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吉林大学学报(工学版)  
  吉林大学学报(工学版)--2012, 42 (01)   Published: 2012-01-01
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论文

吉林大学学报(工学版)第1期目录

吉林大学学报(工学版)编辑部
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (01): 0-4.
全文: PDF (232KB) ( 7366 )
摘要 ( 280 )

基于整车性能的液压减振器虚拟调校

郭孔辉, 郭耀华
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (01): 1-6.
全文: PDF (585KB) ( 534 )
摘要 ( 825 )

为使减振器对车辆具有最佳减振效果,利用Rebrouck建模方法,建立了反映液压减振器阀系特性的参数化动力学模型,并将该减振器动力学模型以S-Function的形式嵌入到CarsimTM的某E-Class整车模型中。以整车动力学性能为优化目标,使用NSGA-II多目标优化算法,在扫频工况下,对车辆前、后轴减振器的阻尼力特性进行了虚拟调校。计算结果表明,经调校以后的液压减振器阻尼特性使得整车的动力学性能得到了较大程度的改善。

线控转向汽车横摆角速度增益优化设计

郑宏宇, 李君, 宗长富, 袁昆, 赵镜澈, 侯嘉封
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (01): 7-12.
全文: PDF (507KB) ( 652 )
摘要 ( 1192 )

为了解决汽车线控转向系统(SBW)转向角传动比的设计问题,对SBW汽车横摆角速度增益值优化方法进行了研究。在建立整车动力学模型和驾驶员模型的基础上,从人-车闭环系统角度出发,采用汽车操纵稳定性综合评价体系中的轨迹跟踪误差评价指标、驾驶员操纵负担的评价指标、侧翻危险性评价指标和侧滑危险性评价指标并与遗传算法相结合,在典型车速下对汽车横摆角速度增益值进行了优化。试验结果表明,采用优化后横摆角速度增益值设计的SBW转向传动比可有效地提高汽车操纵性,减轻驾驶员负担。

基于超球面支持向量机的综合传动状态判别

张英锋, 马彪, 朱愿, 张金乐
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (01): 13-18.
全文: PDF (654KB) ( 398 )
摘要 ( 836 )

以油液光谱分析数据为基础,建立了基于超球面支持向量机的综合传动状态判别模型。利用主成分分析法,对油液光谱分析数据进行预处理,并进行主成分提取的研究分析。研究了参数的变化和异常样本对模型性能的影响。实验研究表明,基于超球面支持向量机的状态判别模型准确可行,能实现综合传动的状态判别。

车辆多级行星传动系统强迫扭转振动与动载特性

蔡仲昌, 刘辉, 项昌乐, 张喜清, 王明正
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (01): 19-26.
全文: PDF (823KB) ( 455 )
摘要 ( 753 )

针对某车辆行星传动系统,以发动机动态转矩为激励,采用集中参数法建立纯扭转强迫振动模型,利用拉格朗日方程建立系统微分方程并进行求解。分析了各部件在同一档位的振幅特性,得出不同部件的振动特点。研究了不同档位下行星排的振动,得出行星排在空载与受载时扭振的差异。最后对行星排啮合力波动量和动载荷系数进行计算,为行星传动系统设计和动态分析提供了依据。

车用驱动电机无电流传感器控制

周雅夫, 沈晓勇, 连静, 李骏, 刘明辉, 赵子亮
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (01): 27-32.
全文: PDF (518KB) ( 389 )
摘要 ( 741 )

针对传统电机矢量控制方法应用于车用驱动电机时,高效工作区窄、反馈闭环控制导致过流现象等问题,提出一种无电流传感器电机控制方法。该方法根据指令转矩和电机转速,直接控制电压空间矢量的幅值和相位,实现对电机转矩和转速的控制。该方法突破了传统矢量控制对电流传感器的依赖,克服了闭环控制导致过流的缺陷,规避了传统矢量控制在电流传感器故障情况下电机无法控制的问题,省去了电流传感器的成本。仿真实验和电机台架试验结果表明,该方法不仅能够扩大电机高效工作区,而且提高了电机控制系统的可靠性。

实际道路工况和法规工况下中型柴油机排放特性的对比分析

高继东, 秦孔建, 梁荣亮, 李孟良
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (01): 33-38.
全文: PDF (447KB) ( 436 )
摘要 ( 616 )

分别按照北京城市客车的实际道路驾驶循环BJCBC和重型柴油机的法规试验循环ETC,对满足国Ⅲ标准的中型柴油机及装配相同型号柴油机的整车进行排放测试,研究试验工况对柴油机NOx和PM排放特性的影响。研究结果表明:试验工况的变化对PM粒径浓度分布、NOx瞬时排放浓度和瞬时排放率产生明显影响,而且BJCBC的排放评价结果远远偏离ETC的排放评价结果,所以在满足认证标准工况的基础上,应按照北京市典型工况对排放控制进行优化标定。

锅炉过热器/再热器管道热流密度的评估方法

徐鸿, 赵志渊, 林振娴
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (01): 39-45.
全文: PDF (465KB) ( 417 )
摘要 ( 495 )

通过建立数值模型进行编程计算,分析了锅炉过热器/再热器管道在不同的管道几何尺寸、烟气温度、蒸汽流量和温度下,各个界面热流密度的变化情况。通过回归分析得到了热流密度与管道内壁侧氧化层厚度和运行时间的关系表达式,即热流密度的评估关系式。

驾驶威胁感知评估方法

郭孜政, 陈崇双, 闫伟, 宋伟, 张之勇
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (01): 46-50.
全文: PDF (633KB) ( 394 )
摘要 ( 570 )

为评估驾驶员所处交通态势的威胁感受,基于其主观感受性驾驶行为特征提出了一种量化评估方法。选取横向和纵向上的相对速度、间距以及轨迹交叉角5项驾驶行为特征作为态势因子,以预期避碰点与危险源的距离来测度威胁主观感受。采用统计学方法结合驾驶员直观威胁感受,给出各因子分级化隶属函数构造方法。同时结合模糊推理原理,析取威胁评估规则并建立威胁评估模型。最后结合算例验证了本文方法的实用性与有效性。

不同适应度函数的遗传算法在桥梁结构传感器布设中的应用

刘寒冰, 吴春利, 程永春
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (01): 51-56.
全文: PDF (394KB) ( 428 )
摘要 ( 638 )

从模态振型正交性和模态能量两方面出发设计了3个适应度函数,将其分别应用于改进遗传算法和单亲遗传算法。采用两步法对大跨径桥梁结构传感器布设进行定量和定位分析。通过对两种遗传算法、3个适应度函数及有效独立算法在大跨径拱桥中的对比分析,证实了单亲遗传算法比改进遗传算法更适合于桥梁结构传感器的布设,基于组合评价准则适应度函数比单一评价准则适应度函数布设出的传感器位置更加合理,验证了两步法用于传感器定量及定位计算的有效性 。

沥青路面凝冰损坏程度检测设备

谭忆秋, 赵立东, 岳军声, 蓝天云
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (01): 57-62.
全文: PDF (487KB) ( 456 )
摘要 ( 468 )

针对沥青路面磨耗层损坏程度的评价目前还没有成熟的检测设备和方法,根据沥青路面凝冰损坏的形式和特点开发了路面磨耗层损坏程度的检测设备,并对检测设备的技术参数、试验方法和评价指标进行了深入研究。结果表明,所研制的检测设备性能良好,在此基础上提出的试验方法和评价指标能够快速、准确地检测出沥青路面受凝冰损坏的程度,具有良好的区分度和实用性。

聚乙烯醇纤维强化水泥基复合材料的抗盐冻性能

刘曙光, 闫敏, 闫长旺, 郭荣跃
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (01): 63-67.
全文: PDF (440KB) ( 471 )
摘要 ( 762 )

通过氯盐环境中的快速冻融试验研究了纤维体积率、冻融循环次数、粉煤灰、硅粉对聚乙烯醇(PVA)纤维水泥基复合材料抗盐冻性能的影响。通过扫描电镜观察内部微观结构随盐冻作用的变化规律、PVA纤维在水泥基体中分布情况和界面结合状况。试验结果表明:PVA纤维的掺入可明显改善水泥基复合材料的抗盐冻性能;PVA纤维在基体中分散性较好,且与水泥基体界面结合状况较好;而粉煤灰、硅粉的掺入未明显改善PVA纤维水泥基复合材料的抗盐冻性能。

工艺参数对Q460高强度钢冷挤压内螺纹质量的影响

缪宏, 左敦稳, 王珉, 张瑞宏, 汪洪峰
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (01): 68-73.
全文: PDF (618KB) ( 334 )
摘要 ( 584 )

试验研究了Q460高强度钢内螺纹的冷挤压工艺特性,分析了工件底孔直径、挤压速度与挤压次数对冷挤压内螺纹质量(包括表面形态、残余应力与显微硬度等)的影响,并优选工艺参数获得理想的内螺纹。结果表明:Q460高强度钢内螺纹冷挤压加工宜采用一次成形工艺,工件底孔直径最佳取值范围为21.20~21.30 mm,机床转速为20~40 r/ min。

仿生凹坑与纳米碳化硅/镍基复合镀层耦合表面的磨损性能

郭蕴纹, 任露泉, 刘先黎, 张广城, 张志辉
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (01): 74-78.
全文: PDF (601KB) ( 424 )
摘要 ( 730 )

为了探讨凹坑形态与纳米碳化硅/镍基复合镀层耦合表面的磨损性能,采用激光技术和电沉积技术制备了由凹坑形态和纳米碳化硅/镍基复合镀层构成的仿生耦合表面,并进行了摩擦和磨损试验。结果表明,仿生耦合表面的磨损性能高于单纯复合镀层的磨损性能;随着磨损载荷的增加和磨损时间的延长,试样表面磨损机制由以塑性磨损为主逐渐转变成以粘着磨损、磨粒磨损为主的磨损机制。

利用雕鸮羽毛的消音特性降低小型轴流风机的气动噪声

陈坤, 刘庆平, 廖庚华, 杨莹, 任露泉, 韩志武
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (01): 79-84.
全文: PDF (374KB) ( 518 )
摘要 ( 578 )

为降低轴流风机的气动噪声,借鉴了雕鸮羽毛的消音机理,将其羽毛的消音特征以条纹结构和锯齿形态的形式,在轴流风机叶片上进行重构,设计了耦合仿生轴流风机。同时采用试验优化的方法,与原轴流风机进行了模型对比试验,研究了条纹及锯齿参数对风机叶片气动噪声的影响。结果表明,耦合仿生轴流风机具有较低的气动噪声值。在1000、1100、1200、1300和1400 r/min五种转速下,耦合仿生轴流风机的A声级值最大可分别降低4.9、4.5、4.6、4.9和5.8 dB。

斜盘柱塞式液压变压器的流量特性

刘成强, 姜继海
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (01): 85-90.
全文: PDF (557KB) ( 435 )
摘要 ( 601 )

为分析斜盘柱塞式液压变压器配流噪声高的原因,基于斜盘柱塞式液压元件的工作原理,建立了液压变压器瞬时流量及其流量跳动率的数学模型,并运用MATLAB软件进行了仿真研究。结果表明:模型揭示了斜盘柱塞式液压变压器的流动情况,解释了配流噪声高的原因,为配流盘的设计提供了理论指导。

液力变矩-减速装置制动特性流场分析

闫清东, 邹波, 魏巍
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (01): 91-97.
全文: PDF (656KB) ( 409 )
摘要 ( 542 )

为准确获取液力变矩-减速装置的制动特性,建立了某型液力变矩-减速装置制动工况下各叶轮及辅助液力减速器流道模型。运用CFD技术分析了液力变矩-减速装置泵轮、涡轮闭锁状态下在1000~2000 r/min转速时的各叶轮及辅助液力减速器流道内部速度流线、压力场分布特点,并进行了制动特性仿真计算。仿真结果与实验结果对比计算误差在10%以内,表明仿真方法和仿真模型准确、可靠。

基于电渗驱动的聚二甲基硅氧烷薄膜微泵

魏巍, 郭书祥
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (01): 98-102.
全文: PDF (377KB) ( 338 )
摘要 ( 763 )

设计了一种电渗驱动聚二甲基硅氧烷(polydimethyl siloxane,PDMS)薄膜式微泵,建立了该泵在理想情况下的数学模型。在实验室中设计并制作了样机,并在输入电压30 V、输入频率1.4 Hz时,得到最大的输出流量为133 μL/min(选用纯净水为测试液体)。为得到高性能的输出,通过实验找到一个占空比为30%的控制信号。通过一系列系统实验进一步验证:电渗驱动PDMS薄膜式微泵性能稳定、输出流量易于精确控制、不受输送药剂特性限制,适用于生化分析领域。

基于回弹补偿的模具型面修正方向

阳湘安, 阮锋
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (01): 103-108.
全文: PDF (388KB) ( 331 )
摘要 ( 630 )

在分析基于回弹补偿的模面几何位移修正法中不同补偿方向对结果影响的基础上,提出了一种新的考虑方向补偿因子的模面综合补偿修正方法。以V形弯曲件和复杂叶片为研究对象,对位移修正法中不同补偿方向的结果进行了有限元仿真对比验证,并以U形工件为例进行了实验验证。结果表明:本文方法以回弹前后工件的法向夹角对连线方向补偿进行了修正并引入了方向补偿因子,更符合实际的模面补偿修正方向,适应性广,且补偿结果的精度比其他方法高。

线性改变切削深度对单晶铜纳米切削的影响

周晓勤, 朱志伟, 罗丹, 赵绍昕, 赵晓东
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (01): 109-115.
全文: PDF (528KB) ( 379 )
摘要 ( 567 )

针对单晶铜纳米切削,利用分数阶微积分理论,建立了切削力主趋势分量对切削深度的依赖模型,以描述非线性的尺寸效应。利用近似熵测度,研究了在不同切削阶段中切削力高频扰动的复杂性。研究表明,在切入阶段,切削力经历了由负值到较大正值的突变,工件材料出现弹性失稳以及初期的弹塑性转变;在切削阶段,切削力的主趋势分量呈现明显的低频峰谷现象和非线性的尺寸效应。通过观测工件材料内部的位错形核及位错运动,详细地解释了切削力在线性改变切削深度条件下呈现这种演变特征的根本原因。

非球面件数控研抛力、研抛工具位置和姿态解耦技术

史永杰, 郑堤, 胡利永, 王龙山
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (01): 116-121.
全文: PDF (487KB) ( 392 )
摘要 ( 549 )

为解决非球面自动研抛系统中普遍存在的研抛力-研抛工具的位置-研抛工具的姿态(以下简称力-位-姿)相互耦合问题,提出一种基于磁流变力矩伺服装置(MRT)的非球面数控研抛力-位-姿解耦技术。基于Hertz接触理论和摩擦学原理,分析研抛过程中的力-位-姿耦合机理,建立了耦合模型。阐述基于MRT的数控研抛力-位-姿解耦原理,开发相应的实验研究系统,建立系统研抛力模型。规划了研抛工具的路径。试验得到0.025 μm粗糙度的镜面表面。试验表明该技术能独立、主动、实时地控制研抛过程中的研抛力、研抛工具的位置和姿态。

基于改进危害度和DEMATEL方法的 abc轴进给系统的故障排序

王晓峰, 申桂香, 张英芝, 谷东伟, 李怀洋, 刘葳
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (01): 122-127.
全文: PDF (634KB) ( 485 )
摘要 ( 604 )

基于某型号加工中心的abc轴进给系统的故障数据,首先进行故障模式、影响及危害性分析(FMECA),然后使用群体决策理论合理地整合团队成员的评估值,采用熵权和专家评估结合方法确定各因素权重,进而计算出abc轴进给系统各个故障的改进危害度(ICR)。根据以ICR为输入数据的决策与试验评价实验室(DEMATEL)方法排列故障优先处理顺序。将最终排序结果与传统危害度排序结果以及改进危害度排序结果进行比较,得到abc轴进给系统的薄弱环节。本文方法也可以用于整机的故障分析和排序,进一步为加工中心可靠性设计和可靠性提高奠定了基础。

基于HMAX模型和非经典感受野抑制的轮廓提取

赵宏伟, 崔弘睿, 戴金波, 臧雪柏
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (01): 128-133.
全文: PDF (720KB) ( 440 )
摘要 ( 1494 )

针对图像里处于复杂纹理背景中物体的轮廓提取正确率低的问题,首先研究了基于非经典感受野抑制的轮廓提取算法和HMAX模型,然后利用HMAX模型所具备的具有基本视皮层功能结构的优点,弥补了前者所依据的生物学视觉结构比较简单的不足,最后提出并实现了基于HMAX模型和非经典感受野抑制的轮廓提取算法。通过与Canny算子和非经典感受野抑制的轮廓提取算法的评估比较,表明本文算法有效提高了轮廓提取的正确率。

P2P网络中基于非确定有限自动机的XML数据流过滤

沈洁, 印桂生, 王向辉
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (01): 134-139.
全文: PDF (404KB) ( 343 )
摘要 ( 650 )

将自动机方法对XML数据的过滤延伸到P2P网络中,依据在本地XML系统YFilter中构造非确定有限自动机(NFA)的思想,采用Chord环建立起分布式的NFA对于peer节点中的XML数据的查询过滤系统,并基于递归法执行查询过滤,在不同的peer节点上得到满足查询条件的数据集合。通过实验验证了当查询的数量和网络大小发生变化时分布式NFA的方法的执行性能。结果表明:本文方法可在不同的过滤场景中处理百万数量级的XPath查询,具有良好的网络流量和过滤延迟。

基于消息的加权负载均衡算法

王德民, 何立东, 刘菲菲, 苏男, 刘昕
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (01): 140-144.
全文: PDF (424KB) ( 445 )
摘要 ( 671 )

在研究EAP协议与Diameter协议的基础上,为解决分布式认证系统节点间会话一致性的问题,以及尽可能减少服务节点数量改变时产生的会话迁移数量,提出了一种基于消息的加权负载均衡算法(MOLB)。该算法使用散列法、虚拟节点和红黑树相结合的技术,实现了客户端请求在服务节点间的合理分布。Diameter网络环境中的实验结果表明:与其他常用的负载均衡算法相比,本文算法具有较小的负载均衡度和会话破坏度以及较低的会话破坏分布度。

基于扩散分析的网络安全威胁态势评估

李志东, 杨武, 王巍, 苘大鹏
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (01): 145-149.
全文: PDF (629KB) ( 447 )
摘要 ( 758 )

针对多数态势评估方法欠缺对授权与依赖关系的考虑、无法反映间接威胁、评估结果对动态防御的指导作用不大的问题,提出了一种以威胁扩散分析为基础、以攻击意图揣测为延伸的评估方法。首先评估了攻击施加的直接威胁,及其沿着依赖关系扩散引发的间接威胁。然后探讨了多攻击并发时的非线性叠加效应。最后使用覆盖法和聚类法揣测攻击意图。实验表明,该方法能更透彻、更精准地揭示安全状况,较好地指导动态防御。

面向独立网格任务的松弛预留策略

肖鹏, 胡志刚
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (01): 150-155.
全文: PDF (814KB) ( 325 )
摘要 ( 654 )

提出一种支持时间和空间二维松弛的预留接纳策略,允许在一定条件下接纳与已有预留存在叠交的预留请求,从而降低预留服务对系统性能的负面影响。理论分析给出了松弛预留策略的系统收益与风险计算方法,并针对独立任务的协同预留问题设计了相应的请求接纳算法。实验结果表明,松弛预留策略能有效提高资源利用率并降低预留请求拒绝率,当系统面对较高的预留请求率时,松弛预留策略对动态负载变化具有良好的自适应性。

基于Trace变换的步态识别算法

贲晛烨, 徐森, 王科俊
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (01): 156-160.
全文: PDF (638KB) ( 414 )
摘要 ( 607 )

提出了基于Hu矩的步态周期检测算法,该算法具有尺度、平移不变性,在预处理的标准中心化之前进行,缩短了步态识别前期处理工作的时间,为实时的步态识别提供可能。在分析步态的投影特征具有身份判别的能力之后,进而引出并说明使用Trace变换特征对步态表达的想法是合理的。提出基于Trace变换的步态识别算法,详细地讨论了三种Trace变换的泛函形式,在CASIA(B)步态库上进行验证实验,最佳识别率可达84.14%。这种方法避免了动态时间规整以及线性时间归一等算法的复杂的调整过程。

自适应脑组织影像分割

贾迪, 杨金柱, 张一飞, 赵大哲, 于戈
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (01): 161-165.
全文: PDF (462KB) ( 489 )
摘要 ( 700 )

提出一种支持二维及三维MR脑影像的脑组织分割方法。首先采用改进的C-V模型去除脑脊液对灰质分割准确性的干扰。其次通过采用结合C-V模型的带标记区域增长算法,去除脑壳并提取脑室。最后结合覆盖背景的方法提取灰质及白质,从而实现了脑组织的自动分割。对该算法进行了仿真与实验验证,结果表明,该算法具备良好的准确性、通用性与实用性。

基于软构件的掌纹识别软件平台的开发与集成

冷璐, 张家树
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (01): 166-169.
全文: PDF (301KB) ( 332 )
摘要 ( 640 )

针对现阶段掌纹识别相关软件开发中的问题,采用基于构件的软件开发技术,结合掌纹识别各类算法的特点,集成实现了软件平台,并分析了平台中各类相关构件的获取、分类和组装方法。本软件平台采用可复用软构件技术,实用价值高,而且该平台有效缩短了系统开发周期,并降低了软件维护难度。

基于聚类的超闭球CMAC神经网络改进算法

李慧, 段培永, 张庆范
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (01): 170-175.
全文: PDF (635KB) ( 345 )
摘要 ( 892 )

针对CMAC神经网络的网络节点随输入维数的增大呈几何级数增加的问题,提出了基于模糊聚类的超闭球CMAC神经网络改进算法。该算法通过对输入数据进行模糊聚类确定网络节点数和节点值,并根据输入输出数据通过模糊推理优化算法计算神经网络初始权值。与原算法比较,该算法可有效降低神经网络节点数,提高系统的学习精度。对一个多步时延的非线性系统的辨识仿真结果表明了该算法的可行性与有效性。

用于异常检测的实值否定选择算法

柴争义, 王献荣, 王亮
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (01): 176-181.
全文: PDF (445KB) ( 516 )
摘要 ( 826 )

针对已有实值否定选择算法检测器生成过程的不足,提出了一种优化的检测器生成算法。充分利用自体空间的分布,优化检测器生成的中心位置,扩大检测器的半径,尽可能生成覆盖范围大的检测器;使用覆盖率期望值作为算法结束的一个控制参数,有效地避免了冗余检测器的产生。建立了异常检测系统的形式化描述,定义了一个新的异常检测性能衡量指标——错误率。最后,通过人工合成数据集2DSyntheticData以及实际的Iris数据集及Biomedical数据集对算法进行了验证。试验结果表明,相比V-detector算法,本文算法提高了检测率,降低了错误率,减少了所需检测器数量,整体检测性能较优。

基于滚动优化原理的类车机器人路径跟踪控制

丛岩峰, 安向京, 陈虹, 喻再涛
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (01): 182-187.
全文: PDF (522KB) ( 431 )
摘要 ( 852 )

针对存在非完整约束的类车移动机器人路径跟踪问题,提出了带约束曲线拟合的路径跟踪策略。借鉴预测控制中的滚动优化原理,通过运用微分平坦方法对所规划路径进行轨迹生成,进而完成路径跟踪过程。同时,基于滚动优化原理的跟踪方式也满足了路径跟踪对实时性的要求,移动机器人在遇到未知障碍情况下能够完成主动避障动作。为验证该方法的有效性,文章最后进行了仿真实验,结果表明,类车机器人在满足执行机构约束以及几何约束的条件下,能够成功避开障碍物,并且具有良好的跟踪性能。

变参数下的空气喷枪涂层厚度分布建模

王国磊, 陈恳, 陈雁, 朱丽, 王力强, 颜华
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (01): 188-192.
全文: PDF (516KB) ( 458 )
摘要 ( 666 )

首先分析了影响空气喷枪涂层厚度及喷涂机器人作业过程中的可调和常变因素,然后利用BP神经网络方法对平板直行喷涂实验获得的实验数据加以拟合,建立以喷涂距离、喷枪移动速度、喷枪流量和测量点与喷枪轴线距离作为输入的喷枪喷涂模型。与传统模型相比,该模型用相对少量的实验数据就可以预测不同喷涂距离、喷枪移动速度和喷枪流量下的涂层厚度分布。实验数据表明,该模型准确、有效。

基于全景视觉技术的旋翼共锥度测量系统的设计及实现

姜迈, 蔡成涛, 邓超, 朱齐丹
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (01): 193-198.
全文: PDF (660KB) ( 477 )
摘要 ( 541 )

在深入分析以往旋翼桨叶共锥度测量手段的基础上,提出了一种基于全景视觉技术的旋翼共锥度测量的新方法。由全景图像球面还原算法原理,推导出了一组用于计算桨叶锥度差的逆投影公式。利用同步电路控制摄像机拍摄实现了对目标桨叶的实时提取,并对全景图像的解算方法进行了相应研究。应用脉冲耦合神经网络(PCNN)对全景图像进行初次分割,重点介绍了在此基础上结合区域标记法对桨叶图像进行特征提取的过程并取得了很好的识别率。实验结果表明,该测量方法对于桨叶锥度差的计算具有较高的精度,可以应用于未来的实际生产过程。

可分级视频编码中重采样滤波器设计

赵旦峰, 王博, 杨大伟, 赵晓星
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (01): 199-202.
全文: PDF (350KB) ( 474 )
摘要 ( 737 )

针对可分级视频编码中重采样技术的下/上采样滤波器分立设计而导致滤波器性能变差的问题,提出一种匹配的数字图像下/上采样滤波算法。该算法利用已获得的图像下采样滤波器参数,推导出与其对应的上采样滤波器,从而达到两者匹配的目的。这样不仅能够提高视频质量,更可以提升空间可分级的编码性能。与JSVM标准的实验仿真结果相比,匹配的重采样滤波器在性能上有较大提高,其峰值信噪比平均增加1.6 dB。

安全高效的空间信息网中群组密钥交换协议

钟焰涛, 马建峰
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (01): 203-206.
全文: PDF (486KB) ( 337 )
摘要 ( 666 )

为实现空间信息网中保密通信,提出一个适用于空间信息网的群组密钥交换协议。协议充分考虑了空间信息网中结点的通信特点,所有的卫星结点根据其所在的轨道划分为不同的簇。协议由簇内阶段、簇间阶段和密钥分发阶段组成,每个结点均生成密钥贡献值并汇总至地面中心结点,中心结点生成密钥并秘密发送给每个结点。证明了协议具有语义安全性,进行了通信复杂度分析并利用NS2软件进行了仿真验证。结果表明:相比其他协议,本文协议在空间信息网中应用时具有较高的通信效率。

基于粒子群优化的协作网络资源分配的博弈策略

丛犁, 张海林, 刘毅, 赵力强, 张国鹏
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (01): 207-212.
全文: PDF (771KB) ( 545 )
摘要 ( 693 )

应用基于竞价机制的斯坦克尔伯格博弈提出协作中继网络中的一种资源分配策略,用以解决单一中继节点对多用户节点协作带宽的分配问题。首先中继根据用户的协作带宽需求对资源定价,然后用户根据价格调整其纳什均衡策略,即获取协作效用最大化的最优带宽购买量。证明了纳什均衡的存在性,提出基于粒子群优化的均衡求解算法,分析了均衡的有效性,仿真给出了粒子群优化的全局最优带宽分配结果。仿真结果表明,所提出的博弈可以激励中继节点参与协作,并协调多用户节点间的资源分配。

基于叠加调制和自适应功率分配的干扰抵消

施玉晨, 白宝明
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (01): 213-217.
全文: PDF (441KB) ( 425 )
摘要 ( 603 )

为消除协作通信系统中各用户的相互干扰并自适应分配各用户的发送功率,提出基于叠加调制和自适应功率分配的多用户干扰抵消算法。各用户在发送自己信息的同时协助其他用户进行信息转发,采用联合设计的叠加调制函数形成重构信号,接收端利用该函数完成干扰消除。针对无线信道的多样性,以最大化系统容量为准则对各用户的重构信号进行自适应功率分配。多种网络模型中的仿真结果表明,本文算法能有效消除干扰,降低系统错误概率。相比结合固定功率分配的干扰抵消算法,该算法可获得1.5 dB的比特错误概率性能改善和5 dB的帧错误概率性能改善。

基于成功递送率的编码感知机会路由机制

孙建镇, 刘元安, 胡鹤飞, 袁东明
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (01): 218-222.
全文: PDF (376KB) ( 482 )
摘要 ( 746 )

为充分利用无线信道的广播特性,提升网络性能,提出了一种基于成功递送率的编码感知机会路由机制。该机制采用成功递送率替代跳数、期望传输次数等传统路由判据进行路由选择。同时采用转发节点集,允许转发节点集中的所有节点进行编码并按不同的优先级转发数据包,从而避免了传统编码感知的路由方法为获得编码增益"汇聚"数据流所引起的流间干扰、中间节点过载等问题,获得了更高的编码增益。仿真结果表明,该机制能够以增加少量重复数据包为代价获得更多的编码机会,从而有效地提升网络性能。

线谱频率参数的快速、低存储矢量量化

梁彦霞, 杨家玮, 李烨, 聂敏, 刘欣
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (01): 223-227.
全文: PDF (423KB) ( 403 )
摘要 ( 761 )

为降低码书的存储空间和搜索复杂度,更充分地利用线谱频率参数帧内和帧间的相关性,提出了一种快速、低存储的矢量量化器。将线谱频率参数去除平均值后进行一阶滑动平均预测,将残差进行三级矢量量化。在第二级量化时,将高维线谱频率参数矢量分裂成两个低维的部分,分别用不同的码书进行量化,降低了码书的存储空间和搜索复杂度。C语言仿真结果显示,在满足低速率编码的前提下,平均谱失真达到0.91 dB,2~4 dB的谱泄露为0.13%,无4 dB以上谱泄露,同时码书的存储空间和搜索复杂度均降低了31%以上。

结合形态学运算的谱抠图声纳图像分割法

刘光宇, 卞红雨, 石红
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (01): 228-233.
全文: PDF (426KB) ( 439 )
摘要 ( 798 )

针对数字抠图与图像分割之间的联系,提出一种结合形态学运算的谱抠图声纳彩色图像分割法。首先通过形态学中的顶帽(top-hat)变换和底帽(bottom-hat)变换去除声纳图像中阴影的影响和背景的不均匀性,并进行图像增强;其次,将数字抠图中的alpha值考虑到图像分割中,通过全局平均迭代阈值法获取阈值,对抠图所获alpha图像进行阈值处理得出分割结果;最后,与多种现有的分割方法进行仿真对比实验,实验结果证明了本文分割方法的有效性。

基于隐含主题和语义树的医学文本自动批注

李博, 文敦伟, 王珂, 刘景鑫
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (01): 234-239.
全文: PDF (523KB) ( 459 )
摘要 ( 679 )

针对医学文本缺乏可量化数据结构,基于关键词模型的文本处理方法不适用的问题,在研究词之间潜在语义关联和关键词树结构的基础上,构造了一种基于潜在语义树的语义分析模型用于医学文本的数据挖掘。进一步地将隐含主题与潜在语义的研究相关联,设计出一种基于潜在狄利克雷分配和潜在语义树模型的文本处理方法,可针对不同类型的医学文本生成有一定可读性的自动批注。该方法形成的自动批注主观性低,其准确度和可读性均高于关键词模型的处理结果,可辅助医生进行医学文本的批注和分类,从而减轻其工作量。程序结果表明,该方法目前可应用于对医学图像所见形成诊断意见、对病人病历进行摘要形成和对病症描述给出对症处方等方面,批注的语义匹配度可达67.7%,文本的平均可读性为60.02%。

Er3+/Yb3+共掺双包层光纤放大器的增益特性

胡贵军, 李晓光, 张鹏
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (01): 240-244.
全文: PDF (454KB) ( 309 )
摘要 ( 567 )

基于速率方程和功率传输方程,分析了Er3+/Yb3+共掺双包层光纤放大器增益特性随光纤长度的变化及信号光、抽运光功率对放大器增益的影响,并进行了实验验证。结果表明:有源光纤长度对放大器增益有影响,大信号输入时放大器达到增益饱和对应的光纤长度更短;放大器增益随着信号光和抽运光功率不同而变化,要适当调整其大小以获得较高的放大增益。

多峰分布的微粒粒度衍射测量方法的改进

戴兵, 袁银男, 梅德清, 江俊康, 黄春妍
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (01): 245-249.
全文: PDF (589KB) ( 294 )
摘要 ( 670 )

针对多峰分布微粒粒度衍射测量中,Chin-Shifrin积分变换反演噪声较大而易被误读为分布峰的问题,提出了一种插入函数方法,模拟计算结果证明了该方法的可行性。以线阵CCD为接受器件,对双峰、三峰及四峰分布的微粒系进行了实验测量,结果显示:采用插入函数后反演噪声基本消失,而原分布峰的个数及位置均不受影响。说明该方法可以较准确地还原原分布。反演的结果还指出可通过增加物镜焦距来避免反演谱尾部上翘现象,但也可能导致大角的数据丢失引起其他问题,在实际测量中必须采用恰当的焦距,才能达到满意的效果。

Alcalase酶解蛋清粉制备抗凝血肽的工艺优化

刘静波, 王菲, 王翠娜, 刘军, 王作昭, 王二雷, 张燕, 林松毅
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (01): 250-255.
全文: PDF (351KB) ( 453 )
摘要 ( 742 )

采用Alcalase碱性蛋白酶酶解蛋清粉制备食源性抗凝血肽。结果表明:底物浓度过大会抑制水解度的增长,底物质量分数为1%时蛋白质完全水解后的产物抗凝血活性最佳;高温和低温均对水解度有影响,低温酶解产物的抗凝血活性较好;pH值对水解度的影响与Alcalase的最适pH值有关;pH值为7时,抗凝血活性最好;酶/底物浓度增大,但底物不变的情况下,对水解度的提高不明显,酶/底物浓度过大,导致抗凝血活性降低。考虑交互作用经试验优化设计确定的酶解最佳工艺参数为:底物质量分数为1%,酶解温度为50 ℃,酶/底物质量分数为5%,酶解pH为8。在该条件下水解2 h,凝血抑制率达到68.92%。

亚铁血红素肽复合型保护剂的性能

庄红, 陈乐群, 张婷, 朱媛媛, 唐宁, 袁媛
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (01): 256-260.
全文: PDF (370KB) ( 357 )
摘要 ( 825 )

酶解牛血制取亚铁血红素肽,并于酶解底物及产物中分别添加不同种类亚铁保护剂,考察其对产物亚铁血红素肽的保护效果。结果表明,复合型保护剂的性能明显优于单一型。与空白组相比,酶解底物添加2∶1(抗氧化剂/还原剂质量比)的复合型保护剂可使亚铁含量提高24.5%;酶解产物中添加复合型保护剂后(2∶1),亚铁含量可提高37.7%。

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