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吉林大学学报(工学版)  
  吉林大学学报(工学版)--2012, 42 (04)   Published: 2012-07-01
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论文

吉林大学学报(工学版)第4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 (04): 0-0.
全文: PDF (237KB) ( 7415 )
摘要 ( 244 )

基于驾驶意图识别的混合动力汽车控制策略

王庆年, 唐先智, 王鹏宇, 孙磊
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (04): 789-795.
全文: PDF (580KB) ( 682 )
摘要 ( 591 )
确定了驾驶意图识别的参数,并建立了识别参数的隶属函数和模糊推理规则,通过模糊推理来识别驾驶意图。根据驾驶意图的识别结果制定了相应的整车控制策略,并进行了仿真分析。从仿真结果可以看出,模糊推理系统可以很好地识别驾驶意图,证明了基于驾驶意图识别的控制策略可以进一步提高混合动力汽车燃油经济性。

线控四轮独立驱动轮毂电机电动车集成控制

李刚, 宗长富, 陈国迎, 洪伟, 何磊
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (04): 796-802.
全文: PDF (836KB) ( 492 )
摘要 ( 715 )
从提高车辆操纵稳定性的角度,基于模型预测控制理论对线控四轮独立驱动轮毂电机电动车进行主动转向(AFS)、直接横摆力矩(DYC)和主动悬架(AS)的集成控制研究。采用分层集成控制结构,设计了模型预测控制器。研究了驱动力矩控制分配规则和AS控制方法,实现了AFS/DYC的水平集成控制和AFS/DYC/AS的全局集成控制,并通过仿真实验对算法进行了验证。仿真结果表明:集成控制算法能够实现车辆有效跟踪期望值,提高车辆极限工况的稳定性和主动安全性。

六轮铰接式电动轮卡车行驶状态的判定

陈树新, 张文明, 那奇, 栗莹莹, 杨超
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (04): 803-808.
全文: PDF (634KB) ( 341 )
摘要 ( 564 )
为讨论六轮铰接式电动轮卡车的运行情况,进一步分析其控制方法,根据六轮铰接车的结构特点,由四轮Ackermann模型衍生出其参考模型。根据监测到的轮边电机的工作状态参数,判断车辆的行驶状态,分析其转向或打滑时的控制方法。

电动汽车用动力电池组建模和参数辨识方法

熊瑞, 何洪文, 许永莉, 何银
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (04): 809-815.
全文: PDF (758KB) ( 565 )
摘要 ( 1028 )
提出了电动汽车用的锂离子动力电池组电化学极化模型,并利用扩展卡尔曼滤波和最小二乘算法分别建立了在线和离线的参数辨识方法。混合脉冲功率特性试验的验证结果表明:基于提出的电化学极化模型所建立的参数辨识方法能够保证模型最大相对误差在1%以内,可精确模拟动力电池组的动态电压特性。建立的参数辨识方法能有效地避免动力电池初次使用前耗时、复杂且易错的参数辨识及定期的参数标定等试验,提高电池管理系统的工作效率。

基于电控液压制动装置的车辆主动报警/避撞系统

王建强, 王海鹏, 张磊
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (04): 816-822.
全文: PDF (728KB) ( 324 )
摘要 ( 496 )
为预防道路尾随相撞事故,开发了一种基于电控液压制动装置的车辆前向报警/避撞系统。该系统根据前方车辆和自车的运动状态,基于碰撞时间实时判断尾随相撞危险度。在危险情况下,系统通过视听觉报警为驾驶员提供警示,并以电控液压制动的方式实现车辆的主动避撞。利用电控液压制动装置搭建了实验平台,对制动压力控制效果进行了验证。将系统安装于试验样车,实车试验结果表明,该系统能为驾驶员提供分级碰撞报警警示和制动辅助,以提高行车安全性。

乘用车结构正面抗撞性波形设计与目标分解

张君媛, 陈光, 刘乐丹, 李红建, 唐洪斌
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (04): 823-827.
全文: PDF (521KB) ( 314 )
摘要 ( 590 )
为使乘用车在概念设计阶段正面抗撞性能得到控制和优化,以某中级轿车为例,提出了目标简化双台阶波形重要参数G1G2的确定方法,并基于能量管理技术实现了总目标条件下的子结构性能目标的有效分解,为进一步的结构断面设计和总目标的实现提供了充分的设计依据。

工程车辆翻车保护结构动态设计方法

冯素丽, 孟广伟, 司俊德, 佟风华, 林森
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (04): 828-833.
全文: PDF (525KB) ( 262 )
摘要 ( 624 )
以某ZL80型装载机两柱式翻车保护结构(ROPS)为例,在动态仿真和试验的基础上,结合ISO 3471标准要求,提出一种基于人体损伤的翻车保护结构设计方法。该设计方法以事故再现的方式来分析车辆翻车事故中,司机与车辆的运动状态和损伤状况,并以此为依据进行翻车保护系统安全性设计。结果显示:满足静态试验标准的ROPS不能确保佩戴安全带的司机生命安全;ROPS在能确保动态滚翻过程中不侵入人体生存空间的前提下,其刚度越小,假人的损伤值和损伤风险概率也越小;针对两柱式ROPS,应保证其立柱和支腿具有适当的刚度。

虚拟风洞下车辆散热器模块传热性能数值仿真

刘佳鑫, 秦四成, 孔维康, 张奥, 习羽, 张学林
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (04): 834-839.
全文: PDF (931KB) ( 324 )
摘要 ( 453 )
为提高车辆散热器模块性能和改善动力舱温度场以保证车辆工作性能稳定,依照图纸建立动力舱内、外的三维物理模型,使用热交换模型来代替动力舱内散热器模块,利用CFD数值仿真方法在虚拟风洞中模拟车辆动力舱在标准工况下的传热性能,分析总结散热器、动力舱内外的温度场与流场特点。通过将实验数据与仿真结果对比发现误差在可接受范围内,验证了文中模型的有效性以及分析的准确性。

角接触球轴承刚度理论计算与实验

方兵, 张雷, 曲兴田, 赵继
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (04): 840-844.
全文: PDF (550KB) ( 381 )
摘要 ( 618 )
采用坐标变换方法建立角接触球轴承滚动体接触变形的几何关系,根据Hertz弹性体接触理论推导了角接触球轴承刚度的解析表达式。理论分析了预紧力、接触角等对轴承刚度的影响。研制了轴承刚度测试实验台,将理论分析与实验结果进行了对比,结果表明:理论计算方法与实验结果的相对误差在10%以内,能够满足工程计算的需要。

基于区间层次分析法的数控机床可靠性预计

郝庆波, 杨兆军, 陈传海, 陈菲, 李国发
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (04): 845-850.
全文: PDF (575KB) ( 245 )
摘要 ( 576 )
针对将传统相似比较法用于数控机床可靠性预计时,评价对象和相似产品之间可靠性水平的差异程度很难准确评定的问题,提出了一种引入区间层次分析的数控机床可靠性预计方法。首先分析了整机和子系统的可靠性关系,建立了整机的可靠性预计模型。在子系统可靠性预计过程中,充分利用了相似产品的可靠性数据。全面分析了评价对象和相似产品之间的差异,建立了可靠性修正因子评估模型。使用区间层次分析法求出了可靠性修正因子,实现了确定性信息和模糊信息的互补。结合实例进行了数控机床的可靠性预计,验证了该方法的可行性。

基于决策者权重的设计任务质量模糊群体评价

张永健, 钟诗胜, 王体春
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (04): 851-856.
全文: PDF (611KB) ( 230 )
摘要 ( 481 )
为有效支持生产过程质量管理及持续改进,在结合任务输出结果质量与任务执行质量的基础上,考虑设计输入对设计任务质量的影响,提出了相对评价与绝对评价的概念。用梯形模糊数统一表示异构评价信息。将决策者主观模糊权重作为约束条件,建立了以个体决策与群体决策加权距离最小为优化目标的决策者权重调节模型。结合逼近理想解排序(TOPSIS)方法给出了设计任务质量模糊群体评价具体步骤。算例表明:本文的评价方法可有效避免权重调节过度,正确识别过程薄弱环节。

基于连续损伤力学的表面涂层损伤模拟

庄蔚敏, 陈延红
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (04): 857-862.
全文: PDF (642KB) ( 226 )
摘要 ( 478 )
针对传统宏观力学研究涂层问题的局限性,开展了基于损伤力学的表面涂层有限元模拟方法研究。首先建立损伤力学材料模型;然后通过有限元软件ABAQUS提供的子程序(VUMAT)接口,将该材料模型嵌入到ABAQUS求解器;最后对涂层进行数值模拟以分析涂层的力学性能。用该材料模型分析不仅可以得到涂层的应力分布,而且可以得到涂层在载荷作用下的损伤过程。通过研究反力与涂层厚度的关系,提出用裂纹穿透涂层时的反力来衡量涂层的承载能力。此外,还可以根据在一定载荷作用下涂层厚度与裂纹深度的关系得到涂层的临界厚度,进而为涂层厚度设计提供参考。

燃气轮机燃烧室过渡段冷却结构尺寸优化设计

徐涛, 于征磊, 张炜, 王志明, 李俊楼, 左文杰
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (04): 863-866.
全文: PDF (424KB) ( 347 )
摘要 ( 577 )
通过选择导流衬表面冷却孔直径作为尺寸优化的设计变量,运用二次回归正交组合试验设计方法合理分布试验点,并结合最小二乘法构造出燃烧室壁面温度及冷空气出口压强关于冷却孔直径的响应面模型,研究了燃气轮机燃烧室过渡段的冷却问题。最后采用自适应响应面法对响应面模型进行了优化设计。数值模拟结果对过渡段的造型及冷却设计提供了有价值的参考。

点燃式缸内直喷甲醇发动机甲醛和未燃甲醇排放特性

宫长明, 张自雷, 贾京龙, 崔峰云, 郑伟
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (04): 867-870.
全文: PDF (293KB) ( 208 )
摘要 ( 590 )
基于气相色谱和液相色谱相结合的甲醛和甲醇测量方法,试验研究了点燃式缸内直喷甲醇发动机甲醇喷射正时、点火正时和过量空气系数在均质燃烧模式下对甲醛和未燃甲醇排放的影响。试验结果表明,甲醇喷射正时、点火正时和过量空气系数对该发动机甲醛和未燃甲醇排放有显著影响,并且甲醛和未燃甲醇排放随喷射正时、点火正时和过量空气系数的变化呈相反的变化趋势。推迟喷射甲醇、提前点火及采用稀混合气可以降低甲醛排放。

基于超声雾化的碳氢燃料多液滴流制备系统

胡宗杰, 肖春江, 李治龙, NilsHaneklaus, 龚慧峰, 吴志军
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (04): 871-876.
全文: PDF (455KB) ( 329 )
摘要 ( 600 )
基于超声雾化和载气输运技术,设计了速度、全局当量比可独立控制的碳氢燃料多液滴流制备系统。所生成的多液滴流能够更加真实地模拟内燃机喷雾外围液滴群的流动与混合状态。采用高亮度LED光源,并从90°角度拍摄多液滴流散射光,获得了不同空气流量(10、20、30、40 L/min)和正庚烷供给速度(150、200、250、300 mL/h)下的多液滴流高速摄影图片。发现多液滴流离开喷嘴管出口后可保持一段时间的单向稳定流动。空气卷吸和液滴挥发的共同作用导致稳定段长度随出口速度升高而先增大后减小。当喷嘴管出口液滴流速度低于5.2 m/s时,在稳定段之后将出现明显的空气卷吸漩涡,而且出口速度越低,漩涡越多且形状更加规则。离喷嘴管出口较远时,液滴扩散范围增大和燃料挥发可能导致采用散射光法已逐渐无法观测到多液滴流。

岩土地下换热器热泵系统长期运行状况预测分析

齐子姝, 高青, 于鸣, 刘研, 白莉
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (04): 877-881.
全文: PDF (606KB) ( 318 )
摘要 ( 554 )
在岩土地下换热器G函数理论的基础上,建立地源热泵热力系统模拟计算模型,提出了基于模型的系统长期运行状况分析方法。以严寒地区为例研究了近三年冬季供暖过程运行状况,模拟分析了地下换热器进、出口流体温度变化规律、热泵机组能效比和系统能耗特性,并与实测结果进行了对比。结果证明了模型及分析方法可行,可为进一步开展更广泛的预测分析提供有效途径。

离网型户用风光互补发电系统的匹配

陈松利, 田德, 孙云峰, 辛海升, 韩巧丽
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (04): 882-886.
全文: PDF (387KB) ( 305 )
摘要 ( 511 )
以内蒙古苏尼特右旗安装的一套离网型户用风光互补系统为例对系统的风电机组、光伏发电机组及系统的每月日均发电量进行了测试分析。结果表明,系统在风电机组发电量最低的7、8、9月仍能够保证用户需求,向用户稳定供电,不需再增加光伏组件。系统匹配性能良好,设计合理。

基于改进动态递归神经网络的交通量短时预测方法

杨庆芳, 张彪, 高鹏
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (04): 887-891.
全文: PDF (450KB) ( 249 )
摘要 ( 496 )
针对已有基于改进动态递归神经网络预测方法的不足,并充分考虑交通流本身所存在的复杂性、非线性和不确定性特点,提出了一种基于可变增益Elman神经网络的交通量短时预测方法。该方法通过引入一个基于实时误差分析的可变增益因子,实现了网络的实时更新。通过长春市人民大街的实测数据对方法进行了验证。试验结果表明,本文方法在网络收敛时间和预测精度方面均优于已有的基于Elman神经网络的预测模型。

单车道路段上车辆排队的链式反应模型

姚荣涵, 贾婧
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (04): 892-898.
全文: PDF (663KB) ( 262 )
摘要 ( 555 )
为揭示单车道路段上车辆排队的演化规律,描述了车辆排队的形成和消散过程与核裂变的链式反应过程之间的相似性。根据核链式反应原理,建立了单车道路段上车辆排队的链式反应模型体系,包括车辆排队形成模型、车辆排队消散模型和信号交叉口车辆排队模型。利用大连市典型路段的实测交通数据对车辆排队形成和消散模型进行了验证,并运用MATLAB软件对不同条件下的交通流进行数值模拟,分析了阻滞信号和消散信号的传播速度对于到达流量和行驶速度的敏感度。结果显示,模型具有较高的精度,可以测算单车道路段上车辆排队的链式反应速度和范围,能够解释车辆排队形成和消散的内在规律。研究成果为解析多车道路段上车辆排队的演化规律以及路段阻塞的链式反应规律奠定了基础,可为解决城市交通拥堵问题提供理论依据,同时为研究交通排队提供新的思路和方法。

城市客运交通枢纽建设时序优化方法

王振报, 陈艳艳, 韩冬
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (04): 899-903.
全文: PDF (495KB) ( 426 )
摘要 ( 453 )
为提高城市客运交通枢纽建设时序决策的科学性,最大限度地发挥交通枢纽投资的社会效益,提出客运交通枢纽规划方案建设时序确定方法。定义了区位重要度、客流重要度、节点重要度和综合重要度概念,作为确定枢纽建设时序的依据。利用动态优化流程确定枢纽建设时序方案。以北京市客运交通枢纽规划方案为例进行枢纽建设时序分析,说明该方法的应用流程。

汽车制造企业订单交付模式的仿真评价

孙宝凤, 罗清玉, 都扬, 陶妍
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (04): 904-909.
全文: PDF (610KB) ( 211 )
摘要 ( 420 )
汽车制造企业订单交付的复杂过程加大了数学建模和求解的难度,本文提供了一个针对复杂系统的仿真实验方法,用于不同订单交付模式的量化分析和效果评价。首先,建立了LTO(Locate to order)、BTS(Build to stock)和BTO(Build to order)三种订单交付模式的信息处理流程和实体交付流程仿真模型。通过建立订单与产品的匹配机制,引入控制变量和评价指标,实现了对系统运行参数的动态监测和仿真评价。仿真结果表明:LTO比BTS、BTO在库存控制方面具有更好的稳定性和适应性。LTO亦提供了多个客户订单分离点的可选择性,并在信息处理模式和速度上优于其他方式。

大跨双层斜拉桥多点激励地震响应

焦常科, 李爱群, 伍小平
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (04): 910-917.
全文: PDF (855KB) ( 214 )
摘要 ( 417 )
根据谐波合成法,利用Fortran编制了基于功率谱输入的多点人工波生成程序。以目前跨度最大的双层公路斜拉桥——上海闵浦大桥为研究对象,研究大跨双层斜拉桥的多点激励地震响应。基于Abaqus平台建立了该桥精细梁壳有限元模型。在静力几何非线性分析的基础上进行特征值分析与几何非线性多点激励时程分析,给出了全桥的动力特性与主塔、辅助墩的主要地震内力以及桥面间腹杆(竖腹杆、斜腹杆、边斜杆)轴力变化规律。研究表明:辅助墩横梁以下墩身横桥向剪力分布均匀,且距主塔越远其墩身横桥向剪力和弯矩越大。边跨上、下层桥面间的腹杆轴力变化较大,尤其是墩顶附近的竖腹杆和斜腹杆。边斜杆轴力分布较为均匀,但位于墩顶与跨中断面处的边斜杆轴力较小。跨中处竖腹杆和斜腹杆轴力较小,中跨其他腹杆轴力较均匀。

基于CT断层扫描图像的混凝土粗集料三维虚拟筛分

段跃华, 张肖宁
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (04): 918-923.
全文: PDF (681KB) ( 194 )
摘要 ( 451 )
分析了基于数字图像进行混凝土级配分析的主流方法的局限性,并说明了采用工业CT技术手段的独特优势。按照沥青混合料粗集料分级粒径范围制作了5个试件,利用工业CT扫描获取粗集料体积参数。对3类集料体积数字计算方法的准确性进行了比较。通过球面调和变换表征粗颗粒的三维表面轮廓,并在此基础上获取L、W维度位置,并截取出通过筛孔控制平面。经过一系列数字图像处理手段,最终判定集料所能通过的方孔筛的筛孔大小。验证结果表明,基于CT断层扫描图片可以较准确地实现混凝土粗集料的三维虚拟筛分。

2738模具钢表面激光熔覆Ni基WC复合涂层的摩擦磨损性能

戴晟, 左敦稳, 黎向锋, 程虎, 方志刚, 王珉, 缪宏
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (04): 924-929.
全文: PDF (895KB) ( 296 )
摘要 ( 537 )
在2738模具钢表面通过CO2激光熔覆制备Ni基WC复合涂层。分别对2738钢基体和Ni-WC激光熔覆层进行干摩擦试验。用三维表面形貌仪测量磨损体积,用扫描电镜观察磨痕的表面形貌。试验结果表明,Ni-WC复合涂层试样的硬度显著提高,表面硬度超过1200 HV,保证了Ni-WC熔覆层的耐磨性。熔覆层的平均摩擦因数约为0.24,与2738钢基体的摩擦因数0.43相比,降低了约44%。熔覆试样的比磨损率比基体试样的比磨损率下降了96.7%,WC硬质相提高了摩擦副表面的承载能力。磨粒磨损为Ni-WC复合涂层的主要磨损机理。

柔性压辊拉伸成形球形件的解析法

付文智, 朱必章, 张昊晗, 李明哲, 邓玉山
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (04): 930-935.
全文: PDF (610KB) ( 256 )
摘要 ( 426 )
通过理论分析对球形件在柔性压辊拉伸成形装置上的成形位移加载方式进行了研究。利用几何解析方法,建立了球形件成形时各子压辊的位移量和板材延伸率的关系。对2024-O板料利用位移加载进行数值模拟,并与力加载的分析结果进行对比,结果表明位移加载的等效应力和等效塑性应变分布比较均匀。实验结果表明这种位移加载方式可行。与力加载相比,本文几何解析法可以快速计算出各个压辊加载所需的位移量,大大节省了调试时间,对蒙皮拉形有一定的指导意义。

连杆裂解机床加载速度优化仿真

郑黎明, 杨慎华, 寇淑清, 何东野
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (04): 936-941.
全文: PDF (561KB) ( 247 )
摘要 ( 444 )
连杆裂解加载速度是影响裂解质量的重要参数之一,为了了解连杆裂解机床的加载速度特性、实现加载速度的优化,本文进行了虚拟样机仿真研究。首先,利用ADAMS/View和ADAMS/Hydraulics 模块建立裂解机床机械和液压系统模型;其次在MATLAB/Simulink模块下建立控制系统模型,包括恒定输入控制系统和基于位移反馈信号的输入控制系统;最后,设置好仿真参数,完成动态仿真,根据仿真结果,分析了裂解加载速度特性。仿真结果表明:恒定输入控制时,裂解缸加载速度为118 mm/s,既有利于裂解质量的控制,又不至于导致液压系统设计不合理;基于位移反馈信号时,椭圆输入控制曲线对于控制裂解油缸后程减速效果最为明显。对于实际液压油缸,可参照该曲线进行加载速度控制。

半定性约束满足问题求解

王生生, 刘大有, 谷方明, 刘东, 杨峰, 刘辉武
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (04): 942-946.
全文: PDF (359KB) ( 227 )
摘要 ( 425 )
从地理信息系统、环境智能等领域的实际需求出发,提出了半定性约束满足问题(SQCSP),并得到了初步结果。证明了区间代数及扩展模型的SQCSP可由QCSP判定。给出了RCC5的多项式时间SQCSP判定算法。RCC8的SQCSP是NP完全问题,给出了带限制条件SQCSP的多项式时间判定算法。证明了上述判定算法的正确性,并给出了实例构造算法。最后,利用SQCSP算法实现了带变量布尔运算的QCSP求解。

基于支持向量数据描述的P2P流量识别

刘三民, 孙知信
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (04): 947-951.
全文: PDF (406KB) ( 201 )
摘要 ( 481 )
借鉴聚类思想引入基于支持向量数据描述(SVDD)的原理,建立P2P流量识别模型。该模型首先用主成分分析法(PCA)对训练集降维,然后用SVDD方法寻找包含大部分样本最小超球,保留各自支持向量样本点作为识别模型;然后计算测试样本距各球心距离,距离近者为其所属类别。该模型简单,适合P2P流量识别环境,克服了现有基于机器学习的流量识别方法在多类分类中模型复杂、数据不平衡等缺点。实验结果表明,该模型具有较高的分类精度和可靠性。

无参考视频传输质量评价模型

许鑫, 刘衍珩, 王爱民, 孙丹丹
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (04): 952-957.
全文: PDF (679KB) ( 215 )
摘要 ( 425 )
根据受众对光源的各类察觉特征,将物理刺激量全域分为多个部分,并依据人眼视觉暂留效果分别映射到感知心理量的区段,以此修正了Weber-Fechner对数法则。并在此基础上提出一种宏块丢失比率与主观保真度的映射模型,该模型以受众的视敏度为依据,利用视星原理计算在最佳观测位置处可察觉的最小失真程度和最小未失真区域,不但体现了失真现象在人眼中的暂留效果,而且反应了损伤在时空中的传播,实现了对损伤全域的评测。模型计算代价小且可部署在任意网络节点中,可得到更贴近受众感受的视频质量。

基于实际无线环境的无线传感器网络拓扑控制算法

胡黄水, 秦贵和
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (04): 958-962.
全文: PDF (773KB) ( 210 )
摘要 ( 525 )
提出了一种无需任何位置信息的面向实际无线环境应用的分布式拓扑控制算法(Minimum transmission power based topology control,MPTC),它基于节点最小发射功率计算节点间是否存在每跳能量消耗都小于其直接通信时的能量消耗的多跳路径来构建网络拓扑,在保持网络连通的前提下,降低了网络的能量消耗。仿真结果表明,该算法构建的拓扑具有能量消耗均衡、鲁棒性好等特点。

面向媒体的系统传输网络连接管理策略

秦贵和, 南洋, 陈筠翰, 仓晨阳, 和卫民
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (04): 963-970.
全文: PDF (710KB) ( 294 )
摘要 ( 576 )
为了适应动态变化的面向媒体的系统传输(MOST)网络环境,提出了一种基于MOST网络管理的连接管理策略。该策略动态更新中心注册表,管理MOST网络中数据源与目的端口,并实现了多同步信道连接的建立、释放与切换等操作。在采用MOST50网络节点搭建的环型网络中,通过MOST网络分析器OptoLyzer的功能性验证表明,该策略有效提高了MOST网络带宽的利用率。

基于环境遮挡掩码的物理正确柔和阴影绘制算法

陈纯毅, 杨华民, 李文辉, 蒋振刚
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (04): 971-978.
全文: PDF (610KB) ( 242 )
摘要 ( 435 )
针对物理正确的柔和阴影绘制问题,提出一种使用环境遮挡掩码来实现面光源可见性计算的方法。在绘制前,预先创建一个环境遮挡掩码立方图。在绘制过程中,利用环境遮挡掩码立方图来计算所有与可见性测试四棱锥相交的三角形面片的环境遮挡掩码,并对它们作"与"运算,再通过遮挡距离测试操作即可求出哪些光源采样光线不受遮挡。与蒙特卡洛积分光照计算方法相比,本文方法不但能绘制出物理正确的柔和阴影,而且避免了大量的阴影光线求交测试操作,提高了绘制方程的求解效率。

基于像素筛选技术的光流估计方法

马龙, 王鲁平, 李飚, 陈小天
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (04): 979-984.
全文: PDF (816KB) ( 444 )
摘要 ( 583 )
针对传统的光流估计方法对光照变化敏感,且在物体边缘处难以获得准确的光流估计的问题,提出了一种基于像素筛选技术的光流估计方法。该方法在光变环境下定义了基本方程,并采用了改进的局部光流技术。新的局部光流技术首先对局部窗口内的像素进行两次筛选,然后基于保留像素采用加权最小二乘法估计光流。光变、噪声环境下的测试实验证明了该方法的有效性和鲁棒性。

基于可逆向扩展的可信数据封装存储方案

魏占祯, 李伟, 池亚平, 方勇
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (04): 985-991.
全文: PDF (523KB) ( 264 )
摘要 ( 459 )
针对封装存储在应用层多任务环境下不能实现异步封装解封操作,提出了一种改进的可信数据封装存储方案,在可信密码模块(TCM)中引入了一个新的寄存器PCR_R,利用可逆向的度量值扩展方案保证平台应用层状态一致,同时利用可信报告根(RTR)和存储度量日志(SML)提供的实时可信状态证明,在应用层多任务环境下实现了异步封装解封操作。

多视觉下基于多重颜色一致性约束的三维体重建

李秀秀, 郑江滨, 张艳宁, 陈宁
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (04): 992-996.
全文: PDF (423KB) ( 205 )
摘要 ( 629 )
提出了多视觉环境下多重颜色一致性约束,解决了三维目标外形重建中颜色一致性的准确计算、目标外形完整性问题。将基于体素到视点距离的可见性分析加入到体重建过程中,只利用体素可见视点的信息计算颜色一致性,在数据源上保证颜色一致性计算的准确性;将体素颜色一致性最大约束与体素邻域颜色一致性最大约束联合,以解决由于颜色一致性阈值选取不当造成的体素"过剔除",即空洞问题。通过实验对比该算法与体素着色法的重建结果,证明该算法有较好的重建效果,并能有效地保证三维目标外形的完整性。

基于离散元法的玉米脱粒过程分析

付宏, 吕游, 李艳双, 于建群
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (04): 997-1002.
全文: PDF (703KB) ( 258 )
摘要 ( 491 )
由脱粒机的CAD模型建立了脱粒机的离散元法分析模型,采用颗粒聚合体方法建立了玉米穗的分析模型,采用接触和连接力学模型计算脱粒过程中的作用力,在此基础上建立了一种分析玉米脱粒过程的新方法和软件。对该新方法和软件进行了实例验证,结果证明了新方法的可行性。

基于反馈增益反步法的非完整约束移动机器人路径跟踪控制

贾鹤鸣, 宋文龙, 陈子印
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (04): 1003-1007.
全文: PDF (562KB) ( 283 )
摘要 ( 655 )
为实现非完整约束轮式机器人的路径跟踪控制,采用虚拟向导方法建立跟踪误差方程,基于李亚普诺夫稳定性理论,设计了一种基于反馈增益的反步法控制器,既能通过控制反馈增益的调节补偿机器人动态误差模型中的非线性项对系统的影响,又能避免传统反步法控制器中存在虚拟控制的高阶导数的问题。仿真结果表明:设计的控制器参数易于调节,可实现轮式移动机器人对任意曲线路径的精确跟踪。

转向盘式全方位六足机器人运动分析及控制

王国富, 高峰, 徐国艳
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (04): 1008-1014.
全文: PDF (797KB) ( 260 )
摘要 ( 683 )
提出了一种腿式机器人与转向盘复合的全方位步行机构,介绍了其独特的运动特点和转向性能;为了实现对其良好的运动控制,建立了该步行机器人转向机构在运动过程中的等效机构模型,采用拉格朗日力学法推导出操作臂的动力学方程;通过对样机模型的运动规划和实验研究,证明了转向盘式全方位机器人具有简单灵活、精确的方向可操控性。

基于广义功率谱密度的分布压缩宽带频谱感知

赵春晖, 腾志军, 马爽
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (04): 1015-1020.
全文: PDF (548KB) ( 306 )
摘要 ( 557 )
为实现在Alpha稳定分布噪声下宽带频谱感知,扩展了传统功率谱密度概念,提出广义功率谱密度的概念,在此基础上提出基于广义功率谱密度的分布压缩宽带频谱感知。此方法能有效地抑制Alpha稳定分布噪声。首先,将接收的宽带信号进行分数低阶处理,计算自相关函数,再结合压缩感知原理将分数低阶自相关向量压缩和融合重构,最后经傅立叶变换得到广义功率谱密度。仿真结果表明,该方法具有良好的宽带功率谱密度估计性能,在Alpha稳定分布噪声下能较好地完成宽带频谱感知。

基于多特征参数模型聚类的动态频谱接入策略

李居朋, 谈振辉, 陶成, 徐少毅
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (04): 1021-1026.
全文: PDF (544KB) ( 172 )
摘要 ( 530 )
为尽可能地提高认知网络系统对认知用户多种不同业务类型的传输质量,提出了一种基于信道多特征参数模型聚类的动态接入技术。在建立认知用户可接入信道的多特征参数模型的基础上,利用多目标聚类方法实现信道的频谱池划分,用于指导认知用户制定不同的信道动态接入策略,满足认知用户不同的业务传输对频谱性能的需求。通过了多种参数组合以及动态频谱仿真实验验证,结果表明该方法可有效地实现信道的性能划分,提高认知用户的频谱接入效率。

周期及奇周期四相失配阵列

肖丽萍, 许成谦
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (04): 1027-1031.
全文: PDF (438KB) ( 168 )
摘要 ( 486 )
对周期和奇周期四相失配阵列信号进行了研究,给出了两种失配阵列信号的存在条件及构造方法,即折叠法和周期乘法,由此构造的失配阵列信号可以使周期或奇周期相关函数的所有旁瓣为0,从而在实际应用中完全消除旁瓣对系统性能的影响,同时扩展了四相阵列信号的存在空间。

用于单视加深度视频编码的快速立体匹配算法

赵岩, 刘静, 陈贺新, 刘伯轩
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (04): 1032-1036.
全文: PDF (746KB) ( 206 )
摘要 ( 492 )
针对立体视频数据量大、立体匹配算法效率较低,远远满足不了实时传输需求的现状,提出了一种应用于单视加深度立体视频编码的快速立体匹配算法。该算法利用单视编码过程中产生的运动信息作为深度图生成的辅助信息,将立体匹配过程中的视差估计值重组,并将重组后的信息作为P帧的视差估计初值进行后续的迭代运算。算法通过利用单视编码过程中已有的运动信息,降低了P帧立体匹配的运算复杂度。实验结果表明,该算法能使视差图的生成速度提高一倍左右。

基于小波提升的ECG去噪和QRS波识别快速算法

姚成, 司玉娟, 郎六琪, 朴德慧, 徐海峰, 李贺佳
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (04): 1037-1043.
全文: PDF (531KB) ( 308 )
摘要 ( 594 )
提出了一种基于小波提升的ECG去噪和QRS波识别的快速算法。该算法在小波提升基础上引入加权阈值收缩法,保证ECG有用信息不丢失,提高了去噪效果;利用去噪重构的中间结果并结合简单的差分法,实现了使用平滑函数一阶导数对信号进行小波提升变换,避免了需要二次小波提升变换的运算,在保证识别精度的同时,大大降低了运算复杂度。实验结果表明,该算法能得到较高的SNR和较低的MSE,QRS波识别准确率达到了99.5%以上。并且,该算法利于在硬件平台(FPGA)上实现,便于在心电监护设备上集成。

基于多特征参数综合分析脉搏波信号失真度算法的实现

郭维, 刘光达, 张晓枫, 王春民, 杨宇
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (04): 1044-1048.
全文: PDF (474KB) ( 263 )
摘要 ( 451 )
在利用脉搏波信号计算生命体征时,为检测并排除严重失真的脉搏波信号,综合利用欧氏距离、脉搏波传导时间以及脉搏波波形系数,提出一个用于判断脉搏波失真度的参数——脉搏波联合特征系数。其中在计算欧氏距离的过程中,利用心电信号R波对PPG信号进行多段分割,对每小段进行时间轴归一化处理以抑制欧氏距离对时间轴伸缩的敏感度。通过分析实测脉搏波信号,验证了本文算法能准确识别失真波形。

基于图像处理的食品细菌自动检测方法

史红伟, 石要武, 殷涌光
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (04): 1049-1053.
全文: PDF (437KB) ( 241 )
摘要 ( 462 )
介绍了一种基于显微图像识别的食品中细菌快速检测系统。分析了细菌图像特征,给出了提取细菌特征的方法,经实际检验,该方法可以有效识别食品中的细菌,同时可以很好地去除噪声的影响。文中方法都经过实际检验并给出了实际效果图。

基于带有权值混合泛函的盲超分辨率

刘刚, 赵红毅, 胡臻龙
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (04): 1054-1058.
全文: PDF (794KB) ( 215 )
摘要 ( 451 )
为了克服传统的超分辨率算法的限制(如不能处理带有局部运动图像,因此不适合一般的视频序列;模糊算子被认为是提前知道并且对于每一低分辨率帧都是不变的;超分辨率噪声不是采用高斯分布就是采用拉普拉斯分布的),同时考虑到噪声模型,提出了一个广义的局部权值自适应地混合L1和L2泛函的代价函数。权值会根据配准误差和噪声分布自适应地改变并且惩罚图像中配准错误的部分。本文算法对奇异值具有很强的鲁棒性,同时超分辨率图像和模糊算子可以联合估计出来。主观评价和客观评价同时表明了本文算法的有效性。

可重构媒体处理器配置信息优化生成技术

殷崇勇, 尹首一, 魏少军
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (04): 1059-1065.
全文: PDF (589KB) ( 185 )
摘要 ( 490 )
为降低可重构媒体处理器任务编译器设计中系统配置代价,有效提升配置信息的配置效率,提出了一种新的配置信息优化生成方法。该生成方法在对输入的数据流图进行独立子图搜索和子图同构判定得到各类子图的属性的基础上,对配置模板生成步骤增添约束来生成全等的配置模板以提升系统的配置性能。本文方法已被应用到可重构媒体处理器任务编译器的设计实践中。实验结果表明:本文方法能够有效地生成优化的配置信息,所生成的配置信息的配置性能明显优于传统贪婪方法生成的配置信息。

双波门自适应阈值法对光束质量M2因子 测量精度的影响

刘敏时, 王晓曼, 景文博
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (04): 1066-1070.
全文: PDF (719KB) ( 186 )
摘要 ( 449 )
为了解决在光斑图像中采用人工阈值选取方法或浮动阈值选取方法对光束质量M2因子的测量精度带来的局限性,提出了双波门自适应阈值方法。实验证明,M2因子相对误差较另外两种方法小,均方差值在0.1以内, x方向和y方向束宽值的均方差值分别为0.0935和0.0962,均小于1%,符合测量要求。

利用二次回归正交旋转组合设计优化鸡蛋壳膜唾液酸提取工艺

刘静波, 陶旭, 姜玮, 丁龙, 王二雷
吉林大学学报(工学版). 2012, 42 (04): 1071-1076.
全文: PDF (503KB) ( 258 )
摘要 ( 494 )
为研究水解鸡蛋壳膜制备唾液酸的工艺,在单因素试验的基础上,采用二次回归正交旋转组合设计,以水解温度、水解时间、pH值、料液比为考察因素,优选了水解鸡蛋壳膜制备唾液酸的最佳工艺。结果表明:各因素对提取率的影响由大到小依次为:水解温度、水解时间、pH值、料液比。最佳工艺条件为:水解温度为83℃,水解时间为2.1 h,pH值为1.4,料液比为101 mL/g。在该工艺条件下,唾液酸的得率为85%,工艺稳定,提取率较高,实验验证结果与模型预测值相符合。
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