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吉林大学学报(工学版)  
  吉林大学学报(工学版)--2011, 41 (01)   Published: 2011-01-01
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论文

不同尾翼两厢轿车的气动特性数值模拟

张英朝, 韦甘, 张喆
吉林大学学报(工学版). 2011, 41 (01): 1-0005.
全文: PDF (432KB) ( 831 )
摘要 ( 1063 )

为了研究尾翼对汽车气动性能的影响,建立两厢轿车简化后的三维模型,为其设计了三种造型不同的汽车尾翼。使用商业的CFD软件——ANSYS Fluent,对安装了三种不同尾翼的两厢轿车的外部流场进行三维空气动力学数值模拟。文中综合造型、动力性、经济性、稳定性对结果进行对比,分析安装这三种尾翼时两厢轿车的空气动力学特性差异以及产生这些差异的主要原因,选出其中综合性能最理想的尾翼造型。

汽车-行人碰撞中人体下肢骨折的有限元分析

韩勇, 杨济匡, 李凡, 刘凯扬
吉林大学学报(工学版). 2011, 41 (01): 6-0011.
全文: PDF (564KB) ( 909 )
摘要 ( 1452 )

改进了人体下肢有限元模型,这个模型包括骨盆、股骨、髌骨、胫骨、腓骨、足骨,以及主要的肌腱、膝关节囊、半月板和韧带。整个模型采用实体单元,壳单元和线性弹簧阻尼单元模拟骨骼和软组织。比较实验与仿真中下肢的动力学响应参数与损伤分布, 仿真模型的动力学响应参数与损伤分布与实验吻合较好。应用多体动力学系统(MBS)与已验证的下肢模型对真实的汽车与行人碰撞事故进行多刚体系统及损伤重建,结果表明:本文提出的人体下肢模型具有较好的生物逼真度和生物力学响应,可应用于人体下肢损伤机理及开发损伤防护设施的研究。

空气悬架系统关键承载构件动载荷

李显生, 霍娜, 田静姝, 门玉琢, 程超, 于海波
吉林大学学报(工学版). 2011, 41 (01): 12-0017.
全文: PDF (582KB) ( 658 )
摘要 ( 1220 )

为研究某重型载货汽车空气悬架关键承载构件——平衡梁的疲劳寿命特性,首先在ADAMS环境下建立了试验场典型耐久性数字化路面,通过车辆在虚拟试验路面的仿真得到平衡梁薄弱位置在整车行驶状态下的动载荷,应用LMSTecWare软件对疲劳损伤进行了计算,并与实车实验结果进行了对比。结果表明,两者平衡梁薄弱位置疲劳累积损伤分布趋势基本一致,说明此方法可用于汽车零部件的疲劳寿命仿真以及预测汽车关键结构设计初期的疲劳寿命,从而缩短新产品开发周期、降低研发成本。

柴油机燃油催化微粒后处理器性能与再生

田径, 韩永强, 刘忠长, 李骏, 李康
吉林大学学报(工学版). 2011, 41 (01): 18-0023.
全文: PDF (538KB) ( 601 )
摘要 ( 977 )

在车用0#柴油中添入铁基燃油添加剂(FBC),在一台配置无涂敷碳化硅微粒捕集器(DPF)的CA6DL235E3高压共轨重型柴油机上对其排放微粒进行捕集加载与再生试验。试验结果表明:在ESC13工况测试循环下,采用低含硫量的欧Ⅳ0#柴油可实现DPF微粒捕集效率达90%。再生过程DPF中轴线出口位置具有最高燃烧温度,为热应力集中区。依据ESC测试工况权重分布及可实现再生工况范围,可再生与不可再生工况权重比大于极限再生与加载时间比,可实现可靠再生。DPF微粒加载量引起EGR率明显畸变,适用于EGR机内净化耦合DPF的欧Ⅳ技术路线。

月球车视觉系统立体匹配算法

曹凤萍,王荣本
吉林大学学报(工学版). 2011, 41 (01): 24-0028.
全文: PDF (646KB) ( 562 )
摘要 ( 919 )

为了满足月球车视觉系统实时性和可靠性的要求,提出了一种基于点和边缘特征提取的立体匹配算法。首先采用高斯滤波和有限对比适应性直方均衡化(CLAHE)方法对校正后的立体图像对进行预处理,以削弱噪声和对比度的影响。其次研究了图像的SIFT特征点和边缘特征提取和匹配方法,以获得月球车周围的环境概貌和障碍物信息。最后将匹配成功的SIFT特征与边缘特征相结合,计算特征点对应的三维信息,实现月面环境地形重构,验证了算法的有效性。

交通信号干线协调控制经典数值计算法的改进

王殿海,杨希锐,宋现敏
吉林大学学报(工学版). 2011, 41 (01): 29-0034.
全文: PDF (377KB) ( 728 )
摘要 ( 1006 )

对干线协调控制经典数值算法进行了深入分析,指出了经典数值算法的不足之处。提出了经过修正的绿波带宽度计算方法、交叉口信号相位差计算方法以及实际交叉口与理想交叉口的匹配方法。分析表明,利用改进后的数值算法能实现各实际交叉口与理想交叉口的最佳匹配,计算得出的绿波带宽度和各交叉口信号相位差也更加准确。

交通冲突判别模型

郭伟伟, 曲昭伟, 王殿海
吉林大学学报(工学版). 2011, 41 (01): 35-0040.
全文: PDF (514KB) ( 671 )
摘要 ( 854 )

为了提高交通冲突判别的精度,综合运用交通冲突理论、相对运动理论和费歇判别原理,建立了以速度、距离和角度等变量为核心的综合交通冲突判别模型。将交通冲突判别划分为交通冲突发生判别和交通冲突严重程度判别两个阶段。对交通冲突进行了定性及定量的描述,分析了冲突的成因及冲突对象的运行规律,建立了临界冲突区域模型。运用费歇判别原理建立了交通冲突严重程度判别模型,形成了完整的交通冲突判别模型。该模型可用于预测及判别任意交通实体间的冲突,为交通冲突自动识别技术提供了理论基础。

基于混合高斯模型的行人检测方法

李娟,邵春福,杨励雅
吉林大学学报(工学版). 2011, 41 (01): 41-0045.
全文: PDF (598KB) ( 739 )
摘要 ( 893 )

针对道路交通中行人的特点,从参数更新、背景估计和前景分割三个方面改进传统的混合高斯模型,提出一种有效的行人检测方法。首先,利用基于图像分割的参数更新模型,减少将静止前景判定为背景的可能性;其次,采用前景融合时间调整机制,控制前景融入背景的时间;最后,引入均值权值的概念,优化前景分割的条件。试验结果表明,改进的算法优于传统的混合高斯模型,具有良好的鲁棒性和自适应性,可正确检测出移动速度缓慢或静止的行人。

多因素影响下的城市居民出行行为时间价值

赵淑芝,赵贝
吉林大学学报(工学版). 2011, 41 (01): 46-0050.
全文: PDF (428KB) ( 709 )
摘要 ( 859 )

为提高居民出行效用,对多因素影响下的城市居民出行行为时间价值的确定方法进行了研究。首先分析了行为时间价值确定过程中的影响因素。然后针对不同出行方式的出行者,应用效用最大化原理及随机效用模型建立出行效用与影响因素之间的函数关系,提出了居民出行行为时间价值模型计算方法。最后以长春市居民出行调查结果为例进行了实证分析,并将结果同传统时间价值模型计算结果进行对比,结果表明本文模型的计算结果更加有效可靠,并符合实际情况。

基于元胞自动机的自行车交通流仿真建模

魏丽英,应力天
吉林大学学报(工学版). 2011, 41 (01): 51-0055.
全文: PDF (464KB) ( 655 )
摘要 ( 898 )

提出了一种自行车元胞自动机模型。该模型是在机动车Nagleschreckenberg(NS)模型的基础上,考虑自行车的换道行为,在NS模型规则前加入路径选择规则,从而建立符合自行车行驶行为的模型。根据模型的规则,在不同最大速度、不同随机慢化概率、不同车道宽度等条件下进行了仿真分析,其通行能力及速度密度仿真曲线均符合理论值。最后,通过实际观测数据验证了本文模型的可靠性。

基于协整分析的公路货运需求与国民经济的相关关系

王云鹏,吴迪,王占中,任园园
吉林大学学报(工学版). 2011, 41 (01): 56-0061.
全文: PDF (552KB) ( 626 )
摘要 ( 852 )

依据全面性原则筛选货运需求的主要影响因素,建立了以货运周转量表示的货运需求的双对数线性模型,并用Johansen法进行了模型的协整检验。检验结果表明:6个时间序列货运周转量、商品零售总额、国民生产总值、运价、公路里程和货运吨位之间存在着至少5个协整关系,即长期均衡关系。为此,进一步建立包括误差修正项在内的误差修正模型,并采用递归回归法对模型进行了结构性检验。最后利用脉冲影响函数对各时间序列进行了脉冲分析。以上研究表明:双对数线性模型反映了货运需求与国民经济间的长期弹性,而误差修正模型反映了两者之间由短期波动向长期均衡调整的动态过程。

基于车-桥耦合振动的简支梁桥冲击效应

谭国金,刘寒冰,程永春,王龙林,刘斌
吉林大学学报(工学版). 2011, 41 (01): 62-0067.
全文: PDF (562KB) ( 763 )
摘要 ( 823 )

为了精确分析车辆对简支梁桥的冲击效应,基于模态综合法,建立了三维空间车桥耦合振动模型。基于车桥耦合振动模型的动力时程响应分析结果,并利用动力放大系数的概念,得到了车辆参数以及桥面不平整度、行车速度和车辆作用位置对冲击效应的影响规律。研究结果可以为我国桥梁设计规范中简支梁桥冲击系数的计算方法的改进提供理论依据。

基于离散单元方法的多孔沥青混合料级配比选

蒋玮,沙爱民,肖晶晶
吉林大学学报(工学版). 2011, 41 (01): 68-0072.
全文: PDF (505KB) ( 689 )
摘要 ( 856 )

应用离散单元方法结合PFC2D软件,对多孔沥青混合料的级配进行了评价,建立了细观尺度上的直观离散元数值模型,构建了粗细两种级配的PAC-13多孔沥青混合料骨架结构二维模型,进行了结构稳定性虚拟试验。仿真结果表明,相同空隙率条件下,PAC-13粗型级配的骨架结构比细型级配更稳定,结构承载力和抵抗局部变形的能力更佳。同时进行了相关室内试验的验证,与模拟结果一致,证明了本文方法的有效性。

c-BN仿生耐磨复合材料的微观结构和耐磨性能

卢广林,邱小明, 白杨,伦辛杰,邓宝清,任露泉
吉林大学学报(工学版). 2011, 41 (01): 73-0077.
全文: PDF (756KB) ( 510 )
摘要 ( 874 )

采用SPS技术制备出多尺度的c-BN仿生耐磨复合材料,应用图像分析仪、SEM和XRD分析c-BN仿生耐磨复合材料的微观组织。研究结果表明,Cu基合金对c-BN单晶颗粒具有良好的润湿性能,界面结合致密,在界面处形成反应层。微观分析表明,Cu基合金中的Ti向c-BN单晶颗粒表面富集,并与N和B元素发生作用,形成TiB2和TiN,实现Cu基合金与c-BN单晶颗粒的化学冶金结合。磨损过程中高硬度的c-BN颗粒相对突起,形成非光滑表面,抵抗磨粒的磨损。c-BN仿生耐磨复合材料的耐磨性为同等条件下淬火45钢的14.73倍。

镁合金无铬前处理工艺及化学镀镍

张文雪,周振君,何成,李钢
吉林大学学报(工学版). 2011, 41 (01): 78-0083.
全文: PDF (744KB) ( 684 )
摘要 ( 736 )

以马日夫盐为主盐,乙醇为溶剂,在AZ91D镁合金上获得一层不完全的转化膜,避免了铬酸刻蚀和HF酸活化。然后以硫酸镍作为化学镀镍磷合金镀液的主盐,选择合适的络合剂,实现了在AZ91D镁合金的表面直接化学镀NiP合金,得到的镀层均匀致密,无明显缺陷。对镁合金化学镀镍基合金的无铬前处理工艺参数进行了探讨,并对前处理膜层和后续镍基合金的相组成、微观结构和耐腐蚀性能进行了研究。

CoAlW合金时效过程中γ′相析出的相场模拟

高一鹏,丁洪,金学军
吉林大学学报(工学版). 2011, 41 (01): 84-0088.
全文: PDF (781KB) ( 555 )
摘要 ( 716 )

运用相场方法模拟了CoAlW合金时效过程中,L12有序结构的γ′相从共格无序面心立方母相γ中析出的过程。基于静态浓度波的形式描述结构的有序度,构造了关于浓度和有序度的自由能曲面。将晶格的错配应变和L12结构的4种反相纳入模型中,并考虑两相弹性模量差别对组织演化的影响。通过二维计算机模拟,得到与实验相符的组织形态,证实了CoAlW合金中γ/γ′沉淀强化机制。

多辊下压式柔性拉形工艺及其数值模拟

张昊晗,李明哲,付文智,冯朋晓
吉林大学学报(工学版). 2011, 41 (01): 89-0094.
全文: PDF (436KB) ( 618 )
摘要 ( 787 )

研究了一种新型的柔性拉形工艺——多辊下压式柔性拉形(MRPFSF)。采用动态显式有限元软件,对2024O铝合金板材使用传统拉形工艺和MRPFSF工艺时成形球面件的过程进行了仿真,对比分析拉形过程中板材的应力、应变和板材厚度变化。仿真结果表明,与传统拉形工艺相比,使用MRPFSF工艺时得到的拉形件应力应变分布均匀,成形效果更好。最后用实验机进行了实验验证,结果证明了MRPFSF工艺的可行性与实用性。

基于多点模的板材柔性夹钳拉形夹持力

陈雪,李明哲,付文智,冯朋晓
吉林大学学报(工学版). 2011, 41 (01): 95-0099.
全文: PDF (432KB) ( 524 )
摘要 ( 838 )

简单介绍了板材柔性夹钳拉形(FGSF)工艺,提出了其夹持力的理论模型和计算方法。建立了有限元模型,采用动态显式算法对不同材料、不同板厚的圆柱面、球形面及马鞍面的基于多点模的FGSF过程进行了数值模拟,分析了夹持力的变化及影响因素。模拟结果表明:材料和板厚对工件拉形时夹持力的影响非常敏感,较硬、较厚的板材拉形时需要较大的夹持力;双曲率工件成形时所需的夹持力明显大于单曲率工件。本文研究结果对板材柔性夹钳拉形装置的结构优化设计与实际板材拉形工艺的研究都有重要的参考价值。

高速电主轴热态特性与动力学特性耦合分析模型

杨佐卫,殷国富,尚欣,姜华,钟开英
吉林大学学报(工学版). 2011, 41 (01): 100-0105.
全文: PDF (673KB) ( 651 )
摘要 ( 757 )

针对高速电主轴的耦合分析,考虑到结合面接触热阻和润滑剂黏温变化对其热态特性影响的同时,以轴承拟静力学模型描述了径向刚度函数,建立了一种高速电主轴热态特性与动力学特性耦合分析模型。分析了轴承离心力软化效应和热诱导预紧力硬化效应联合作用下的支撑刚度变化规律及其对主轴系统动力学性能的影响。仿真分析与实验结果验证了本文模型的有效性。

基于可拓学理论的数控机床可靠性评价

申桂香,邵娜,张英芝,何宇,郑锐,陈炳锟
吉林大学学报(工学版). 2011, 41 (01): 106-0109.
全文: PDF (379KB) ( 790 )
摘要 ( 1002 )

应用可拓学中的物元理论和可拓集合理论,建立数控机床可靠性评价物元模型。引入可拓集合论中的关联函数计算关联度,并结合层次分析法确定指标权重,得到待评机床的可靠性等级。最后以两种国产数控机床为例进行应用研究,结果表明这种方法具有良好的应用性,能得到较合理的评价结果。

液驱混合动力车辆制动能回收效果

陈延礼,刘顺安,尚涛,苗淼,姚永明,周旭辉
吉林大学学报(工学版). 2011, 41 (01): 110-0116.
全文: PDF (786KB) ( 738 )
摘要 ( 1040 )

提出一种应用液压变压器搭建液驱混合动力车辆的设计概念。在其工作原理的基础上建立相关数学模型,分析蓄能器的特性参数(有效容积、比能量和充放效率等)与液压变压器配流盘控制角之间的关系。在不同恒转矩制动工况下对直接能量回收和应用液压变压器间接蓄能器的能量回收进行仿真分析,得出不同变压比下的节能参数。

基于恒压液压系统的ZL50装载机节能技术

姚永明,刘顺安,尚涛,陈延礼,周旭辉
吉林大学学报(工学版). 2011, 41 (01): 117-0121.
全文: PDF (400KB) ( 625 )
摘要 ( 963 )

为解决ZL50装载机油耗高的问题,构建了新的液压系统。首先阐明了恒压液压系统的节能原理,引出一种新型二次调节元件——液压变压器。随后建立液压变压器排量及压力的数学模型,并在液压变压器配流盘控制角-90°~90°内仿真,分析其排量与压力特性。在此基础上构建装载机新的液压系统,分析其工作过程并与原液压系统比较,得出其节能原因。根据装载机各工况下消耗的功率来确定新液压系统主要元件的参数。在主泵转速为0~2200 r/min内的仿真表明:新液压系统的装机功率约为原液压系统的43%,节能效果明显。

应用平面端面油膜密封的液压回转油缸

胡志栋,姜继海
吉林大学学报(工学版). 2011, 41 (01): 122-0127.
全文: PDF (500KB) ( 519 )
摘要 ( 709 )

针对现有机床动力卡盘存在的关键问题,提出一种用液压滑环配油的新型液压回转油缸方案,将平面端面油膜密封技术应用到回转油缸中,并在考虑黏度变化的情况下对密封端面处的泄漏和摩擦转矩进行理论分析。最后,通过实验证明了理论分析的正确性,为液压回转油缸的实际应用奠定了基础。

基于同步辐射高能X射线的喷油器喷嘴内部几何结构及尺寸的测量

李治龙,吴志军,高原,邓俊,胡宗杰,李理光
吉林大学学报(工学版). 2011, 41 (01): 128-0132.
全文: PDF (480KB) ( 672 )
摘要 ( 886 )

由于目前很难精确地对柴油喷油器喷嘴内部结构和尺寸进行直接测量,利用上海光源高能高通量同步辐射X射线,对喷油器进行X线层析扫描,获得了高精度的喷油器内部三维结构模型,并基于该模型实现了柴油机喷油器的喷孔孔径、喷孔间夹角、喷孔锥角以及喷孔上下倒角半径的测量。测量结果表明,用本文方法能够实现喷油器内部结构及尺寸的测量,且测量得到的各种尺寸参数具有较高的精度。

两级人字齿行星传动系统的模态跃迁现象

赵永强,李瑰贤,常山,蒋立冬
吉林大学学报(工学版). 2011, 41 (01): 133-0138.
全文: PDF (672KB) ( 696 )
摘要 ( 740 )

根据两级人字齿行星传动系统特有的振动模态特性,分析了系统的模态跃迁现象。通过对表征局部曲率的耦合因子的分析,提出了分属不同振动模式下的固有频率模态跃迁准则,并通过具体的实例验证了准则的正确性,为系统的优化设计提供了理论依据。

柔性与形态耦合仿生抗冲蚀三维数值模拟

张俊秋,韩志武,江佳廉,戈超,吕尤,王超飞
吉林大学学报(工学版). 2011, 41 (01): 139-0143.
全文: PDF (618KB) ( 646 )
摘要 ( 836 )

利用有限元软件ANSYS/LSDYNA,分别对4种具有不同表面形态(光滑、凹坑形、柔性与光滑耦合、柔性与凹坑耦合)的试件的耐冲蚀性能进行了三维数值模拟,计算出冲蚀磨损过程中等效应力的变化情况,并与试验结果进行了对比。结果表明,数值模拟的试件耐冲蚀顺序依次为:柔形与凹坑耦合>柔形与光滑耦合>凹坑形态>光滑形态,该结果与试验结果完全吻合,说明采用三维有限元法可以较好地预测冲蚀磨损。

B样条小波权函数无网格法及其在杆、板结构中的应用

徐涛,邹鹏,徐天爽,吉野辰萌,刘学
吉林大学学报(工学版). 2011, 41 (01): 144-0148.
全文: PDF (556KB) ( 539 )
摘要 ( 774 )

以三次B样条小波函数作为权函数,设计了一种无网格实用算法。以一维杆和二维板结构为例,分别采用基于Gauss权函数、三次样条权函数与三次B样条小波权函数的无网格算法进行仿真分析。计算结果表明,本文算法得到的位移、应力近似解与精确解在多尺度、稳定性方面具有比其他权函数更好的拟合效果。本文研究拓宽了无网格法在工程结构分析中的应用范围。

基于机构动力学-控制系统协同仿真与优化的凸轮廓线优化设计

杨志军,罗伯特·凯利,陈新,何捷
吉林大学学报(工学版). 2011, 41 (01): 149-0154.
全文: PDF (474KB) ( 592 )
摘要 ( 862 )

为了降低高速吹瓶机中凸轮机构带动的模具合模时出现的接触力,提出了基于机构动力学控制系统协同仿真和优化的凸轮廓线优化设计方法。首先,建立吹瓶机模具运动控制系统模型,目标函数是在最大接触力约束下运动时间最短。其次,根据赫兹接触理论中接触力与变形量的关系,引入位移状态变量,将高速无冲击凸轮廓线设计问题转化为位移无超调的最速控制问题。通过机构动力学与控制系统协同仿真与优化,获得无超调约束下运动时间最短的控制系统参数和运动速度,并通过调整位移偏置量来实现接触力控制。最后,将最优运动曲线转化为凸轮曲线。仿真结果表明,新设计的凸轮曲线可以在更高速度时保持软着陆,有效降低了振动冲击,疲劳寿命达到1.4×107次。

基于模型的混杂系统中控制器故障诊断方法

赵剑,欧阳丹彤,王晓宇,张立明
吉林大学学报(工学版). 2011, 41 (01): 155-0159.
全文: PDF (339KB) ( 670 )
摘要 ( 811 )

为解决混杂系统中控制器故障诊断问题,提出一种混杂系统故障发生在控制器与设备组件之上的新诊断方法,解决了控制器故障检测与诊断问题,并给出解决上述问题的基本诊断算法。实验结果表明,该算法程序简单且效率较好,对于复杂的被诊断对象可以满足实时性。

粗糙集与支持向量机在肝炎诊断中的应用

王刚,刘元宁,陈慧灵,董浩,朱晓冬
吉林大学学报(工学版). 2011, 41 (01): 160-0164.
全文: PDF (378KB) ( 754 )
摘要 ( 1162 )

提出了一种基于粗糙集与支持向量机(SVM)的肝炎诊断方法。利用粗糙集对原始特征进行约减,得到多个特征子集,然后采用组选择算法进行二次约减,根据约减后的特征子集生成新的数据集,使用SVM对新的数据集进行训练和预测。采用UCI机器学习公共数据集,试验结果与数据分析表明,与SVM、神经网络(NN)、决策树所预测的结果对比,本文方法具有较高的准确率,可以较准确地诊断数据是否呈阳性。

基于混合遗传算法求解飞机定常状态

栾志博,郑淑涛,李洪人
吉林大学学报(工学版). 2011, 41 (01): 165-0170.
全文: PDF (486KB) ( 491 )
摘要 ( 961 )

为保证对飞机定常状态准确求解,在分析了定常状态的基本特性和相应约束条件的基础上,提出了一种新的混合遗传算法。算法基于“学习潜能”的概念将遗传算法中的拉马克学习与鲍德温学习两种学习机制有机结合在一起,将局部搜索次数在群体中进行合理分配,使学习的优势得到充分发挥,使其不足得到有效抑制。本文算法不依赖于飞机动力学模型的具体形式,只利用状态参数进行计算,可以求解任何预先指定的定常状态。仿真结果表明了本文算法的有效性。

基于系统辨识与T-S模糊神经网络的磨矿分级控制

赵宏伟,齐一名,臧雪柏,张孝临,马英喆
吉林大学学报(工学版). 2011, 41 (01): 171-0175.
全文: PDF (514KB) ( 1143 )
摘要 ( 928 )

针对磨矿分级过程控制中具有的慢时变、非线性特征,提出了一种基于系统辨识的自适应模糊推理网络模型,并应用于磨矿控制领域。利用模糊聚类法对现有数据样本进行系统辨识,自动获取模糊规则库和相应的初始参数。依据得到的模糊系统构建基于TakageSugeno推理模型的自适应模糊神经网络推理系统,获得比传统的模糊神经网络具有更强的自适应性和更快的运算速度。仿真实验结果显示,本文设计的控制模型在磨矿控制过程中具有较好的应用效果。

基于免疫机理与合同网协议的多Agent入侵检测系统

马鑫,梁艳春,田野,于涛
吉林大学学报(工学版). 2011, 41 (01): 176-0181.
全文: PDF (596KB) ( 670 )
摘要 ( 1230 )

建立了一种基于免疫机理与合同网协议的多Agent入侵检测系统ICNPIDS。在被动免疫抗体PAb、记忆自动免疫抗体MANAb及模糊自动免疫抗体FANAb的基础上,将合同网的协同方法应用到抗体检测中,提出了联合免疫抗体UAb的概念,并研究了UAb抗体的生成、检测和更新过程,从构造上克服了Agent间分析经验难以共享借鉴的问题。通过滥用检测和异常检测技术的使用,显著提高了系统的检测性能,增强了系统对于外界负载变换的适应能力。模拟实验结果验证了ICNPIDS是一种具有较高检测性能、可自主适应环境变化的入侵检测系统。

用启发式算法求解最短路径问题

李雄飞,张海龙,刘兆军,王仁彪
吉林大学学报(工学版). 2011, 41 (01): 182-0187.
全文: PDF (530KB) ( 850 )
摘要 ( 994 )

提出了一种带有启发信息的邻接表结点存储结构模型,给出了结点间权值计算的具体评判函数,依据评判函数值优化邻接表中节点的相对位置。基于最短路径问题提出了带有启发信息的遗传算法思想,将启发信息加入到了初始种群生成过程中,提出了新的交叉方法。通过模拟仿真得到了算法的性能参数,并将本文算法和Dijkstra算法进行比较,结果表明,在求解数据规模比较大的最短路径问题时,本文算法具有更高的执行效率。

基于树型结构和加权熵的中文高频词提取算法

王龙,刘衍珩,李晓光,官健
吉林大学学报(工学版). 2011, 41 (01): 188-0192.
全文: PDF (423KB) ( 654 )
摘要 ( 954 )

提出了一种基于树型结构和加权熵的中文高频词提取算法。简单介绍了中文的树型结构和加权信息熵,详细叙述了算法的原理和设计步骤,并给出了具体的算法描述。实验结果表明,该算法是可行和有效的。

Ad Hoc网络单向安全路由协议

余旺科,马文平,严亚俊,陈和风
吉林大学学报(工学版). 2011, 41 (01): 193-0197.
全文: PDF (385KB) ( 611 )
摘要 ( 1004 )

针对现有的反应式路由协议普便缺乏有效的安全保障机制,对AODV、DSR等路由协议存在的主要安全隐患进行了研究,提出了一种只在路由请求过程中利用节点间相互签名来验证节点和路径的有效性,而在返回源节点的路由应答过程中,中间节点不需要进行相互签名验证的Ad Hoc网络单向安全路由协议。

一种新的车辆自组网可信路由协议

李景民
吉林大学学报(工学版). 2011, 41 (01): 198-0202.
全文: PDF (414KB) ( 570 )
摘要 ( 895 )

由于车辆自组网(VANET)没有集中服务的控制中心,所以原有较成熟的安全控制技术不再适用。提出经验信任值的概念作为信任的一种度量标准,并引入上一跳节点的信誉作为经验信任的影响因子,研究VANET中基于经验信任的节点行为,根据节点的经验信任值设计一种新的动态包转发规则,鼓励包正确转发,约束自私节点,从而实现了车载自组网的可信路由,并给出了计算经验信任的推荐方法。

基于分形理论的小波域水印模型

孙建国,张国印,门朝光,姚爱红,曹刘娟
吉林大学学报(工学版). 2011, 41 (01): 203-0208.
全文: PDF (500KB) ( 613 )
摘要 ( 845 )

提出一种基于小波变换与分形编码技术相结合的矢量地图零水印模型。通过小波变换获得地图的低频系数块,利用分形相似计算获得与该低频系数块匹配的图像子块,将图像子块通过拼贴生成零水印并提交第三方版权认证机构备案。实验表明:该水印模型受几何攻击后的平均误码率为文中同类算法的0.6,且能够抵制IBM攻击。

基于以太网物理层传输芯片的级联型传感器网络的非对称数据传输通道实现

谢明璞,武杰,孔阳,郁专,马毅超
吉林大学学报(工学版). 2011, 41 (01): 209-0213.
全文: PDF (345KB) ( 558 )
摘要 ( 966 )

根据级联型传感器网络中上行和下行两个方向上的数据流具有极端不对称的特性,提出了以太网物理层传输芯片(PHY)的新用法,将它看作两个独立的发送器和接收器,实现对下级节点的数据接收和对上级节点的数据发送,完成高数据率方向的数据收发;而低功耗、低成本的RS485芯片被用作实现低数据率方向的数据收发。系统的数据链路层控制器用FPGA实现。最终系统测试的结果表明,两个通道工作正常,这种设计满足了低功耗、低成本和高数据传输率的平衡考虑。

伺服系统受摩擦扰动产生极限环的原因及稳定性分析

宋彦,高慧斌,田彦涛,张淑梅
吉林大学学报(工学版). 2011, 41 (01): 214-0220.
全文: PDF (888KB) ( 616 )
摘要 ( 806 )

讨论了低速工况下,由摩擦造成极限环现象。首先,采用分段线性化的方法,将Stribeck摩擦模型转换为线性的摩擦模型,获得了系统的状态方程;随后,应用系统平衡点性质分析和PoincareBendixson定理,证明了极限环的存在,确定了存在区域;最后,通过对Poincare映射的分析,判断了极限环的稳定性。仿真与实验结果均表明,在低速状态下,受摩擦扰动的伺服系统存在稳定的极限环;原因是运动过程中平衡点的稳定性反复发生变化。对系统根轨迹的分析表明:避免极限环出现的方法在于系统受摩擦扰动时,保证闭环系统的鲁棒稳定性。

船舶动力系统智能控制

张妤,朱齐丹,戴天虹, 穆丽新
吉林大学学报(工学版). 2011, 41 (01): 221-0225.
全文: PDF (699KB) ( 487 )
摘要 ( 1104 )

针对船舶动力系统存在着非线性、不确定性和复杂性,传统的速度调节系统已经不能满足控制需要,作者将模糊神经网络应用到复杂过程控制中去,实现动力系统的智能控制。采用模块建模法建立了汽轮机模型,给出了一种基于模糊神经网络的转速调节系统。并将粗糙集理论与模糊神经网络结合起来,利用粗糙集从观测数据中提取规则,并寻求最小规则集,解决了模糊神经网络“规则爆炸”问题。在MATLAB平台上进行仿真,结果表明该方法对于负荷的扰动及工况的变化有良好的控制效果。

基于文化算法的多用户OFDM系统资源分配

兰海燕,杨莘元,刘海波,马雪松
吉林大学学报(工学版). 2011, 41 (01): 226-0230.
全文: PDF (487KB) ( 543 )
摘要 ( 711 )

为了最小化多用户OFDM系统的发射功率,提出利用文化算法搜索最优的子载波和比特分配方案。在传统的进化算法基础上引入了指导搜索的信仰空间,使搜索效率更高,同时使得优化目标与优化变量都比较容易数值定量化。对文化算法与遗传算法、多用户自适应OFDM算法进行仿真比较,结果表明:文化算法在迭代次数上小于遗传算法,收敛性显著提高,以牺牲少量系统吞吐量为代价使得运行时间大大缩短。

基于Haar小波变换的快速k-近邻分类算法

乔玉龙,赵春晖,潘正祥,
吉林大学学报(工学版). 2011, 41 (01): 231-0234.
全文: PDF (499KB) ( 562 )
摘要 ( 844 )

提出了一种新的快速k近邻分类算法,通过研究Haar小波系数所包含的重要信息,确定向量经Haar小波变换得到的小波系数与向量方差间的关系,由此得出关于小波系数的不等式,并利用此不等式提高k近邻分类中的k近邻搜索效率。在搜索k近邻的过程中,首先判断每个训练向量是否满足该不等式,由此排除许多不可能成为k近邻的向量,从而可以快速找到待分类样本的k近邻,使得在保持k近邻法分类性能不变的情况下,分类的效率得到很大提高。最后,通过纹理分类验证了算法的有效性。

渐进图像传输的不等差错保护

黄新林,王钢,刘春刚,于迎新,孙清泉,
吉林大学学报(工学版). 2011, 41 (01): 235-0238.
全文: PDF (456KB) ( 566 )
摘要 ( 945 )

通过分析渐进图像传输最优化不等差错保护的必要条件,得出编码后的码流重要性仍然单调递减的结论,并给出了解码端重建图像的失真范围。本文的研究结果对渐进图像传输系统的设计具有重要的指导意义。

基于H.264压缩域的背景建模与前景对象分割

冯杰,陈耀武
吉林大学学报(工学版). 2011, 41 (01): 239-0243.
全文: PDF (493KB) ( 532 )
摘要 ( 728 )

提出了一种在H.264压缩域下进行背景建模和对象分割的方法。首先利用I帧的DC和AC系数信息生成块残差能量图,再通过Intra预测信息对该能量图进行滤波,最后采用混合高斯模型对背景进行建模并分割出前景对象。实验结果表明,用该背景建模和对象分割方法可以获得很好的分割效果。

多媒体高层语义框架及检索算法

孙元,陈贺新,陈绵书,桑爱军,刘文军,杨树媛,
吉林大学学报(工学版). 2011, 41 (01): 244-0248.
全文: PDF (495KB) ( 544 )
摘要 ( 681 )

针对多媒体信息检索中的“语义鸿沟”问题,提出了矩阵分裂方法的定义及其基本运算准则,描述了适用于多种多媒体信息的高层语义框架,利用该框架对多媒体信息进行高层语义检索,解决了检索多媒体信息的“语义鸿沟”问题。针对该框架提出了基于每次用户检索结果的部分优先算法,利用用户每次检索结果对高层语义分支权重进行自适应调整,从而达到提高检索效率的目的。

预测滤波器在空域盲加性水印系统中的应用

年桂君,刘鸿石,车晓镭,孙晓颖,
吉林大学学报(工学版). 2011, 41 (01): 249-0253.
全文: PDF (529KB) ( 592 )
摘要 ( 856 )

为了提高空域图像水印算法的性能,提出将一种基于载体图像最小平方的预测滤波器用于空域加性水印的嵌入与检测。在嵌入端,用预测滤波器构造空域掩蔽函数,这种用预测残差作为控制嵌入强度的掩蔽函数与人类视觉的感知特性相吻合,在相同的视觉质量下大大提高了水印的嵌入强度。在水印检测时,为了有效抑制载体信号对相关检测器的干扰,采用预测滤波器对遭受攻击的水印作品进行预测滤波,得到的预测残差是对图像中水印信号的估计值,再与扩频序列共同送入相关检测器提取水印。实验证明,这种方法对一般信号处理及中轻度几何攻击具有较好的鲁棒性。

基于MIMO的双向解调中继协议及SER性能

贠超,易辉跃,卜智勇,
吉林大学学报(工学版). 2011, 41 (01): 254-0258.
全文: PDF (522KB) ( 547 )
摘要 ( 990 )

提出的基于MIMO的双向解调中继协议,不仅可以提高频谱利用率,还可以提高传输的可靠性。该协议包括两个用户终端和一个多天线解调转发中继节点。为了对协议进行性能评估,推导了采用QAM调制的基于MIMO的双向解调转发中继协议的误符号率(SER)性能闭式解。仿真结果验证了理论推导的正确性。

基于网络编码的中继方案及其最优功率分配

季彦呈,葛建华,高洋
吉林大学学报(工学版). 2011, 41 (01): 259-0263.
全文: PDF (623KB) ( 613 )
摘要 ( 995 )

提出了一种基于网络编码的无线中继方案,并通过研究该方案下系统的中断概率,给出了最优功率分配的策略。根据MPSK调制的相位特性,在中继节点和基站直接以调制后的符号进行编码和译码,利用对系统中断概率的分析,推出了高信噪比下中断概率的上界,通过分析最小化中断概率的上界,得出最优功率分配的策略。仿真结果表明,本文方案性能要优于传统的中继方案,并且最优功率分配下的系统能够获得明显的性能增益。

一种不需协商的业务等级协商测量方法

倪萍,廖建新,朱晓民,
吉林大学学报(工学版). 2011, 41 (01): 264-0269.
全文: PDF (742KB) ( 579 )
摘要 ( 932 )

提出了一种针对业务等级协商(SLA)数据特性的模式提取方法。本方法主要抽取出系统的关键性能指标和关键质量指标,根据用户的体验进行机器学习发现模式,利用网格理论有效地避免了求多个指标之间关联度的问题,制定出一种实际运行中可以自动归纳总结满足业务SLA策略的数据度量方法,并且利用可视化数据展示的方式让用户很容易辨别得到的模式是否可信,从而调整系统的输入参数以便得到更加准确的结果。

基于社会网络信息流模型的协同过滤算法

万里,廖建新,王纯,
吉林大学学报(工学版). 2011, 41 (01): 270-0275.
全文: PDF (653KB) ( 731 )
摘要 ( 937 )

为提高个性化推荐技术的准确率,首先在多维半马氏过程的状态空间中定义“空状态”,得到扩展多维半马氏过程,将其与社会网络分析理论结合,得到社会网络信息流模型,该模型描述了社会网络成员间的信息流动过程。然后基于社会网络信息流模型,提出协同过滤算法SMRR(SemiMarkov and reward renewal)。实验表明,由于综合考虑用户自身偏好和社会网络中其他成员的影响,SMRR的预测准确率明显高于原有算法。

串行RapidIO鲁棒性

张勇,王勇,张平,
吉林大学学报(工学版). 2011, 41 (01): 276-0281.
全文: PDF (475KB) ( 602 )
摘要 ( 941 )

为克服串行RapidIO(Serial RapidIO, SRIO)互连系统中由于硬件实现的失误和恶劣环境造成的大量噪声与电磁干扰(Electromagnetic interference, EMI),提出了作为现有SRIO规范扩展的鲁棒传输协议(Robust transport protocol, ROTP)。ROTP用速率转换和模式转换提高SRIO性能。速率转换可提高恶劣环境下的系统平均吞吐量,模式转换可有效减少对反馈信道的使用。仿真与分析表明,ROTP方法可有效增强SRIO在恶劣环境下的鲁棒性,提高系统性能。

气雾栽培马铃薯块茎的基本物理特性

于海业,乔建磊,肖英奎,王淑杰,张艳萍,
吉林大学学报(工学版). 2011, 41 (01): 282-0287.
全文: PDF (479KB) ( 507 )
摘要 ( 933 )

对气雾栽培马铃薯块茎进行了压缩破坏和静载蠕变试验,分析了不同加载方向和不同加载速率对其破裂应力和破裂应变的影响。运用四元件Burgers模型对气雾栽培马铃薯块茎的蠕变过程进行了模拟,探索了其流变特性。压缩破坏试验表明,气雾栽培马铃薯沿各轴向压缩时的屈服极限和破坏极限均低于土壤栽培的马铃薯,压缩载荷的加载速率对气雾栽培马铃薯块茎组织的破裂应力影响不大,但对破裂应变影响较大。此外,蠕变测试结果表明,在外荷载作用下气雾栽培马铃薯呈现出明显的黏弹性变形和黏滞流动性。Burgers模型中的元件参数拟合值可以很好地反映其蠕变特性,各轴向的模型相关系数均在0.95以上。研究结果为减少气雾栽培马铃薯在生产环节的机械损伤提供了理论依据。

填料式折流板厌氧反应器处理啤酒废水

黄继国,齐阅,杜春山,耿辉,刘涛,孟玉丽
吉林大学学报(工学版). 2011, 41 (01): 288-0292.
全文: PDF (407KB) ( 589 )
摘要 ( 641 )

对填料式折流板厌氧反应器(ABR)处理啤酒废水进行了研究,进行了系统的稳定运行性能试验,系统的二次启动性能及与普通折流板厌氧反应器的对比试验等。结果表明:填料式折流板厌氧反应器对COD去除有明显的作用,COD去除率平均高达75%。二次启动达到稳定耗时更短,通过与普通ABR反应器作对比试验,得出带有填料的ABR反应器无论在启动过程和稳定运行阶段都表现出比ABR更好的效果,具有更高的稳定性。

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