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2010年第33卷第2期文章目次

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    • 1  主动约束层阻尼结构的振动控制
    郑玲 ,  王宜 ,  谢熔炉
    2010, 33(2):1-7. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.02.001
    [摘要](2356) [HTML](0) [PDF 5.75 M](1413)
    摘要:
    基于弹性、粘弹性和压电材料的本构关系，利用Hamilton原理，推导了主动约束层阻尼板的有限元动力学模型。结合压电材料的机电耦合特性，采用自感电压的位移和速度反馈，对主动约束层阻尼板进行了闭环振动控制，研究了不同控制增益条件下，主动约束层阻尼板的动态特性。研究结果表明：采用自感电压的比例、微分反馈控制，能有效控制约束层阻尼板的振动，增大振动能量耗散，尤其对频率共振峰有明显抑制作用。由于该方法结构简单，容易实现，有很好的工程应用前景。
    2  复杂机电产品关键质量特性提取模型
    张根保 ,  纪富义 ,  任显林 ,  葛红玉 ,  张淑慧
    2010, 33(2):8-14. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.02.002
    [摘要](2278) [HTML](0) [PDF 6.08 M](1444)
    摘要:
    把产品质量特性分为产品策划级（VOC级)QCs（Quality Characteristics）、概念设计级（产品级）QCs、详细设计级（零部件级）QCs、产品制造级QCs4个阶段，以用户需求（VOC)技术指标为输入，构成四阶段逐级映射关系，进而利用人工神经网络（ANNs）技术求出VOC技术指标相对重要度和各级映射权重，然后提出基于ANNs技术的复杂机电产品关键质量特性提取模型。避免产品生产各个阶段不该重点控制的质量特性(QCs)以关键控制现象出现，应该重点控制的QCs以非关键控制现象出现。最后，应用实例验证了所提理论与方法的正确性和有效性。
    3  光伏电池的最大功率跟踪以及并网逆变
    周雒维 ,  杨柳
    2010, 33(2):15-21. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.02.003
    [摘要](2194) [HTML](0) [PDF 6.78 M](1572)
    摘要:
    光伏并网系统成本昂贵是阻碍其市场应用的重要原因，采用无直流传感器的光伏电池最大功率跟踪，在一定程度上降低了控制系统的成本，成为目前研究的热点内容。但目前文献提出的无传感器的光伏电池输出电流、电压的估算方法在估算精度、实时性、以及动态响应能力方面都具有一定的缺陷，使光伏电池的最大跟踪难以达到满意的效果，从而影响到光伏并网系统的输出性能。针对以上问题，提出了基于自适应滑模观测器实现的光伏电池输出电压的估算。该算法对外来干扰，模型参数误差具有良好的抑制能力和对光伏电池输出电压的跟踪具有良好的实时性、精确度。仿真和实验结果均验证了的通过该自适应滑模观测器实现的光伏电池最大功率跟踪和系统的输出具有良好的性能。
    4  变压器油中溶解气体光声光谱检测最小二乘回归定量分析
    陈伟根 ,  周恒逸 ,  黄会贤
    2010, 33(2):22-27. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.02.004
    [摘要](2012) [HTML](0) [PDF 5.10 M](1327)
    摘要:
    文中针对目前通过求解多元方程反演计算气体各组分浓度时，会引入吸收系数、池常数等参数误差的缺点,分析了光声光谱检测原理，提出了一种基于最小二乘回归的光声光谱定量分析方法，并建立了定量分析模型;应用该方法反演气体浓度时，可以避免这些参数引入的误差。以变压器油中溶解气体中重要特征气体CH4和C2H2进行实验分析，验证了所建立的定量分析模型的正确性。
    5  TakagiSugeno模糊控制系统稳定性的充要条件的逼近
    丁宝苍 ,  胡友强 ,  罗小锁 ,  柴毅
    2010, 33(2):28-35. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.02.005
    [摘要](2244) [HTML](0) [PDF 5.34 M](1120)
    摘要:
    分析了TakagiSugeno（TS）模糊控制稳定性，其中Lyapunov函数包括公共二次型Lyapunov函数、分段二次型Lyapunov函数、模糊Lyapunov函数、非二次型Lyapunov函数、齐次多项式型Lyapunov函数，控制律包括并行分布补偿控制律、非并行分布补偿控制律和齐次多项式型参数化控制律。基此，通过采用Polya定理、齐次多项式技术等，给出TS模糊控制的稳定性的充要条件的逼近方法。
    6  数字化企业的信息安全体系及实施方案
    阎春平 ,  刘飞 ,  郭风
    2010, 33(2):36-41. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.02.006
    [摘要](2081) [HTML](0) [PDF 6.51 M](1397)
    摘要:
    分析了数字化企业的总体框架结构、安全需求，构建了数字化企业完整的信息安全体系，包括物理安全、网络安全、支撑层系统安全、应用层系统安全、数据及资料安全；针对数字化企业数据及资料等企业内部信息安全问题，提出了一套包括身份鉴别、设备集中控制、文档权限管理、文档加密、安全审计等功能系统的综合解决方案；基于所构建的信息安全体系，提出了一种典型数字化企业的信息安全实施方案。
    7  基于导热反问题的管道内部缺陷诊断
    苟小龙 ,  张建涛 ,  王广军
    2010, 33(2):42-46. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.02.007
    [摘要](2070) [HTML](0) [PDF 4.89 M](1251)
    摘要:
    根据外壁面的温度分布计算内壁面的几何边界是一类不适定的导热反问题。在建立具有不规则内壁缺陷的管道二维稳态传热模型的基础上，将反问题转化成正问题和最优化问题。采用有限元方法求解导热正问题，利用外壁面温度分布，从目标函数的泛函变分出发，根据共轭梯度法，实现了内壁几何边界的识别。通过对几种典型缺陷的数值计算，分析了初值选取、测量误差和传热边界条件等对反演结果的影响，验证了方法的有效性和稳定性。
    8  电力线载波通信的远程控制系统
    仲元昌 ,  刘勇 ,  李飞 ,  李秀珍
    2010, 33(2):47-50. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.02.008
    [摘要](2015) [HTML](0) [PDF 3.80 M](1504)
    摘要:
    针对电力设备远程测控系统的可靠性和经济性问题，提出了一种利用电力线载波通信的远程测控应用方案，采用电力网作为控制信息传输信道，优选了适应低压电力网信道特性的MSK（minimun shift keying）调制/解调技术，分析了MSK调制/解调技术原理，并利用MSK技术和可编程逻辑控制器（programmable logic control PLC）智能控制单元，构建了利用电力网通信的电力设备远程测控系统模型，研制了利用电力线载波通信的电力设备远程测控系统。实验结果表明：MSK调制技术较好地满足了电力网通信信道特性，实现了测控信号的可靠传输，提高了电力设备远程测控的可靠性，降低了系统成本。
    9  协同产品创新设计中客户知识的识别与应用
    王小磊 ,  杨育 ,  杨洁 ,  梁学栋 ,  曾强
    2010, 33(2):51-56. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.02.009
    [摘要](1566) [HTML](0) [PDF 4.76 M](1135)
    摘要:
    客户参与产品创新能有效提高企业设计效率，快速识别客户知识并将其应用于产品创新设计中可提升产品设计能力。为有效利用客户知识，首先运用粗糙集理论对产品创新设计过程的客户知识进行约简，识别出对创新设计重要的客户知识。在此基础上，提出了基于模糊层次法和Shapley值法的客户知识贡献度度量模型，以解决客户知识重要度不易定量描述、重要度权重及创新设计团队成员影响权重难以确定的问题。最后，通过应用实例说明了上述方法和模型的有效性。
    10  高气压高能放电小型低速风洞的研制
    陈平 ,  张钧 ,  何仕健 ,  朱本华
    2010, 33(2):57-61. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.02.010
    [摘要](1589) [HTML](0) [PDF 4.21 M](1345)
    摘要:
    根据高能放电腔的特点以及放电对气体流量、流速和流场的要求，提出了应用于高气压强电离放电的小型低速风洞技术方案。该技术方案在满足流场、流速要求的前提下开展气动设计和结构设计，重点研究了总体结构、气流喷口和收集口的气动与结构设计、动力段气动与结构设计、流速调节控制、电机散热等关键技术。简要介绍了为某单位研制的应用于高能放电的小型风洞。现场应用表明，该小型风洞稳定可靠，是一种实用、有效的高气压高能放电气流循环装置。
    11  分布式实时系统的软件故障注入
    徐光侠 ,  陈蜀宇 ,  常光辉 ,  刘宴兵 ,  刘国良
    2010, 33(2):62-68. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.02.011
    [摘要](2071) [HTML](0) [PDF 5.30 M](2850)
    摘要:
    针对分布式实时系统的可信验证的难题，建立通用故障模型，将故障模型分为：内存故障、CPU故障、通信故障和服务故障4种。提出一种建立在分布式实时系统环境中的软件故障注入系统结构，它分为3个层次：目标系统、通信网络、软件故障注入系统。软件故障注入系统分3个部分进行设计，软件故障注入器、数据收集模块和故障数据分析模块。对基于该结构的软件故障注入过程进行了说明，实现软件故障注入系统并做了相应的实验分析，实验检测到故障多数为通信故障、内存故障和CPU故障，其覆盖率分别为37.68%、15.47%和15.17%。实验证明这种体系结构很适合分布式实时环境的应用，同时也为进一步研究软件可信验证提供了理论基础和实例依据。
    12  自适应CCV及等价关系聚类的视频摘要的生成
    罗斌 ,  戴玉名 ,  翟素兰
    2010, 33(2):69-72. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.02.012
    [摘要](2563) [HTML](0) [PDF 4.01 M](1085)
    摘要:
    在静态视频摘要生成过程中，提取代表帧是关键。通过分析视频帧底层的颜色特征，根据其内容自动设置连通阈值，提取颜色聚合向量，并以此进行基于等价关系的自适应聚类。在确定整体划分后，根据时序特征进行局部修正。整个过程无需设定任何阈值和人为干预，对变化程度不同的各种视频进行实验，结果比较满意。
    13  动态反馈的异构集群负载均衡算法的实现
    陈伟 ,  张玉芳 ,  熊忠阳
    2010, 33(2):73-78. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.02.013
    [摘要](2564) [HTML](0) [PDF 5.32 M](1956)
    摘要:
    虚拟服务技术（LVS）的集群负载调度系统中的加权调度算法权值是静态的，没有动态调整机制，不能依据真实服务器处理能力进行动态的任务分配；给出了一种通过量化调度器和真实服务器的实时反馈负载信息指标，采用服务器负载率和分配权值为计算指标，引入临界回归因子，利用动态反馈临界加速回归的算法思想，实现基于动态反馈机制的动态反馈临界加速回归分配算法。该算法能根据负载均衡调度器和业务处理服务器的实时反馈信息，及时进行负载调度，实现负载动态平衡，进一步提高服务器的利用效率和集群系统的吞吐率，并在LVS 的负载平衡调度集群系统中进行了应用性的实验验证。测试结果表明，该算法可实时反馈负载信息，动态进行负载调度，整体上较好的实现了负载动态平衡，提高了服务器的利用效率和集群系统的吞吐率。
    14  边坡变形的GPSANN综合分析方法
    文海家 ,  赵亮 ,  李鑫
    2010, 33(2):79-82. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.02.014
    [摘要](1848) [HTML](0) [PDF 3.03 M](1130)
    摘要:
    基于边坡变形破坏的演化规律，通过对GPS变形监测数据的分析，评价了边坡的稳定现状；构建了基于GPS监测数据的位移－时间神经网络识别模型，并对未来某段时间内边坡的变形趋势进行预测；利用Matlab神经网络工具箱，实现了基于GPS监测的神经网络位移预测模型；通过实例研究，对基于GPS监测数据的边坡变形ANN预测结果进行了分析。
    15  劣质混煤的热解与燃烧特性
    王炯 ,  张力 ,  蒲舸
    2010, 33(2):83-86. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.02.015
    [摘要](1883) [HTML](0) [PDF 2.96 M](1128)
    摘要:
    利用热重法研究了洗选煤矸石与洗中煤混合而成的劣质混煤的热解与燃烧特性，获得了着火温度、燃尽温度、综合燃烧特性指数、燃尽指数等特征参数，通过动力学分析得到了活化能与频率因子等参数。研究结果对优化循环流化床锅炉的运行、节约燃料减少污染排放具有重要意义。
    16  钢筋非均匀锈蚀轮廓线理论解
    王桂林 ,  陈庆玉 ,  徐洪 ,  张永兴
    2010, 33(2):87-91. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.02.016
    [摘要](1967) [HTML](0) [PDF 4.26 M](1096)
    摘要:
    基于金属腐蚀的电化学原理，结合钢筋混凝土结构中钢筋锈蚀的实际过程，从理论上推导了一般大气环境条件下钢筋的锈蚀速度以及不同服役时间，钢筋各部位的锈蚀深度及锈蚀后的体积变化规律，得到了钢筋非均匀锈蚀轮廓线的理论计算模型，并与相关文献模型及实测的数据进行对比分析，验证了其正确性。
    17  监督局部线性嵌入在人脸识别中的应用
    李见为 ,  樊超 ,  王玮
    2010, 33(2):92-97. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.02.017
    [摘要](2185) [HTML](0) [PDF 4.97 M](1250)
    摘要:
    为了提高人脸识别算法的识别率，提出了一种Gabor小波与监督局部线性嵌入（Supervised Locally Linear Embedding, SLLE）相结合的人脸特征提取算法。针对SLLE不能有效消除图像信息中冗余的高阶相关性，算法首先采用Gabor小波对人脸图像进行多方向、多分辨率滤波，提取图像在不同空间频率上的特征；然后采用监督的局部线性嵌入算法对该Gabor特征进行维数约简。在ORL和YALE人脸库上的实验显示，就算法有效提高了人脸识别的识别率。
    18  改进BP算法在城市土壤环境质量评价模型的应用
    杨忠平 ,  卢文喜 ,  龙玉桥
    2010, 33(2):98-103. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.02.018
    [摘要](2411) [HTML](0) [PDF 7.75 M](1624)
    摘要:
    首先采用随机函数生成训练样本，并利用“比例压缩法”进行预处理；而后采用“试错法”确定隐含层神经元数，最终建立了结构为7∶8∶1的BPANN的土壤环境质量评价模型，并采用Matlab 6.0进行模拟计算。模型检验结果表明：所建模型的拟合精度、检验精度以及实际评价效果均较好，能够比较客观、准确地对城市土壤环境质量进行评价。对长春市城市表层土壤的评价结果表明，其总体环境质量较好，约81%的土壤面积符合国家一级土壤标准，但局部重金属污染不容忽视，应注意控制重金属污染物排放，以保证土壤资源的可持续利用。
    19  天然气发动机预混室内喷射双氧水排放特性试验
    闫云飞 ,  张力 ,  冷锁林
    2010, 33(2):104-109. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.02.019
    [摘要](1900) [HTML](0) [PDF 4.42 M](1457)
    摘要:
    为使天然气更加高效清洁燃烧，进一步降低发动机的污染排放，在三缸燃油发动机改装的天然气发动机上利用雾化喷嘴向预混室内喷射双氧水（H2O2），研究了喷射双氧水对发动机排气温度、动力性能、经济性能及HC、CO、NOx排放特性的影响。结果表明,添加H2O2可降低天然气发动机HC、CO、NOx排放，同时发动机的动力性能和经济性能都有所提高。H2O2可降低发动机燃烧温度但同时增加了氧气浓度，温度和氧气浓度是影响NOx生成量的主要因素。得到了气耗率及污染排放整体效果较好时的天然气与双氧水质量比为4.5~5.8。
    20  特大断面车站隧道爆破开挖对地表建筑物的影响
    朱泽兵 ,  张永兴 ,  刘新荣 ,  赵宝云
    2010, 33(2):110-116. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.02.020
    [摘要](1996) [HTML](0) [PDF 6.37 M](1376)
    摘要:
    对于采用钻爆法施工的城市隧道，不可避免地存在爆破开挖对邻近建筑物的影响问题。因此，研究爆破振动对地下洞室的影响，不仅具有重要的理论意义，同时也具有重要的工程意义。重庆轻轨大坪车站隧道最小埋深仅4 m，最大跨度26.3 m，地面人口密集，建筑物林立。采用浅眼多循环，分部开挖，增设周边减震眼及严格控制药量等措施，通过数值模拟爆破震动效果，并与实测结果对比来进行研究，有效地控制了爆破地震动强度，爆破对建筑物没有产生损坏，说明采用的隧道施工新方法和爆破药量是可行的，从而为复杂条件下的特大断面城市隧道施工参数和爆破参数的确定提供了重要的依据。
    21  模糊域的图像边缘检测算法分析
    李刚 ,  朱久进 ,  王越 ,  汪林林
    2010, 33(2):117-122. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.02.021
    [摘要](2240) [HTML](0) [PDF 5.41 M](1266)
    摘要:
    提出一种基于模糊域的图像边缘检测算法，结合自适应模糊增强和多方向模糊形态学来检测模糊图像的边缘。自适应模糊增强采用滑动窗口对模糊图像进行分块增强，避免了全图单阈值增强引起的真实边缘损失，具有较强的适应图像区域变化的能力；多方向模糊形态学用多个不同方向的结构元素对增强图像进行运算，以提取具有方向性的真实边缘，并抑制无方向性的噪声。实验证明算法能够有效地检测出模糊图像边缘，抗噪能力强。
    22  用形态学改进医学图像边缘检测算法
    赵德春 ,  彭承琳 ,  陈园园 ,  李勇明
    2010, 33(2):123-126. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.02.022
    [摘要](1999) [HTML](0) [PDF 3.55 M](1236)
    摘要:
    针对医学图像的噪声问题，在数学形态学边缘检测算子的基础上，综合多结构元素和多尺度算法的特性，提出了一种改进的边缘检测算法。该算法采用交替序列滤波器和结构元素，对数据分别进行闭运算和开运算，并且对水平、垂直和倾斜方向采用不同的权重系数进行加权，同时计算出膨胀型边缘检测算子，最后获得改进的边缘检测算子。给出了算法实现的具体步骤，使用该算法提取了MRI图像边缘，并对Lena图也进行了检测。实验表明该算法能够提高传统的形态学边缘检测方法的边缘分辨率，具有一定的实用性。
    23  无线传感器网络DVHop算法改进与性能
    林金朝 ,  李小玲 ,  刘海波
    2010, 33(2):127-132. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.02.023
    [摘要](2104) [HTML](0) [PDF 4.89 M](1236)
    摘要:
    为了提高无需测距的跳距矢量（DVHop）定位算法在节点随机分布且拓扑动态变化的无线传感器网络中的节点定位精度，在分析DVHop算法实现思想的基础上，针对多边定位法计算出的估计坐标存在较大误差的问题，采用泰勒级数展开法构建了坐标值的数值迭代求精算法，并对改进DVHop的性能进行了3个方面的仿真研究：确定了算法迭代步长收敛门限值的选择准则，对比分析了选定门限值条件下DVHop算法改进前后的定位性能，给出了不同信标节点和网络节点条件下的统计迭代次数，并以此衡量改进算法的计算量和收敛速度。仿真结果表明，合理选择迭代门限值时，通过适当增加定位节点的计算量，改进算法可明显改善定位精度和定位误差稳定性，是一种可行的无线传感器网络节点定位的解决方案。

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