In order to solve the fusion estimation problem of multi-sensor with unknown cross-covariance, an improved suboptimal fusion algorithm weighted by matrices is proposed for nonlinear systems. Firstly, for significance of linear minimum variance, the simplest constraints based on fusion weighted by matrices are derived by Shure complement theorem. These constraints can ensure the positive definiteness of the fusion estimate error covariance, and the consistency of the proposed suboptimal fusion estimation. Further, a suboptimal fusion estimation weighted by matrices is proposed based on linear matrix inequality (LMI). Considering the time-consuming problem in the optimization process of LMI algorithm and the complexity of the nonlinear system, the optimal value is obtained by the nonlinear auto-regressive neural network with exogenous input (NARX). Finally, a nonlinear suboptimal fusion algorithm weighted by matrices based on LMI and NARX is proposed in combination with the particle filter algorithm (PF).
传统的目标检测跟踪方法存在实时性低、准确性差等问题.采用 TBD(Tracking by Detection)方式,基于目标检测算法YOLOv5 和多目标跟踪算法DeepSort,提出一种深度学习的多目标检测与跟踪方法.通过K-means聚类算法得出最佳聚类anchor大小对输入的视频帧中不同大小的目标进行检测和跟踪.基于残差结构的卷积神经网络构建行人重识别网络,在Market-1501 数据集上离线训练提取行人特征.实验结果表明,算法在Crowdhuman数据集的测试集上的检测精度可达83.6,验证了检测算法的准确性;将算法应用在连续的视频帧上,可为同一个目标分配并保持相同的身份ID,在保证跟踪实时性的同时,验证了算法的可行性.
采用正交实验法,以纳米TiO2 粉体为基底,中压氨气为氮源,在高压反应釜内利用氨气的还原性质优化TiO2 掺氮工艺,利用扫描电镜对掺氮前后的表面微观结构进行观察,通过XPS和XRD谱图对掺杂前后结构进行表征,并测试组装电池的光电性能.结果表明:能够有效控制纳米TiO2 氮粉体的氮掺杂,得到不同掺氮量的N-TiO2.掺氮后的材料组装电池,其光电转化效率增强.
目前,被广泛应用的完全同步方案存在着控制参数空间小、系统复杂度低等问题.针对该问题并根据罗德里格斯旋转公式设计一种可变轴旋转同步方法.对该方法中响应系统存在的不可避免的参数未知情况进行了研究,并采用基于自适应同步的方式设计参数辨识控制律,对未知参数进行辨识估计.结合上述方案,对基于未知参数情况下混沌系统的变轴自适应旋转同步的设计方案进行研究.基于该同步方法,引入时变量,进一步构建时变轴自适应旋转同步方法.分别对以上方法进行数值仿真,以验证方法的有效性.
Converting solar energy into chemical energy and eliminating harmful pollutants are the major challenges for sustainable social development.Semiconductor photocatalysis is an appealing and promising technology for sustainable energy production and environmental protection.Bismuth molybdate(Bi2MoO6),as a narrow band gap semiconductor photocatalyst,showed great potential due to its diversified and tunable structure.However,the photocatalytic performance of Bi2MoO6 was unsatisfactory mainly due to the poor charger separation and weak reducing capacity.The formation of heterojunction/homojunction was an effective strategy to enhance the charger separation and increase the reducing capacity of Bi2MoO6.In this review,we have summarized the characteristics,synthetic methods,and applications of Bi2MoO6 in energy production and environmental purification.More importantly,the modification strategies for enhanced charge separation of Bi2MoO6 with heterojunction/homojunction are thoroughly discussed.Finally,the potential challenges of Bi2MoO6 are propounded for future research.
基于永翠河流域带岭(二)站1964—1987 及1995—2014 年共44 年逐月降水径流数据,利用非参数法确定水文要素边缘分布,运用3 种Archimedean Copula函数构建出降雨-径流的联合分布,选取最优Copula函数并进行流域内降雨径流的相关性分析.结果表明:利用非参数随机模型的核密度估计方法生成的边缘分布符合精度要求;3 种常用 Archimedean Copula 函数中,对流域降雨-径流联合分布拟合效果最好的是Gumbel Copula函数;永翠河流域降雨量和径流量之间存在较强的上尾相关性.该研究对流域水资源管理有重要意义,也可为该流域径流随机模拟提供理论支撑.
基于流体力学方程组的数值模拟,研究了倾斜腔体中的对流斑图.对于普朗特数Pr = 0.72 和Pr =0.027 2 的流体,在相对瑞利数r =6,倾斜角度θ =1°时均观察到了多圈型对流斑图.对于普朗特数Pr =0.72 的流体,在相对瑞利数r =3,倾斜角度θ =89°时观察到了单圈型对流斑图;在相对瑞利数r =6,倾斜角度θ =60°时系统出现了一种过渡对流斑图.对于普朗特数Pr = 0.027 2 的流体,在相对瑞利数r =3,倾斜角度θ =89°时和在相对瑞利数r =6,倾斜角度θ =60°时,均发现了小波数多圈型对流斑图.这种新的对流结构在多圈型对流斑图情况下,对流滚动顺时针方向的运动或逆时针方向的运动交替出现.在小波数多圈型对流斑图情况下,对流滚动均逆时针方向运动.
图卷积神经网络可有效地将节点的特征信息与空间结构信息相结合,在社交网络图节点分类任务中取得了良好的效果.大部分社交网络图数据缺少或忽视图的边特征,为图特征的提取带来了一定的难度.提出一种基于图卷积神经网络的社交网络半监督分类方法RWW-GCN,使用随机游走算法对图结构进行边特征赋值,采用消息传递机制完成社交图节点之间的特征融合,完成社交网络的分类.利用KONECT上的短吻海豚社交数据集进行验证,实验证明,该方法在半监督节点分类任务中有更高的准确率.
以酒精棉球为原材料,通过简单的表面碳化制备不同结构的光热水蒸发材料.对碳化棉球的结构、组成与光吸收进行表征,并对不同结构材料的光热水蒸发性能进行研究.结果表明,表面碳化棉球是由螺旋状纤维构成,拥有良好的光吸收与光热转换能力;平面结构碳化棉球在一个标准太阳光强度下,水蒸发速率达到 1.40 kg·m-2·h-1,光热水蒸发速率达到71.38%;模拟海水经过其淡化后满足饮用水标准相关要求,且其具有良好的吸水倍率,可满足便携式水蒸发装置要求,在盐水淡化领域具有良好的应用前景.
Traditional shallow machine learning algorithms cannot fully mine the relationship between gas characteristics and transformer faults,which leads to low fault diagnosis accuracy.In response to this problem,an AdaBoost-CNN transformer fault diagnosis method was proposed,which combines adaptive boosting(AdaBoost)and a convolutional neural network(CNN).AdaBoost-CNN applies the idea of transfer learning to transfer the training results of one CNN estimator to the next CNN estimator,while updating the weights of the training samples to continue the training.Traditional transformer fault gas features have the problem of insufficient expressions.Therefore,the ratio between different gases was used to expand the feature vector,and a factor analysis method was applied to extract the features scientifically which were more conducive to the fault diagnosis of the transformer.The results showed that the feature data obtained by factor analysis were used as the input of the AdaBoost-CNN model,with a diagnostic precision of 96.62%,which was 0.67% higher than that of the dataset without feature augmentation.Compared with the traditional AdaBoost algorithm and single CNN,the obtained results were improved by 9.54% and 2.67%,respectively,which verified the validity and precision of the proposed model applied to transformer fault diagnosis.
四环素类抗生素(TCs)是一类应用非常广泛的广谱抗菌药物,但因其高溶解性且易于积累,对水环境和人类健康造成危害.通过过氧单硫酸盐(PMS)活化在反应体系中产生高氧化电位的去氧化有机物,是降解此类抗生素废水的有效途径.通过水热法和高温煅烧法制备了Zn/Ni-MOF衍生碳(Zn/Ni-MOFs-PC)材料,催化过硫酸盐降解水中盐酸四环素.研究结果表明,碳化之后介孔含量增加丰富了孔道结构,带来更宽离子传输通道的同时可产生更多的活性位点,优化催化条件对盐酸四环素呈现良好的催化活性,同时拥有优异的循环稳定性.
相机标定是机器视觉中的必要步骤,标定效果直接影响后续的测量精度.通过对相机标定外参数矩阵的误差敏感度分析,讨论了靶标姿态对标定精度的影响,提出了一种基于四姿态均匀分布的相机标定方法.总结了合理的靶标姿态角度范围,同时分析了图像数量等因素对标定精度的影响,并通过实验进行了验证,为相机高精度标定提供了有效参考.
为探索酵素等生物制剂对螨害发展的综合影响,有助于开发出肥药一体的优秀生物制剂.使用酵素、木醋液及混合液剂处理研究了离体大豆叶片叶螨的繁殖发育情况变化和原位大豆植株上叶螨的种群动态及抗逆酶活性变化.结果发现,木醋液对朱砂叶螨的产卵相对于混合液有促进作用(+43%);但是延迟叶螨卵孵化,卵期较长(+34%);酵素和木醋液处理的朱砂叶螨净生殖力较高(+11%,+20%);酵素处理降低叶片的抗逆酶SOD活性水平(-33%),同时增加虫体抗逆酶GST活性水平(+100%～+110%);对大豆的生长指标没有明显影响.即3 种液剂喷施对叶螨没有明显短期的毒杀影响,而对植株上的叶螨的长期综合作用(直接和间接作用)较显著,整体上对植株有利.为酵素和木醋液在有害生物的绿色防控方面提供了新证据.
宽箱梁结构体系偏载效应比较显著,计算不当可降低结构的安全储备,在极限状态下还可造成支座脱空,使结构处于及其危险的状态.采用 ABAQUS及MIDAS空间梁格法对实例桥梁进行有限元建模,得到偏载系数理论值,并将其与CDN加载试验验证过的偏载系数实测值、通过经验系数法、偏心压力法、修正的偏心压力法、模态分析法等方法得到的偏载系数计算值进行比较,结果表明,模态分析法更适合于宽桥偏载系数的计算,对今后的桥梁设计有一定的指导意义.
以季节性冻土区黑龙江省鹤岗市萝北县的石墨尾矿为研究对象,研究了冻融循环对3 种相对密度下冻结石墨尾矿抗剪强度的影响规律,建立了冻融循环次数对黏聚力和内摩擦角影响的拟合公式,提出了冻融循环作用下抗剪强度修正公式.结果表明:相对密度越大,抗剪强度、黏聚力和内摩擦角劣化程度越小,提高相对密度对提高抗剪强度非常有利.随冻融循环次数的增大,抗剪强度、黏聚力和内摩擦角均减小,1 次冻融循环后抗剪强度劣化效果最显著,5 次冻融循环后基本趋于稳定,当相对密度为 30%、60%和 90%时,5 次冻融循环后,抗剪强度分别降低了31.4%、27.8%和20.7%,黏聚力分别降低了55.0%、41.4%和32.9%,内摩擦角分别降低了17.0%、15.1%和13.5%.建议将5 次循环后的抗剪强度参数作为计算分析的参考指标,研究成果可供我国季冻区石墨尾矿相关工程建设及冻害防治等参考.
在东北高纬度冻土区的中俄输油工程是一条重要的能源线路,高寒地区冻土的冻胀性给输油工程的建设、运营和维护带来了更大的挑战.通过对中俄输油工程(漠河-大庆段)地质条件的考察与分析,系统研究了影响中俄输油工程岩土冻胀性的要素.结果表明:中俄输油工程沿线泥炭质黏土和含腐殖质粉质黏土是地质条件最差、冻胀灾害最严重的土体;天然含水率是影响岩土冻胀性最显著和最重要的因子;其他影响因素对岩土冻胀性影响较小,但不可忽视.
为了解不同酸碱性条件下甜菜种子发芽、幼苗生长及生理响应变化,通过室内盆栽实验,设置土壤pH值9 组处理,测定甜菜种子发芽、幼苗生长及生理指标变化.结果表明:甜菜发芽率以pH值为9.5 的碱性土为最高,达到95.83%.甜菜幼苗干重以pH值9.5 时达到最大,根和叶的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性和可溶性蛋白、还原糖、脯氨酸、游离氨基酸含量在pH值为 5.0 土壤最高,pH为9.5 时达到最低.同时甜菜不同pH值和抗氧化酶活性、渗透调节物质含量呈现显著负相关.在酸性条件下,甜菜幼苗生长受到抑制,并出现逆境胁迫响应变化,而在pH为9.5 的偏碱性土壤下幼苗生长状况较好.
润滑对机械设备的正常运转及维护保养起重要作用.测量润滑油膜厚度能有效评价机械润滑效果,在实际应用中起到非常重要的作用.对驱动装置和电路原理进行设计与实现,并对喷油泵柱塞油膜采用超声波测量技术进行静、动工作状态的厚度测量,利用小波理论对油膜反射信号降噪处理,通过弹簧模型理论和反射系数对超声波信号分析与处理,计算得到油膜厚度测量值,对降噪前后的两种工作状态下的测量结果进行对比分析,验证了超声波测量技术的准确性和小波降噪理论对提高测量结果精度的有效性.
植物病原菌在生态系统功能中发挥重要作用.但在全球变化背景下,长期氮沉降如何影响植物病原菌群落尚未得到充分研究.因此,在大兴安岭兴安落叶松林进行了原位氮添加试验,共设置了 4 个氮添加梯度.2021 年 7 月,采集了土壤、植物根系和叶片样品.利用16SrRNA和18SrRNA测序技术,探讨氮添加对土壤和植物共生病原菌群落的影响及其潜在机制.结果表明:氮添加显著增加了叶片细菌和真菌病原菌多样性,降低了土壤细菌病原菌多样性;氮添加引起根际和根系内生真菌病原菌群落结构发生了显著变化,但未显著改变土壤、根系和叶片细菌病原菌群落结构.冗余分析表明,土壤pH、NO-3-N、MBN和MBC是影响土壤和植物细菌和真菌病原菌群落结构的重要环境因子.基于上述,氮添加可能通过改变土壤性质,进而影响土壤和植物病原菌群落结构.
Finding a cost-effective and scalable strategy to create highly efficient alloy catalysts for N-alkylation reactions is still challenging.In this work,we have synthesized an unique catalyst named NiCo/MgO-C through a self-templating strategy by using Ni-Co-Mg tri-metallic MOFs called Ni-Co-Mg@H2dhbdc.It was a solid-solution confined NiCo alloy catalyst with banana-like morphology containing carbon.This catalyst showed superior performance due to its unique structure(such as small size of NiCo nanoparticles,enhanced transfer of electron density)and NiCo alloy properties upon applied in N-alkylation of arylamines with alcohol reaction in comparison with bimetallic MOFs-derived catalysts such as Ni/MgO-C and Co/MgO-C.It was found that the tri-metallic Ni-Co-Mg@H2 dhbdc precursor enhance the reduction of NiO/CoO species confined in NiO-CoO-MgO solid-solution during the pyrolysis process.Hence,it is believed that this tri-metallic MOFs-templated strategy provided an easy and controllable way to synthesize solid-solution supported nanoalloy catalysts for heterogeneous catalytic reactions.
