【摘 要】
：
浮空器工作环境复杂恶劣,微小损伤都可能导致严重后果,因此实现浮空器囊体的表面损伤识别对评估浮空器健康状态,规划服役计划十分重要。但是囊体结构复杂,材质特殊,提高了囊体表面损伤识别的难度。针对以上问题,本文提出了小样本条件下的损伤识别方法,并应用于小型浮空器囊体的表面损伤识别,取得了92%的准确率,实现了小样本条件下浮空器囊体的表面损伤识别。首先,针对小型浮空器囊体的结构特点,设计了基于音频激励的囊
【基金项目】
：
国家自然科学基金项目“基于集成传感网络与数据驱动的浮空器囊体结构健康监测与安全分析”（52075202）； 企业合作项目“不确定环境下小样本识别算法应用”；
论文部分内容阅读
浮空器工作环境复杂恶劣,微小损伤都可能导致严重后果,因此实现浮空器囊体的表面损伤识别对评估浮空器健康状态,规划服役计划十分重要。但是囊体结构复杂,材质特殊,提高了囊体表面损伤识别的难度。针对以上问题,本文提出了小样本条件下的损伤识别方法,并应用于小型浮空器囊体的表面损伤识别,取得了92%的准确率,实现了小样本条件下浮空器囊体的表面损伤识别。首先,针对小型浮空器囊体的结构特点,设计了基于音频激励的囊体应变信号采集实验,包含硬件设备布置、传感器布置、缺陷制造和构建囊体数据集等环节。通过数据预处理转换数据格式,强化特征表达,构建囊体数据集。其次,优化卷积神经网络模型结构,加深网络深度,提高图像边缘信息学习能力,提出CNN-3模型。基于该模型的损伤识别方法在帕德博恩大学轴承数据集上取得了99%的准确率,并应用在囊体数据集上取得了87%的准确率。最后,针对样本数量少或不平衡的小样本条件,从网络结构和距离判别公式两个方面对原始生成对抗网络进行改进,提出深度卷积Wasserstein生成对抗网络以实现数据扩充。使用西储大学轴承数据集人为构造小样本条件,数据扩充后识别准确率和完备数据集几乎一致,说明小样本条件下,数据扩充可以有效提升损伤识别准确率。不平衡的囊体数据集经数据扩充后,识别准确率由87%提升至92%,实现了小样本条件下囊体的表面损伤识别。
其他文献
随着我国电力工程基础建设的蓬勃发展,每年发生大量因未严格监管施工流程而引起的施工质量问题,导致电力系统运行故障多有发生。为了应对电力工程施工监管问题,许多政府部门和社会机构研发了相关的信息化管理系统,与其密切相关的电力工程施工监管系统在该领域得到初步的推广和应用。然而,与施工监管系统开发成熟度较高的国家相比,我国在电力工程施工监管系统上的开发实践经验还比较欠缺。因此,通过借鉴国内外在电力工程施工监
在智能网联技术的支持下,自动驾驶车辆不再是孤立的个体,而将通过车联网组建多车系统,实现协同决策与控制。然而,无信控路口中多车系统的协同难度极大,现有的集中式决策模式无法在较短的计算时间内给出优质解、分布式决策模式在没有专家经验引导的情况下无法取得良好的训练效果。针对上述问题,本文聚焦于无信控自治路口场景,以多车系统为研究对象,提出基于协同进化算法的多车轨迹规划方法、基于混合整数规划的多车系统集中式
近年来国内外的太空探索活动愈加频繁,登月探索活动则是目前人类深空探测中的重要活动。而在月面作业任务中,如月表采样、维修、搬运等任务时,机器人无可避免的会与环境之间产生作用力,同时由于地月之间的长时延的影响,遥操作任务的难度会大大提高。本文以在月面复杂作业任务遥操作中使用力觉反馈减小时延影响为目标,开展月面作业任务中的力觉临场感技术及遥操作技术研究,搭建月面作业任务场景,同时使用手控器获取力觉反馈,
批量流并行机调度问题（Parallel Machines Scheduling with Lot Streaming）广泛存在于半导体、汽车、家电、造船等多品种小批量生产领域,具有重要的理论研究和工程应用价值。实际生产活动中,制造资源除了加工机床以外,还包括刀具、模具、夹具等。资源约束包括资源的数量约束、寿命约束以及更换资源的准备时间等。为此,本文对考虑资源约束的批量流并行机调度问题（Resour
由于医疗卫生资源、经济和专业知识等方面的制约,许多人群对心肺耐力评估的需求无法得到满足。另外,由于主观因素的影响,不同的专家对同一个人的心肺耐力评估的结果也有所不同。基于此,本研究对以心肺运动实验（Cardiopulmonary Exercise Testing,CPET）为场景下的心肺耐力评估体系进行了分析,构建基于遗传算法（Genetic Algorithm,GA）优化的极致梯度提升（e Xt
曲折刃麻花钻（简称曲刃钻）是一种具有广阔应用前景的节能型孔加工刀具产品,但其产业化制造工艺技术、真实节能效果、综合钻削性能尚待进一步研究。为此,本文综合运用三维建模技术、平面表像法、参数优化技术等技术和方法,进行了曲刃钻结构的优化和磨制工艺的研究,所完成的主要工作和取得的学术成果如下。1.曲刃钻主刃锥面后刀面刃磨工艺研究。建立了制作曲刃钻的毛坯麻花钻（未带槽,以下简称“毛坯麻花钻”）直线主刃锥面后
点阵结构因具有高孔隙率、高比刚度、减振吸能等优点而广泛应用于结构的轻量化设计。传统点阵结构多采用单一微结构周期性分布的设计模式,未能充分挖掘不同构型点阵单胞的设计潜力。为此,本文考虑不同构型点阵单胞对结构性能的影响,采用水平集函数描述点阵单胞构型,采用数值均匀化方法来计算点阵单胞的宏观等效属性,基于多相材料插值模型和交替活动相算法,开展了多构型点阵结构拓扑优化方法研究。本文的主要工作如下:首先,开
流屑角突变现象会导致切削力的大幅降低,在切削工艺节能方面具有较大的应用潜力。建立精确的流屑角突变模型,揭示其产生机理和内在规律,是实现其应用的基础。前人在建立流屑角突变模型时所采用的不等分剪切区模型存在较大预报误差,导致所建突变模型的预报精度不高,亟需进行改进。为此,本学位论文对不等分剪切区模型的改进和基于改进不等分剪切区模型的流屑角突变建模方法进行了研究。首先,为了使不等分剪切区模型预报的切削力
李仁甫老师执教《子路、曾皙、冉有、公西华侍坐》时，以“拟题”“补白”“点评”为经线，把语文必备知识和关键能力当成纬线，使所有的活动都围绕语文学科核心素养的培育而展开，并且将语文知识系统转化成以技能训练为轴线的教学系统。生成的语文课，既不是生硬灌输的知识课，也不是空无知识的活动课，而是“使知识活动化”的任务驱动课。这样的课堂教学艺术才是我们今天应当追求的语文课堂教学艺术。
随着温室效应等全球环境问题的日益严峻,发展绿色制造已成为全世界的共识。我国作为制造业大国,制造业产生的环境污染和碳排放较大,节能减排成为我国制造业未来的发展方向。激光加工技术以其高质量、高效率的优势,逐渐成为低碳制造的关键技术之一,但目前激光焊接过程中碳排放特性研究较少,面向低碳制造的激光焊接工艺参数优化的研究更少。在不锈钢的激光焊接过程中会产生“钉子头”焊缝缺陷从而产生接头应力集中。本文针对面向