浙江工业大学学报

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何德峰，崔靖龙，何文韬

2020, 48(4): 355-360.

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考虑自主车辆自适应巡航控制(ACC)多目标优化及快速计算问题,提出了一种高效多目标预测巡航控制算法。首先采用阶梯式控制策略减少模型预测控制在线计算量,参数化预测时域内的控制输入变化量;接着利用(MPC)中QP问题的特殊结构,将变量进行适当重组,使用改进后的内点法来提高系统计算性能,进一步减小计算负担;最后,将该算法应用于本车车辆ACC系统,仿真结果与传统MPC进行了对比,验证了算法的有效性和实用性。

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基于多时长特征融合的人体行为识别方法

宣琦，李甫宪

2020, 48(4): 361-366.

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对于视频中的人体行为识别问题,提出了多时长特征融合模块以提取多种具有不同时长的行为信息,多时长特征融合模块由多个具有不同时间维度的3D卷积核计算并联组成,并结合密集连接模块设计了一种基于多时长信息特征融合的密集连接卷积神经网络。该网络对从视频中提取的序列图像进行特征学习,有效地提取了动态行为特征,并对其进行分类。同时,提出了一种3D卷积神经网络预训练策略,实现了从2D到3D卷积神经网络的迁移学习。实验结果表明:该方法能够对视频中的人体行为进行有效地识别,在UCF101与HMDB51数据集上分类准确率分别达到87.1%与58.3%。

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结合先验知识和稀疏表示误差的感知矩阵设计

何熊熊，姜倩茹，李胜，常丽萍，张霓

2020, 48(4): 367-374.

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图片数据中存在着可利用的统计信息,将这些统计信息作为先验知识用于感知矩阵设计以提高数据重构的精确度。同时,为了解决由于图片样本的稀疏表示误差数据量巨大而造成计算负担过大的问题,对感知矩阵映射下的稀疏表示误差进行估计并用参数配置下的感知矩阵的佛罗贝尼乌斯(Frobenius)范数进行替代。最后,将提出的算法与现有算法在合成数据和真实场景图片下进行对比研究,验证得到所提出的算法在合成数据恢复的均方根误差、稀疏系数非零元素位置的恢复准确率以及图片恢复的峰值性噪比这三方面均获得较好的恢复效果。

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工业机器人动力学参数辨识与自适应控制方法研究

徐建明，赵帅

2020, 48(4): 375-383.

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研究六自由度工业机器人动力学模型最小惯性参数辨识和模型参数自适应PD控制方法。首先分析六自由度机器人动力学模型及其最小惯性参数;研究基于位置、速度、加速度约束条件的傅里叶级数型激励轨迹优化方法;依据激励轨迹跟踪实验获取的关节角位置、速度、加速度和力矩数据,研究基于最小二乘的最小惯性参数估计方法。在此基础上,研究六自由度机器人模型自适应PD控制方法。最后,构建了基于Codesys平台的六自由度机器人控制系统,利用SYMORO+推导回归矩阵元素,结合Hadamard不等式,利用MatlabFunction函数生成目标函数并将其代入Matlab fmincon函数计算激励轨迹参数,通过激励轨迹跟踪实验辨识出最小惯性参数;通过机器人跟踪激励轨迹和验证轨迹实验,比较实测力矩与基于辨识模型估计力矩的均方根误差验证参数辨识方法有效性;通过期望轨迹跟踪实验验证了自适应PD控制算法可行性。

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基于深度学习的低光彩码图像增强

方路平，翁佩强，周国民

2020, 48(4): 384-391.

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彩码作为一种新型识别码相比于传统二维码具有远距离识别、多识别等优点。但由于彩码图像包含红、绿、蓝三原色色块,导致彩码图像在识别过程中对亮度和对比度有较高的要求。在现实环境中对彩码的识别过程中会有各种复杂的识别场景,因此,针对不同低光条件下的彩码图像,提出了一种基于卷积神经网络的低光彩码图像增强算法。通过卷积神经网络预测低光彩码图像的光照图像,再通过Retinex模型获取增强后的彩码图像。研究结果表明:该方法不仅能对不同低光程度的彩码图像有针对性的增强,也能较好地避免彩码图像色彩的失真。

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基于卡尔曼滤波的道路平均速度预测模型研究

周晓，唐宇舟，刘强

2020, 48(4): 392-396.

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交通流预测是智能交通系统研究的热门核心问题,作为交通三参数之一的路段平均速度是反映城市交通状态的一个重要参数。针对道路平均速度的预测问题,提出了一种基于卡尔曼滤波理论的预测模型,利用路段上下游的车辆平均速度预测未来时刻该路段的平均速度,并根据美国明尼苏达州双子城快速路的实际数据对预测模型进行了仿真验证。实验结果表明:相对于基于时间序列平滑的预测方法,所提出方法能够提升预测的实时性,同时平均相对误差降低11.69%,平均绝对相对误差降低29.44%,最大绝对相对误差降低17.59%,能够满足路网对道路平均速度预测的需求。

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基于C#的功率放大器芯片电流监测系统

周守利，莫皓，顾磊，程元飞

2020, 48(4): 397-404.

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为了在高温试验条件下对芯片进行实时的电流监测,利用C#编程语言和相应的供电设备与环境设备搭建功率放大器芯片(PAC)电流监测系统。该系统针对自行开发的功率放大器芯片的电流监测需求设计,利用通用串行总线集线器装置,配合通用串行总线、通用接口总线建立设备间的通信。综合面向对象编程技术、动态界面编程技术、虚拟仪器软件结构、串口通信技术,实现供电设备任意设置、多台设备同时控制、电流数据自动记录、监测数据实时显示、电流异常警告等功能。结合测试系统中的温度设备,对芯片进行高温寿命试验。经检验,该系统使用简单、实时性好、准确性高,满足功率放大器芯片的电流监测需求。

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基于Spark的情感分析集成算法

王卫红，金凌剑

2020, 48(4): 405-410.

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自适应学习因子的混沌二进制粒子群优化算法

邱飞岳，王京京

2020, 48(4): 411-417.

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针对二进制粒子群优化算法存在求解精度低的问题,提出一种自适应学习因子的混沌二进制粒子群优化算法(SABPSO)。首先,SABPSO算法采用混沌策略初始化粒子种群;其次,根据适应度值以及当前粒子与最优粒子间距离设计粒子成长因子,反映种群的进化状态;再次,通过成长因子和迭代次数设计自适应学习因子更新机制;最后,实验结果表明:在4个经典测试函数上SABPSO算法具有更有效的收敛性能。

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期望损失代价敏感优化的借贷预测算法研究

孟志青，姜琦

2020, 48(4): 418-425.

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借贷数据规模大、维度复杂和极度不平衡等特性致使借贷预测的精度一直难以提升。为此,设计量化借贷期望损失值作为代价敏感项来优化集成模型的借贷预测算法,实现消除比例失衡的训练样本对预测模型的影响;提出基于代价敏感集成学习的借贷预测算法——ES-XGB和ES-LGB。其核心是改进了近年来表现优异的集成算法XGBoost和LightGBM,将优化后损失项加入模型的迭代学习过程中,以达到提升整体预测精度和提高违约类检出的目的。使用Lending Club平台提供的数据来做数值实验,证明所提出的算法模型在借贷预测中表现最佳。

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基于轻量化图像分割的物流车辆特征定位研究

张烨，樊一超，许艇，郭艺玲

2020, 48(4): 426-434.

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针对物流车辆特征定位不精确问题,采用图像分割定位方法达到精确识别。其中,对于图像分割运行速率慢的问题,通过采用通道卷积的方法减少模型参数量,并采用多尺度的空洞卷积增加物流车辆特征信息,解决传统网络感受视野小的问题;对于图像分割粗糙的问题,采用条件随机场,设置像素点间距、颜色相似度等关联信息的方法,得到了更好的实验结果,满足了更精细化的目标边缘分割和内部空洞填补。最后,通过利用最小外接四边形进行框定,解决了物流车辆边界测量的问题,有利于进一步获取车辆的尺寸信息。

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竖向均布荷载作用下拱形蜂窝梁的挠度研究

袁伟斌，周蒸鑫，余峰

2020, 48(4): 435-440.

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研究了考虑截面剪切变形影响的拱形蜂窝梁挠度。利用能量法推导了受竖向均布荷载作用的简支拱形曲梁和简支拱形蜂窝梁的跨中挠度计算公式,并运用ABAQUS对不同尺寸拱形蜂窝梁进行了几何非线性分析,结果表明理论解和有限元解吻合较好。构件高跨比较大时,腹板剪切变形对拱形蜂窝梁挠度的影响较大;考虑截面剪切变形影响的挠度计算公式比不考虑截面剪切变形的挠度计算公式保守;曲率对理论解的影响较小且不超过4%。

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既有FRP筋混凝土板抗冲切承载力计算模型评估

范兴朗，周旭晓，周欣竹

2020, 48(4): 441-449.

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为了评估已有设计规范和文献中的FRP筋混凝土板冲切承载力计算模型的精度,通过收集文献中已有的FRP筋混凝土板试验数据并和已有模型预测结果进行对比。结果表明影响计算模型的主要因素是FRP筋配筋率、混凝土强度和有效板厚。在所有模型中,El-Gamal模型的计算值与试验值吻合程度最好;Nguyen-Minh提出的模型考虑的因素最多,但该模型预测精度还有待提高;在各规范模型中,加拿大规范考虑的因素最为全面且预测精度最好;日本、英国等国家设计规范模型结果的理论值和试验值吻合较好;我国规范模型精度较低,且偏于不安全。该研究可为今后进一步提高FRP筋混凝土板冲切计算模型精度提供思路和方向。

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载亚甲基蓝改性活性炭再生的试验研究

陈红英，黄园，建宁宁，申撼东，谢浩，骆建军，黎明

2020, 48(4): 450-454.

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分别采用微波联合芬顿和微波联合过硫酸钠对负载铁铜的活性炭进行再生试验的研究。主要探讨了温度、pH、反应时间、H 2 O 2 体积分数、微波辐照功率和辐照时间对活性炭再生率的影响。结果表明:在pH值为3,H 2 O 2 投加百分比为15%,微波辐照时间为40 s,辐照功率为700 W的条件下,活性炭的再生率达到91.97%。

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不同食盐添加量对腌制草鱼品质和风味的影响

顾赛麒，郑皓铭，戴王力，张晨超，周绪霞，丁玉庭，赵培城，郑志成，林招永

2020, 48(4): 455-465.

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以水分含量、盐度、菌落总数、挥发性盐基氮、脂肪氧化程度、色差、质构、感官评分和挥发性风味物等作为指标,探讨了不同食盐添加量对腌制草鱼品质和风味的影响。结果表明:随着食盐添加量增加,腌制后鱼肉中水分含量下降,盐度升高,微生物生长受到抑制,挥发性盐基氮生成量减少,脂质氧化程度降低。加盐量越多,腌制后鱼肉亮度值、红度值和黄度值均下降,同时硬度和咀嚼性升高,弹性降低。感官结果表明,9%加盐量组在咸味、气味、色泽等方面评分较高,总体评分最高。从不同加盐量腌制草鱼中总计鉴定出55种挥发物,确定了以己醛为代表的12种气味活性物质。9%加盐量组气味活性值总和最高,达205.41。综合比较后发现,9%加盐量腌制的草鱼具有较好的品质和风味,确定9%为最优的食盐添加量。本研究成果可为腌腊鱼生产企业优化加工工艺、提升产品品质提供理论依据。

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SL-T007吸附管最佳老化及保存方法研究

张安平，王康，郝芳嘉，刘劲松，周菁清

2020, 48(4): 466-472.

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吸附管老化是影响挥发性有机污染物分析的重要因素,利用SC-10吸附管老化仪结合固相吸附-热脱附气相色谱质谱联用技术,研究SL-T007吸附管在不同老化条件下的老化效果。结果表明:在老化时间为45 min、老化温度为380℃、吹扫流量为90～100 L/min时,老化效果最好。稳定性实验表明:老化后的吸附管,用黄铜帽密封并包裹铝箔纸置于室温条件下保存12 d。该方法具有老化时间短,保存时间较长,操作简单等优点。

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