗与最高能耗的精确数值结果。最后通过一个智能厚板生产线的实际CPS案例的建模与能耗分析,进一步说明了该方法的可行性。

基于特征融合卷积神经网络的绝缘子无损检测

马立新,豆晨飞,宋晨灿,杨天笑

2021, 34(7):  26-30.  doi:10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2021.07.005

摘要 ( 280 )   HTML ( 8 )   PDF (1070KB) ( 61 )  

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针对目前存在的电力输配电网络难以检测运营中的绝缘子绝缘劣化问题,文中在分析绝缘劣化机理的基础上,提出了一种基于特征融合卷积神经网络检测绝缘子绝缘劣化的智能方法。该方法首先通过对绝缘子进行闪络实验使其产生无放电、弱放电、强放电三种状态;然后使用紫外成像仪采集不同放电状态下的绝缘子紫外图像构成样本库;采用卷积神经网络对样本进行特征提取,并将提取的浅层特征和深层特征进行融合;最后对融合特征图进行识别与分类,判断绝缘子劣化情况。结果表明,该方法正确率最高达到97.4%。同AlexNet算法对比,文中所提方法具有更高的准确率和更快的收敛速度。

基于改进熵权法的煤矿电能质量评估方法

王玉梅,刘婧岩,李自强

2021, 34(7):  31-36.  doi:10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2021.07.006

摘要 ( 292 )   HTML ( 6 )   PDF (709KB) ( 40 )  

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针对煤矿电能质量评估中权重分配与评估准确性问题,文中提出了一种基于改进熵权法的煤矿电能质量评估方法。在对煤矿中影响电能质量的因素进行分析的基础上,建立评估指标体系,并对熵权法在熵值都趋近于1时熵权分配不合理问题进行修正。将改进熵权法与AHP标度扩展法相结合对指标权重进行计算,弥补了单一方法的不足,提高了定权的准确性。采用概率统计与模糊数学相融合的方法对指标及权重进行综合评判,实现了对煤矿电能质量的综合评估。实例分析表明该方法有利于区分电能质量等级,并可对电能质量进行定性和定量评价。

目标覆盖中基于权重的最大网络寿命算法

周佳,王然

2021, 34(7):  37-42.  doi:10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2021.07.007

摘要 ( 208 )   HTML ( 4 )   PDF (1245KB) ( 50 )  

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与传统的WSNs不同, PDSNs是一种新型的监测网络模型。PDSNs中传感器方向是可选择的,而且对目标的监测结果是与距离相关的概率。由于传感器的能量有限,在有限的能量下延长网络寿命是PDSNs的一个核心问题。文中形式化定义了ε-定向覆盖最大网络寿命问题,证明了这是一个NP-hard问题,并给出了优化目标和约束条件的数学定义。文中提出了一种基于目标权重的优先择算法,通过目标的潜在增益确定目标权重,按照权重顺序来确定目标的优先级和覆盖集合,并通过多轮调度来延长网络寿命。通过不同参数下的仿真实验,验证了基于目标权重的优先择算法能够延长约10%网络寿命。

基于博弈论的互联微电网多主体协同优化配置

梁龙基,张靖,何宇,曾希皙,陈朝宽

2021, 34(7):  43-49.  doi:10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2021.07.008

摘要 ( 324 )   HTML ( 6 )   PDF (1302KB) ( 50 )  

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针对由多个可电能互供的微电网组成的互联微电网规划配置问题,文中利用博弈论非合作协同优化机理,建立基于运营交互情形的互联微电网规划建设非合作博弈模型。该模型以分属不同主体微电网为博弈参与者,各参与者以投资建设运营全寿命周期收益-成本函数等年值最大为优化目标,利用整数规划粒子群算法求解该问题的纳什均衡。仿真结果表明,文中所提出的互联微电网优化配置模型在不同微电网所属主体的规划决策相互影响的情形下,可以为规划建设方提供决策理论依据。

PMI与Hownet结合的中文微博情感分析

郝苗,陈临强

2021, 34(7):  50-55.  doi:10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2021.07.009

摘要 ( 332 )   HTML ( 7 )   PDF (1187KB) ( 46 )  

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为解决中文微博情感的分类问题,文中提出了基于微博数据将PMI与Hownet相结合的情感分类方法。通过对微博数据短小、新颖特征的研究,提出词典合并方法。将现有词典按照Hownet词语相似度合并,利用PMI对网络词语进行情感分类。添加网络情感词构造适应微博文本特征的情感词典,并在新词典的基础上结合监督学习方法训练情感分类模型。实验结果表明,用此方法进行情感分析能够有效识别网络新词对情感分析的影响,准确率可达78.3%,在对含有网络新词的微博情感分析上,该方法相比仅使用词典或者监督学习的准确率更高。

多巴胺改性聚苯醚基材的金属化

王康,冯哲圣

2021, 34(7):  56-60.  doi:10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2021.07.010

摘要 ( 221 )   HTML ( 7 )   PDF (1723KB) ( 39 )  

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聚苯醚基材的对称、低活性分子结构使其具有十分稳定的化学性质,因此难以直接利用化学镀技术在基材表面沉积出高质量的金属层。针对此问题,文中采用化学蚀刻与多巴胺接枝相结合的方法对PPO基材进行表面改性处理,以调整表面粗糙度,改善表面亲水性。文中引入对Ag⁺具有吸附作用的活性官能团,提高了沉积金属层的导电性和附着力。各项表征测试证明了经过该方法制备出的铜层呈现出连续、均匀且致密堆积的形貌,并具有高纯度、良好的结晶度、优异的附着力以及低电阻率。

二值化和孔洞填充融合差分的微精密玻璃封装电连接器同心度检测

王高伟,王福忠,刘群坡,王满利,高如新,王振营

2021, 34(7):  61-66.  doi:10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2021.07.011

摘要 ( 234 )   HTML ( 5 )   PDF (2671KB) ( 27 )  

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目前电子行业大量使用的微型精密玻璃封装电连接器同心度检测采用人工为主的检测方法,效率及准确度较低。文中针对圆柱体玻璃封装电连接器表面纹理较为复杂及高温玻璃柱与低温玻璃柱边界轮廓难以确定的问题,提出了基于二值化和孔洞填充融合差分的算法,得到了清晰的内圆图像。利用连通域面积最大法对空洞填充后的图像进行处理,去除背景纹理带来的噪声,得到电连接器主体外圆图像。最后建立基于内圆和外圆坐标信息的同心度计算模型,得到同心度等参数。实验结果表明,同心度检测时间由大于6.5 s缩短为小于0.32 s,准确率达90%以上。

光纤激光器制备FeNiMoCoCrTi高熵合金过程与研究综述

章奇,李忠文,于治水

2021, 34(7):  67-72.  doi:10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2021.07.012

摘要 ( 193 )   HTML ( 9 )   PDF (1432KB) ( 41 )  

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高熵合金作为一种新型的高性能多主元系列合金,其合金原理、电子理论及物理性能方面均突破了传统合金范畴,具备元素可添加性、材料物理性能可控制性等优势。文中针对高熵合金制备过程中的工艺设计和物理学方面发展的创新性进行全方位的研究评估,重点采用激光熔覆及正交试验法对FeNiMoCoCrTi系高熵合金进行研究。文中给出了相应的解决方案以应对高熵合金发展中的局限性及激光熔覆运用于高熵合金的技术设想,为该系高熵合金课题的应用发展、实验室与工业生产中的研究方向提供了参考。

柔性基金属互联线路的卷对卷制备工艺

程思元,程攀,肖宽,冯哲圣

2021, 34(7):  73-78.  doi:10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2021.07.013

摘要 ( 254 )   HTML ( 8 )   PDF (2094KB) ( 31 )  

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使用以喷墨印刷为基础的印制电子技术来制备柔性金属互联线路时,喷头易堵塞,制备的导体线路精度差,且需要高温处理。针对这些问题,文中提出了一种可靠且低成本的柔性基金属互联线路制备工艺。该方法结合卷对卷印刷工艺和化学沉积技术来制备金属互联线路,使用的柔性基底材料是具有比普通纸更好的强度和耐水性的Teslin纸。使用卷对卷柔版印刷机在柔性基底材料上印刷出互联线路图案,通过紫外固化技术对基底上的墨膜进行干燥,采用化学沉积技术在基底表面上得到金属铜导体。该工艺的优势是制备的导体精度高且不需要高温固化。此外,由于使用卷对卷柔印机,因此具有工业上大规模流水化生产的前景。文中使用SEM、XRD、EDS和附着力测试证明了本文所制备的柔性金属互联线路的金属层表面具有致密、结晶度高、附着力好、电阻率低(2.62×10^-8Ω·cm)且机械性能良好(1 000次弯曲)等优点。