自动化与计算机技术

1.基于波浪结构分类的海杂波散射系数预测 王哲，张金鹏，马丽文【点击阅读】

摘要：针对海杂波幅度均值模型难以直接应用于我国南海S波段雷达海杂波数据的问题，提出了基于波浪结构分类的海杂波散射系数预测方法。利用K-Means算法对多种海洋环境参数进行聚类分析，实现波浪结构的分类，构建包含不同波浪结构的海杂波散射系数及对应海洋环境参数的数据集；设计了基于Hybrid(HYB)和深度神经网络(deep neural network, DNN)的联合模型DNN-HYB,预测各类波浪结构下的海杂波散射系数。结果表明，各波浪结构对应的DNN-HYB模型对海杂波散射系数预测的均方根误差范围在0.245 9～0.461 8 dB,与单一DNN模型和未使用波浪结构分类的DNN-HYB模型相比，预测性能显著提升，提高了海杂波散射系数预测精度。

关键词：海杂波散射系数预测;波浪结构分类;K-Means;DNN-HYB模型;

2.基于改进的YOLOv10微塑料目标检测算法 王佳慧，黄宝香【点击阅读】

摘要：针对微塑料污染监测中的小目标检测问题，为了提高检测的准确性和效率，提出了一种基于YOLOv10的微塑料检测算法。采用轻量级C2SDCB模块替代C2f和C2fCIB模块，增强特征提取能力，利用DFformer注意力机制，提高模型对小目标和复杂背景的识别能力。在标准化微塑料检测数据集进行实验，结果证明改进后的算法准确率、召回率、50%的IoU阈值下的平均精度分别提升了12.9%、5.7%、4.8%,计算量降低，泛化能力和对复杂背景下的小目标的识别精度明显改进。该算法为其他领域的小目标检测任务提供了参考价值。

关键词：微塑料目标检测;YOLOv10;小目标检测;轻量级卷积;

3.社会-时空图卷积神经网络在行人轨迹预测中的应用 蒋宁，吕琪，徐磊，蔡雪利，王强【点击阅读】

摘要：为准确预测自动驾驶汽车受周围环境和物体干扰的行人运动轨迹，更好地捕捉复杂的交互行为，提出一种社会-时空图卷积神经网络(social spatio-temporal graph convolutional neural network, S-STGCNN),将行人间的交互关系建模为图结构，突破了传统聚合方法和应用注意力机制的局限性。通过图卷积神经网络(graph convolutional networks, GCN)与时空卷积网络(temporal convolutional network, TCN)相结合的方法，在单一快照中预测整段行人运动序列。实验结果表明，S-STGCNN在行人轨迹预测上表现更优，最终位移误差降低了20%,参数量降低了88.2%,推理速度提升了48倍。S-STGCNN显著提升了行人轨迹预测的精度和效率，为自动驾驶技术提供理论支持。

关键词：自动驾驶;图卷积神经网络;时间卷积神经网络;行人轨迹预测;

4.基于WPD＿CNN＿Bilstm自主更新的轴承故障诊断模型 赵奇，张骞【点击阅读】

摘要：针对列车滚动轴承故障诊断中存在的小样本条件与错误样本影响模型准确度的问题，提出一种基于小波包分解(wavelet packet decomposition, WPD)、二维卷积神经网络(2D-convolutional neural network, 2D-CNN)与双向长短期记忆网络(bidirectional long short-term memory, Bilstm)的列车轴承故障状态诊断方法。通过提取选定频段内特征的方法构建样本，结合2D-CNN与Bilstm搭建神经网络模型，增加自主更新功能并添加数据过滤的结构。通过轴承故障数据，验证所提出方法。在小样本量和样本数据不平衡的训练条件下，故障诊断模型对测试集的分类准确度为98.15%,无数据过滤功能模型的分类准确度降低0.36%,而有数据过滤功能模型的分类准确度提高0.28%,对未知样本的分类准确度提高0.33%。实验结果表明，该方法使模型在小样本条件下具有较高的分类准确度，减少错误样本对模型自主更新的影响。

关键词：小波包分解;CNN-Bilstm算法;自主更新;数据过滤;

5.基于WiFi通信的无线智能电表系统设计 陈娟，林倩，汪玫倩【点击阅读】

摘要：针对传统电表维护成本过高和读表便利性低等问题，开发了基于WiFi通信的无线智能电表系统，以STM32为控制器，采用内置的交流电压/电流模块采集电网的电压电流信号，通过WiFi无线传输实现电能数据传输。结合OLED与APP,用户可以实时监测并管理电压、电流、电费和电能等数据。测试表明，系统计量精度达0.002%,用户可随时查询电量数据，具有良好的实用性和操作性。

关键词：WiFi;智能电表;STM32;OLED;APP;

6.基于GA-Xgboost算法的配变电压越下限分析模型 王莹丹，刘洋，彭浩，曹煜，付博【点击阅读】

摘要：针对依靠人工主观经验定性分析配变电压越下限成因，缺乏定量分析的问题，将遗传算法（genetic algorithm, GA）与Xgboost模型相结合，提出配变电压越下限GA-Xgboost分析模型。对实际配电网运行数据进行数据预处理，与特征工程构建用于分析配变电压越下限的机器学习模型，根据GA-Xgboost模型计算出符合实际情况的配变电压越下限影响因素的贡献度。实验表明，GA-Xgboost模型在配变电压越下限的分析与预测中R2达到0.977,均方差MSE为7.42×10-3,平均绝对误差MAE为1.56×10-4。

关键词：电力系统;配变电压越下限;遗传算法;Xgboost;

智能制造

1.护理床结构设计与仿真分析 蔡德鑫，王宪伦，李松梅【点击阅读】

摘要：在传统护理床的基础上设计了一款主要解决老人二便问题的居家康复护理床。完成了护理床各部分的结构设计和相关功能实现的论述，建立手动轮椅车架的有限元模型进行静力学分析和模态分析。仿真结果表明：手动轮椅车架较大的变形量主要发生在座板横梁中心、背板上端中心和脚板中心处，最大的变形量为0.769 83 mm;较大的应力主要发生在座板横梁中心和脚板中心处，最大的应力为173.73 MPa,满足相关要求；手动轮椅车架振幅最大位置主要发生在车架底座的四根床体支撑架之间、座板横梁中心、背板上端中心和脚板中心处，且手动轮椅车架在低阶振型中主要表现为摆动和扭曲。

关键词：居家康复护理床;ANSYS Workbench;静力学分析;模态分析;

2.基于语音识别的机械臂控制系统设计 白梦飞，金衎哲，符朝兴【点击阅读】

摘要：为了方便工作人员控制机械臂，设计了一种通过语音命令机械臂完成动作的控制系统。通过自动语音识别模块采集语音，对语音信号进行降噪处理，提高语音信号质量，利用语音识别模型对语音信号进行识别分析和关键词匹配，自动生成指导机械臂运动的数据。机械臂控制模块分析运动数据，并转化为控制指令，通过控制算法完成机械臂的运动动作。实验结果表明，谱减法降噪使语音识别准确率提高了14.77%,验证了降噪算法的有效性，满足系统对语音识别的技术要求。语音控制机械臂实验中，机械臂能够完成预期动作，验证了系统的可行性。

关键词：自动语音识别;谱减法;关键词匹配;机械臂控制;

3.排水管道自适应清理机器人支撑机构运动学分析 许伟，黄庆辉，李宝康，杨家岐，王继荣【点击阅读】

摘要：随着城市排水系统规模增长，排水管道堵塞问题愈发复杂，传统人工清堵方式存在操作难、效率低的问题。采用排水管道自适应清理机器人代替人工进行管道清堵，提高清堵工作的效率和安全性，确保城市排水系统顺畅。通过对自适应清理机器人支撑机构进行正逆运动学分析和正逆运动分析完成了自适应清理机器人的支撑机构的设计和结构优化，为支撑机构的设计、优化、控制和验证提供了基础理论和方法；并通过仿真验证了机构的可行性，对支撑机构进行轨迹规划使其能够在排水管道复杂的环境中实现避障功能。

关键词：管道清理机器人;支撑机构;正逆运动学;轨迹规划;

4.变胞抓取机械手设计及空间位置分析 李宝康，黄庆辉，许伟，肖一浩，林思安，王继荣【点击阅读】

摘要：针对古沉船中不同造型的陶瓷器打捞易受损等问题，本文设计了一种抓取陶瓷器的变胞机械手用于打捞3种不同造型的陶瓷器。基于变胞原理设计了变胞机械手结构，采用旋量理论分析了变胞手掌的不同构型下的的运动旋量系以及约束旋量系，求解了变胞手掌的活动度与灵巧性；通过分析变胞手掌不同构型下手指的空间位置，分析了手指的工作平面变化对抓取不同造型陶瓷器的可靠性和稳定性的影响。变胞抓取机械手的可变胞的优点为相关变胞机械手的设计和应用提供参考依据。

关键词：变胞原理;构型分析;抓取机械手;空间位置分析;

综合研究

1.基于自适应模型预测控制的智能车辆路径跟踪研究 阎明涛，符朝兴【点击阅读】

摘要：为了提高智能车辆在高速行驶下的路径跟踪的控制精度和稳定性能，提出了基于自适应模型预测控制(Adaptive model predictive control, AMPC)路径跟踪算法。在CarSim仿真软件中选定车辆模型参数，建立仿真车辆动力学模型；以路径跟踪误差最小作为控制目标，建立状态空间方程，在Matlab的MPC Designer中建立了智能车辆的目标函数，设定约束条件，设计自适应模型预测控制器；基于路径跟踪误差自适应调整模型预测控制器参数，搭建Matlab/Simulink与CarSim联合仿真模型框架，完成不同车速下智能车辆双车道换道路径跟踪控制的仿真验证。仿真结果表明，在车速10 km/h、30 km/h下，AMPC的路径跟踪最大误差为0.11 m,最大误差降低10%。在车速60 km/h、90 km/h时，AMPC的路径跟踪最大误差为0.05 m。

关键词：自适应模型预测控制;路径跟踪;Matlab;CarSim;联合仿真;

2.基于CiteSpace的国内外共享汽车领域研究文献计量分析 姜辉，王姿懿，董现垒【点击阅读】

摘要：基于2001—2023年中国知网和Web of Science数据库中的期刊论文，对共享汽车领域相关文献进行可视化分析，绘制科学知识图谱，研究共享汽车领域的研究脉络、关键节点及趋势问题。研究发现，2016年开始，关于共享汽车领域的中英文发文量开始上升，中文发文量自2018年开始下降，英文发文量自2022年开始下降；对共享汽车研究较多的机构主要有同济大学、University of California System、北京交通大学。“共享汽车”“Model”“Mobility”“Systems”是共享汽车相关领域关注的重点。共享汽车相关研究内容逐渐趋于多样化，探索共享汽车领域的研究现状与前沿对城市交通的可持续发展具有重要的理论意义。

关键词：共享汽车;知识图谱;研究热点;发展趋势;

3.超导领域光纤传感技术的专利文献分析研究 李成成【点击阅读】

摘要：针对超导领域光纤传感技术传输速度快及测量精度高等优点，本文利用智慧芽数据库，从全球专利视角对超导领域光纤传感技术相关研究进行可视化分析，重点对近20年超导领域光纤传感技术相关专利及文献数据进行分析。分析结果表明，近20年超导领域光纤传感技术专利申请量为1 240件，其中发明专利占比97.34%,主要申请国家(地区)主要为美国和中国，申请量分别为670件和163件。专利研发主要集中于传感器设计和应用领域拓展，其中分布式光纤测温技术是超导领域的重点技术领域之一，在后端信号处理方面技术研发较为分散。超导领域光纤传感技术正处于专利生命周期的稳定发展期，可从产业政策、技术布局、技术合作等方面推动超导领域光纤传感技术的发展，为超导状态监测领域提供更多有效的方案。

关键词：超导;光纤传感;专利信息;文献信息;

4.动车组客室PM2.5和PM10含量及影响因素探讨 夏建军，田旭鹏【点击阅读】

摘要：空气环境中PM2.5和PM10对人体健康有着重要影响，目前动车组客室内对PM2.5和PM10颗粒物含量还没有相关标准要求，本文采用激光粉尘测定仪对动车组客室PM2.5和PM10含量进行检测，并对检测结果与动车组空调新风结构、运行速度、运行线路、外部环境的相关性进行了研究。研究结果表明，所检测的动车组客室内PM2.5和PM10浓度基本可满足国家空气质量标准要求，但其浓度的高低受空调新风结构、外部环境影响明显。

关键词：动车组;PM2.5和PM10;测试及分析;

5.多普勒测速雷达之间干扰要素分析 王丽，沈辉【点击阅读】

摘要：当多个装备有多普勒测速雷达的载体同时飞行时，甲雷达发射的信号可能被乙雷达接收到，从而干扰乙雷达正常工作或者导致乙雷达测速精度变差。为此，本文以某工程产品为例，对可能存在干扰的两个载体的相对位置分析计算，确定雷达间相互干扰时载体飞行相对位置的边界条件，保证雷达能正常可靠工作，避免多普勒测速雷达之间的干扰。

关键词：多普勒测速雷达;干扰;相对位置;

6.中小规模生活垃圾焚烧厂污废水零排放可行性研究 梁汉清【点击阅读】

摘要：在中小型垃圾焚烧项目运营过程中产生的污废水不能合理处置会造成二次污染。参考大型生活垃圾焚烧项目垃圾渗沥液处理工艺，以甘肃某小型项目为研究对象，将通过渗沥液处理工艺(IOC+两级A/O+MBR+NF+RO)处理可生化污废水得到的浓缩液用于炉内减温，合格产水用于生产，不可生化处理的浓盐水用于炉渣消火。通过项目实施运行实现了中小型垃圾焚烧项目的污废水零排放，同时，减少了35.4 t/d的水资源消耗。

关键词：污废水;零排放;生活垃圾;