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A new approach for time effect analysis of settlement for single pile based on virtual soil-pile model 被引量:9
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作者 吴文兵 王奎华 +1 位作者 张智卿 CHIN Jian Leo 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS 2012年第9期2656-2662,共7页
A new approach is proposed to analyze the settlement behavior for single pile embedded in layered soils. Firstly, soil layers surrounding pile shaft are simulated by using distributed Voigt model, and finite soil laye... A new approach is proposed to analyze the settlement behavior for single pile embedded in layered soils. Firstly, soil layers surrounding pile shaft are simulated by using distributed Voigt model, and finite soil layers under the pile end are assumed to be virtual soil-pile whose cross-section area is the same as that of the pile shaft. Then, by means of Laplace transform and impedance function transfer method to solve the static equilibrium equation of pile, the analytical solution of the displacement impedance fimction at the pile head is derived. Furthermore, the analytical solution of the settlement at the head of single pile is theoretically derived by virtue of convolution theorem. Based on these solutions, the influences of parameters of soil-pile system on the settlement behavior for single pile are analyzed. Also, comparison of the load-settlement response for two well-instrumented field tests in multilayered soils is given to demonstrate the effectiveness and accuracy of the proposed approach. It can be noted that the presented solution can be used to calculate the settlement of single pile for the preliminary design of pile foundation. 展开更多
关键词 settlement time effect single pile virtual soil-pile model layered soil VISCOELASTICITY distributed Voigt model
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横观各向同性非饱和黄土蠕变特性及沉降预测 被引量:1
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作者 杨校辉 赵子毅 +2 位作者 郭楠 钱豹 朱彦鹏 《岩土力学》 北大核心 2025年第5期1489-1500,1510,共13页
大面积分层填筑完成后的填方地基具有横观各向同性的特点,且多处于非饱和状态,工后沉降预测困难,同时考虑横观各向同性和非饱和特性的蠕变模型未见提出。为此,改进非饱和土真三轴仪、制备横观各向同性非饱和黄土试样,通过土-水特征曲线... 大面积分层填筑完成后的填方地基具有横观各向同性的特点,且多处于非饱和状态,工后沉降预测困难,同时考虑横观各向同性和非饱和特性的蠕变模型未见提出。为此,改进非饱和土真三轴仪、制备横观各向同性非饱和黄土试样,通过土-水特征曲线试验得到不同深度处横观各向同性非饱和黄土基质吸力与含水率的关系,通过固结排水试验系统研究不同初始压实度、初始含水率、偏应力和净围压作用下黄土填土的蠕变特性;依据蠕变曲线确定修正Burgers元件模型中6个参数的表达式,建立了横观各向同性非饱和黄土填方地基的工后沉降预测方法。结果表明:横观各向同性非饱和黄土具有明显的蠕变特性,总体呈非线性衰减蠕变,初始压实度、初始含水率、偏应力和净围压均对其蠕变特性有显著影响;蠕变稳定应变与初始压实度呈线性变化关系,提高土体的压实度,可以有效减小填方地基的工后沉降;基于修正Burgers模型建立了能反映初始压实度、初始含水率、应力水平影响,并能准确描述横观各向同性非饱和黄土填方地基工后沉降规律的预测算法;通过实际工程监测结果验证,所提出的工后沉降预测算法简单实用,具有良好的预测效果。研究成果能够丰富和发展非饱和土的蠕变模型,为解决高填方地基变形计算问题提供科学依据。 展开更多
关键词 横观各向同性 非饱和黄土 填方地基 三轴蠕变试验 修正Burgers模型 工后沉降预测
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双线平行盾构隧道任意布置方式下施工引起的地表沉降预测模型
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作者 王超 邹金锋 《土木与环境工程学报(中英文)》 北大核心 2025年第3期113-125,共13页
为探究双线平行盾构隧道任意布置方式下施工引起的地表沉降规律,需建立相关理论预测模型。考虑地层土体损失率和收敛模式的影响,以圆形隧道为例,通过引入等效土体损失参数,以求得隧道收敛后的实际埋深,改进经典二维Peck模型。综合考虑... 为探究双线平行盾构隧道任意布置方式下施工引起的地表沉降规律,需建立相关理论预测模型。考虑地层土体损失率和收敛模式的影响,以圆形隧道为例,通过引入等效土体损失参数,以求得隧道收敛后的实际埋深,改进经典二维Peck模型。综合考虑隧道轴心连线与水平面夹角α、双线隧道半径(r_(1),r_(2))和隧道轴心间距D等3种主要影响因素,建立双线平行盾构隧道任意布置方式下施工引起的地表沉降预测模型,通过实际工程的现场监测结果和数值模拟结果验证预测模型的工程适用性,并对双线平行盾构隧道任意布置方式下施工引起地表沉降的主要影响因素进行分析。结果表明:预测模型可用于解决双线平行盾构隧道任意布置方式下施工引起的地表沉降问题,且满足20%的工程精度要求;地表沉降曲线从“V”形至“W”形间变化的临界参数值[α,r_(2)/r_(1),D/H']为[60°,2.0,1.0],可据此初步判断地表沉降曲线形状并检验地表沉降计算结果的合理性,为类似隧道工程建设中的地表沉降变形预测及控制提供参考。 展开更多
关键词 双线平行盾构隧道 布置方式 地表沉降 预测模型
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基于转矩和悬浮力分配函数的单绕组BSRMWR预测控制
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作者 杨艳 吴苏 +1 位作者 刘泽远 刘程子 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第15期6116-6128,I0030,共14页
由于单绕组宽转子齿结构无轴承开关磁阻电机的供电方式和双凸极结构,其在应用传统电流斩波控制策略时存在较大的转矩脉动和悬浮力波动以及悬浮运行不稳定的情况。为克服这些不足,该文基于该电机的本体结构与工作原理,提出适用于该电机... 由于单绕组宽转子齿结构无轴承开关磁阻电机的供电方式和双凸极结构,其在应用传统电流斩波控制策略时存在较大的转矩脉动和悬浮力波动以及悬浮运行不稳定的情况。为克服这些不足,该文基于该电机的本体结构与工作原理,提出适用于该电机的转矩分配函数和悬浮力分配函数;结合模型预测控制理论,研究一种基于转矩分配函数和悬浮力分配函数的预测转矩和预测悬浮力控制方法;通过仿真软件及硬件平台,验证该控制方法的效果。结果表明,该控制方法不仅可以实现电机的稳定悬浮运行,而且在抑制转矩脉动和悬浮力波动方面具有优越性。 展开更多
关键词 无轴承开关磁阻电机 单绕组 宽转子齿 转矩分配函数 悬浮力分配函数 模型预测控制
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基于优化的EMD-LSTM的土石坝沉降预测模型研究
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作者 李宗淇 姚成林 赵文波 《水利水电技术(中英文)》 北大核心 2025年第S1期272-281,共10页
针对土石坝沉降预测模型中回归模型易受多重共线性影响,神经网络模型存在过拟合、局部极值陷阱以及超参数难以确定等问题,提出了一种基于经验模态分解(EMD)和长短期记忆神经网络(LSTM)的优化模型。首先,通过EMD对全球导航卫星系统(GNSS... 针对土石坝沉降预测模型中回归模型易受多重共线性影响,神经网络模型存在过拟合、局部极值陷阱以及超参数难以确定等问题,提出了一种基于经验模态分解(EMD)和长短期记忆神经网络(LSTM)的优化模型。首先,通过EMD对全球导航卫星系统(GNSS)测点的时间序列数据进行多尺度分解,提取趋势和周期成分。然后,利用主成分分析(PCA)筛选关键影响因子,减少数据维度,提高模型的泛化能力。最后,采用LSTM构建时间序列模型,并通过鲸鱼优化算法(WOA)优化LSTM的超参数,以提升模型的预测精度和收敛速度。实验结果表明,该模型在土石坝沉降预测中具有显著的优势,均方误差(MSE)为7.070 1,平均绝对误差(MAE)为1.885 9,拟合优度(R2)为99.83%。与传统方法相比,该模型在降噪、特征捕捉和超参数优化等方面均有明显提升,可为土石坝沉降提供可靠的预测方案。 展开更多
关键词 土石坝 沉降预测 模型 经验模态分解(EMD) 长短期记忆神经网络(LSTM)
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针刺吸盘抓取单层服装裁片的影响因素分析
6
作者 王金钊 侯珏 +2 位作者 杨阳 封磊 刘正 《服装学报》 北大核心 2025年第1期33-39,45,共8页
为了探究服装生产中针刺吸盘自动抓取单层裁片的影响因素,选取18种织物裁片进行抓取实验。通过确定裁片抓取效果的评价尺度,对裁片物理属性与抓取效果进行相关性分析;基于逐步多元回归分析法建立吸盘出针长度的抓取效果模型,定义针刺吸... 为了探究服装生产中针刺吸盘自动抓取单层裁片的影响因素,选取18种织物裁片进行抓取实验。通过确定裁片抓取效果的评价尺度,对裁片物理属性与抓取效果进行相关性分析;基于逐步多元回归分析法建立吸盘出针长度的抓取效果模型,定义针刺吸盘抓取指数,并提出针刺吸盘抓取裁片的参数设置方法。研究表明:裁片抓取效果与织物厚度、密度、面密度和硬挺度相关性较高,对应相关性指标分别为0.697,0.687,0.733和0.443;面料柔软度和光滑度及纱线参数可影响抓取效果;针刺吸盘抓取指数可通过裁片物理属性进行回归预测;预测模型的调整R2达到0.91,进而确定吸盘出针长参数。 展开更多
关键词 针刺吸盘 服装裁片 单层抓取 预测模型 硬挺度
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基于改进模型预测控制的大功率双极Π型DC/DC变换器研究
7
作者 孟繁丞 马文忠 +3 位作者 王玉生 张文艳 李恒硕 朱亚恒 《电力系统保护与控制》 北大核心 2025年第15期13-26,共14页
非隔离型DC/DC变换器在电网互联时面临稳定性不强、电能质量差及故障处理弱等问题。分析了一种单相运行且具有双向直流故障闭锁能力的双极Π型模块化多电平DC/DC变换器(modular multilevel DC/DC converter,DC-MMC)拓扑结构和故障闭锁原... 非隔离型DC/DC变换器在电网互联时面临稳定性不强、电能质量差及故障处理弱等问题。分析了一种单相运行且具有双向直流故障闭锁能力的双极Π型模块化多电平DC/DC变换器(modular multilevel DC/DC converter,DC-MMC)拓扑结构和故障闭锁原理,设计了基于单相dq解耦的双闭环PI控制策略,实现了变换器桥臂直流分量、系统环流及桥臂间功率平衡控制。但适用于DC-MMC的模型预测控制存在控制复杂、计算量大及响应慢等问题,针对变换器结构的强耦合特性,提出一种基于分步寻优原理的改进模型预测控制策略以提高变换器稳态和暂态性能。最后通过MATLAB/Simulink搭建仿真模型验证了所提控制策略的可行性和有效性。 展开更多
关键词 非隔离型模块化多电平DC/DC变换器 单相解耦变换器 模型预测控制 双向直流故障闭锁
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基于改进Stacking多模型融合的高速公路隧道建设碳排放预测模型
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作者 吴佳润 林宇亮 +1 位作者 邢浩 宁曦 《湖南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期57-65,共9页
隧道工程作为交通基础设施的重要组成部分,其建设过程中的碳排放问题日益受到关注.构建合理的隧道建设碳排放预测模型为控制隧道工程碳排放量、实现隧道减碳设计提供重要的科学依据.据此,以勐绿高速公路隧道工程建设为依托,考虑围岩级... 隧道工程作为交通基础设施的重要组成部分,其建设过程中的碳排放问题日益受到关注.构建合理的隧道建设碳排放预测模型为控制隧道工程碳排放量、实现隧道减碳设计提供重要的科学依据.据此,以勐绿高速公路隧道工程建设为依托,考虑围岩级别、隧道总长度等12个特征参数,建立了120个隧道不同衬砌设计每延米隧道建设碳排放样本.在传统Stacking算法的基础上,提出了一种改进Stacking多模型融合的隧道建设碳排放预测方法.通过残差赋权方式组合基学习器交叉验证得到的各训练模型,降低了对噪声的敏感性.并以原始训练集和组合基学习器的预测结果作为元学习器输入,保留了原始数据集的信息.研究结果表明,改进Stacking算法预测碳排放量与实际碳排放量的均方根误差(E_(RMSE))、平均绝对误差(E_(MAE))以及决定系数(R^(2))不仅优于3种单一基学习器,也优于传统Stacking算法.因此,推荐将改进Stacking算法用于隧道建设碳排放预测. 展开更多
关键词 隧道建设 碳排放 单一基学习器 Stacking模型融合 预测模型
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变分模态分解下融合时序InSAR沉降监测的HPO-LSTM预测模型
9
作者 陈兰兰 范永超 +1 位作者 肖海平 夏益强 《有色金属科学与工程》 北大核心 2025年第2期297-305,共9页
InSAR技术是实现大范围矿区地表沉降分析的重要手段和方法,准确预测地表沉降对预防地质灾害具有重要意义。考虑到InSAR技术提取的矿区地表沉降数据存在较强的波动性和非线性,以及长短期时间记忆(Long Short-Term Memory,LSTM)网络模型... InSAR技术是实现大范围矿区地表沉降分析的重要手段和方法,准确预测地表沉降对预防地质灾害具有重要意义。考虑到InSAR技术提取的矿区地表沉降数据存在较强的波动性和非线性,以及长短期时间记忆(Long Short-Term Memory,LSTM)网络模型的超参数难以确定的问题,本文提出一种变分模态分解(VMD)结合猎食者算法(Hunter-Prey Optimizer,HPO)优化LSTM的地表沉降预测模型,以某矿为研究对象,通过VMD算法将矿区沉降信息分解为多个模态分量,然后使用HPOLSTM模型对这些模态分量进行预测,并与InSAR监测结果进行对比分析。结果表明:与VMD-BP和VMD-ELM模型相比,该方法的预测效果更好,平均绝对误差最少降低85.41%,均方根误差最少降低85.02%,平均绝对百分比误差最少降低87.05%,表明该方法具有更强的可靠性和可行性。 展开更多
关键词 时序InSAR 沉降监测 变分模态分解 HPO-LSTM预测模型
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永磁同步电动机的新型双矢量模型预测电流控制
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作者 徐梓皓 戴肖肖 +3 位作者 张汉章 蒋连杰 吴元柱 马莉 《江苏大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期452-457,共6页
针对传统单矢量控制输出的电压矢量精度低和传统双矢量控制开关频率高的问题,提出了一种能够选择输出电压矢量顺序的双矢量模型预测控制算法.通过计算占空比和对比前后电压矢量选择输出电压顺序,对输出电压的开关信号进行重新排序,降低... 针对传统单矢量控制输出的电压矢量精度低和传统双矢量控制开关频率高的问题,提出了一种能够选择输出电压矢量顺序的双矢量模型预测控制算法.通过计算占空比和对比前后电压矢量选择输出电压顺序,对输出电压的开关信号进行重新排序,降低双矢量算法的开关频率.采用MATLAB/Simulink搭建仿真模型,验证提出策略的有效性.在基于RTU-BOX204控制器搭建的平台上完成试验.结果表明:新算法与传统单矢量控制相比具有更好的稳态响应,而与双矢量控制相比则具有更低的平均开关频率,同时减小了开关损耗. 展开更多
关键词 永磁同步电动机 模型预测控制 双矢量控制 开关频率 单矢量控制 延时补偿
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露天台阶爆破智能设计系统研发及应用 被引量:1
11
作者 杨军 李立杰 刘红岩 《金属矿山》 北大核心 2025年第1期160-167,共8页
爆破作为采矿的主要环节在数字化矿山建设中具有举足轻重的作用,提高爆破设计的科学性和合理性,需要突破传统爆破设计过多依靠个人经验和爆破理论发展不足等瓶颈。为此,以VC++作为开发平台,采用Open GL作为3D图形引擎,由底层自主开发了... 爆破作为采矿的主要环节在数字化矿山建设中具有举足轻重的作用,提高爆破设计的科学性和合理性,需要突破传统爆破设计过多依靠个人经验和爆破理论发展不足等瓶颈。为此,以VC++作为开发平台,采用Open GL作为3D图形引擎,由底层自主开发了相应的露天台阶爆破智能设计系统。该系统基于高精度延时逐孔起爆条件下单孔拟柱体(炮孔分担区域)破碎理论模型,结合人工智能和台阶爆破设计原理,实现三维布孔自动化、起爆网络连接自动化、爆破参数选取智能化和设计图表规范化等目标。系统具有的逐孔计算校核炮孔药量和爆破震动、飞石及爆堆破碎效果预测等功能,成功解决了爆破方案精确设计中的核心问题。最后将该系统应用于非洲纳米比亚湖山铀矿复杂矿体矿岩分离爆破生产实践,通过矿岩分离爆破技术成功地将矿石贫化率由最初的17%大幅降至13%,直接生产成本降低了4.60%,同时显著提高了矿山爆破作业的智能化水平,节约了企业总生产成本,取得了显著的经济和社会效益。 展开更多
关键词 露天台阶爆破 智能设计系统 单孔拟柱体破碎模型 爆破效果预测 矿岩分离
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基于单细胞及普通转录组数据构建结直肠癌患者新型糖酵解相关预后风险模型
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作者 姚凯 夏静怡 +5 位作者 张硕 孙韵 马俊杰 朱博 任丽 张从利 《细胞与分子免疫学杂志》 北大核心 2025年第2期105-115,共11页
目的探究糖酵解基因对结直肠癌(CRC)患者的预后价值并构建新型糖酵解相关预后风险模型。方法从肿瘤基因组图谱数据库(TCGA)和基因表达综合数据库(GEO)收集CRC患者的单细胞、普通转录组数据;通过ssGSEA方法计算各样本糖酵解评分;利用Kapl... 目的探究糖酵解基因对结直肠癌(CRC)患者的预后价值并构建新型糖酵解相关预后风险模型。方法从肿瘤基因组图谱数据库(TCGA)和基因表达综合数据库(GEO)收集CRC患者的单细胞、普通转录组数据;通过ssGSEA方法计算各样本糖酵解评分;利用Kaplan-Meier方法绘制CRC患者糖酵解评分总生存率生存曲线;基于单细胞转录组数据,在糖酵解评分最高细胞类型中定义糖酵解相关亚群;通过基因富集、代谢活性分析和单因素Cox回归鉴定新定义亚群的生物学功能及对患者预后影响;基于影响预后最显著亚群的特征基因,构建并验证预后风险模型;采用基因集富集分析(GSEA)探讨高低风险组患者间生物学功能差异;使用R软件包评估高低风险组间免疫微环境和药物敏感性差异;借助Enrichr数据库预测预后风险基因的靶向药物。结果糖酵解评分在肿瘤组织中显著升高,且高糖酵解评分与CRC患者的不良预后相关。CRC组织中,糖酵解评分最高的细胞类型为上皮细胞,我们在这些细胞中定义了8个糖酵解相关的细胞亚群。这些亚群中,P4HA1+上皮细胞亚群与患者不良预后密切相关。基于该亚群特征基因,成功构建并验证了糖酵解相关预后风险模型。GSEA显示高低风险组之间存在显著生物学差异。免疫微环境分析表明,高风险组患者巨噬细胞和肿瘤相关成纤维细胞浸润较高,且伴有明显的免疫排斥和抑制;低风险组患者的B细胞和T细胞浸润较高。药物敏感性分析显示,高风险组患者对阿博利布等药物敏感,低风险组对顺铂等药物敏感。药物预测结果还表明,丙戊酸可能是预后风险基因的潜在靶向药物。结论CRC中高糖酵解状态影响患者预后。我们构建的新型糖酵解相关预后风险模型,在辅助CRC的诊疗方面具有潜在价值。 展开更多
关键词 结直肠癌(CRC) 糖酵解 单细胞分析 预后风险模型
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囊袋式注浆对盾构下穿高速铁路路基沉降的控制效果 被引量:3
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作者 孙铁成 王爱玉 +2 位作者 张岩俊 尹显利 张文博 《铁道建筑》 北大核心 2024年第9期120-126,共7页
高铁路基的沉降变形是影响运营安全的重要因素,盾构下穿既有高铁线路施工可诱发高铁路基沉降变形。为有效控制高铁路基沉降,基于数值模拟探究了囊袋式注浆作为高铁路基沉降主动控制措施的有效性。结果表明:注浆囊袋对其周围土体的影响... 高铁路基的沉降变形是影响运营安全的重要因素,盾构下穿既有高铁线路施工可诱发高铁路基沉降变形。为有效控制高铁路基沉降,基于数值模拟探究了囊袋式注浆作为高铁路基沉降主动控制措施的有效性。结果表明:注浆囊袋对其周围土体的影响具有局部性,地层等效塑性应变随注浆体埋深的增加而增大,且塑性区厚度通常小于注浆囊袋膨胀厚度的3.0倍。囊袋的埋设深度和膨胀直径对路基抬升整治范围有影响,囊袋埋设越浅其膨胀后对路基抬升的影响效果越明显,且路基表层的隆起变形曲线符合高斯方程。提出了盾构下穿高铁路基时囊袋式注浆控制措施下路基沉降预测模型,可指导盾构下穿高铁路基的沉降控制。 展开更多
关键词 高速铁路 路基沉降 囊袋式注浆 盾构下穿 主动控制措施 沉降预测模型
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台阶单孔爆破振动预测模型研究 被引量:1
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作者 李胜林 韩昊轩 +3 位作者 李晨 李洪超 王樨尧 张坤麟 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期1027-1039,共13页
爆破振动具有随机性,振动波的强度和频率具有非平稳性,为了构建能够真实反映爆破振动波形特性的台阶单孔爆破振动预测模型,通过调制白噪声的过程确定模型的频率函数,用角频率的时变性来描述振动波形频率的非平稳性;通过对强度包络函数... 爆破振动具有随机性,振动波的强度和频率具有非平稳性,为了构建能够真实反映爆破振动波形特性的台阶单孔爆破振动预测模型,通过调制白噪声的过程确定模型的频率函数,用角频率的时变性来描述振动波形频率的非平稳性;通过对强度包络函数的筛选,选取Gamma函数来描述爆破振动波形强度的非平稳性;用高通滤波处理提高了预测模型在低频段的模拟精度.以预测模型与现场实测波形的时程频率一致为约束条件,阻尼比与不规则指数呈线性关系,确定模型的频率参数(η,ξ,γ),以现场实测波形累计能量为约束条件,确定模型的强度参数(I0,α,β),模型输出波形的峰值振速、主频分别与现场实测波形特征的较好吻合,证明了所构建预测模型的正确性和有效性. 展开更多
关键词 单孔爆破 爆破振动 预测模型 GAMMA函数 调制白噪声
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有源缓冲型逆变器功率解耦技术研究
15
作者 陈亦文 童筱涵 +2 位作者 吕涛 李文博 江加辉 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期98-108,共11页
为实现单级单相升压逆变并能有效抑制直流侧二次纹波电流,提出一种带有源缓冲的电流型逆变器电路拓扑,研究该逆变器的6种电路模态并提出其两模态调制策略和三模态调制策略,设计2种调制策略下的模型预测控制策略,提供主电路参数设计准则... 为实现单级单相升压逆变并能有效抑制直流侧二次纹波电流,提出一种带有源缓冲的电流型逆变器电路拓扑,研究该逆变器的6种电路模态并提出其两模态调制策略和三模态调制策略,设计2种调制策略下的模型预测控制策略,提供主电路参数设计准则。从储能电感电流的最大脉动量与二次纹波含量两方面对2种调制策略进行对比分析,得出了三模态调制策略具有更好纹波抑制效果的结论。对2种调制策略下的逆变器进行仿真分析,仿真结果表明,三模态调制下电路的输出电压总谐波失真率、电感电流相对脉动量与二倍频含量均低于两模态调制下的数据。设计并搭建500VA 48VDC/220V50HzAC有源缓冲型单级单相升压逆变器实验装置,给出了三模态调制下基于模型预测控制的逆变器实验波形,进一步证实了所提研究方案在实现单级升压逆变的同时具有二次纹波抑制能力。 展开更多
关键词 单相逆变器 单级升压 调制策略 有源缓冲 功率解耦 模型预测控制
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卡车刹车鼓温度及差速器油温监控预测系统设计 被引量:1
16
作者 黄丽源 陈奇 +2 位作者 王良健 张道成 夏同良 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第7期893-899,共7页
为防止卡车在长时间刹车后,刹车鼓温度过热或高负载情况下差速器油温过高而发生事故,文章设计一种基于STM32F429和STM32F103单片机协同工作的卡车刹车鼓温度、差速器油温监控与预测系统。该系统以STM32F429单片机为主处理器,利用控制器... 为防止卡车在长时间刹车后,刹车鼓温度过热或高负载情况下差速器油温过高而发生事故,文章设计一种基于STM32F429和STM32F103单片机协同工作的卡车刹车鼓温度、差速器油温监控与预测系统。该系统以STM32F429单片机为主处理器,利用控制器局域网(controller area network,CAN)总线和以STM32F103为核心的从处理器进行及时数据传输和存储,并融入STemWin系统设计人机交互界面,基于自回归求积移动平均理论建立温度预测模型。仿真结果表明:该系统稳定可靠、预测精准,能有效减少因刹车鼓温度或差速器油温过高而引起的事故。 展开更多
关键词 STM32单片机 控制器局域网(CAN)总线 人机交互界面 刹车鼓温度 温度预测模型
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融合改进Dijkstra算法和MPC的单舵轮机器人路径规划 被引量:4
17
作者 郭建 曾志豪 +3 位作者 黄熙航 谢瑞伦 杨朋 王家淳 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2024年第6期18-23,共6页
为提高单舵轮机器人在路径规划性能和路径跟踪精度,提出一种融合改进Dijkstra算法和MPC的路径规划算法。首先,对比Dijkstra算法和A^(*)算法两种方法获得的路径规划轨迹长度;随后,改进Dijkstra算法,替换与障碍物碰撞的子路径段,并对路径... 为提高单舵轮机器人在路径规划性能和路径跟踪精度,提出一种融合改进Dijkstra算法和MPC的路径规划算法。首先,对比Dijkstra算法和A^(*)算法两种方法获得的路径规划轨迹长度;随后,改进Dijkstra算法,替换与障碍物碰撞的子路径段,并对路径进行平滑优化处理;再者,建立单舵轮机器人数学模型,基于优化后的MPC算法,分别以直线和圆弧路径跟踪进行仿真。仿真实验结果表明,跟踪直线速度从1.19 m/s平稳到达1.91 m/s,角加速度为1 rad/s^(2),跟踪圆弧速度从1.19 m/s增加至2 m/s,角速度平稳变化;最后,通过样机实验结果表明,MPC算法能够使得单舵轮移动机器人运动高度贴合改进的Dijkstra算法路径规划的轨迹,且行驶平稳。 展开更多
关键词 单舵轮机器人 DIJKSTRA算法 模型预测控制轨迹跟踪
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基于Self-CGRU模型的地铁基坑周边地表沉降预测 被引量:1
18
作者 张文松 贾磊 +1 位作者 姚荣涵 孙立 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期2474-2482,2491,共10页
为提升地铁基坑开挖引发的地表沉降的预测精度,基于自注意力机制和深度学习提出一种能捕捉沉降数据时空特性的深度注意力组合预测模型(self-attention convolutional gated recurrent units,Self-CGRU)。Self-CGRU模型由空间模块和时间... 为提升地铁基坑开挖引发的地表沉降的预测精度,基于自注意力机制和深度学习提出一种能捕捉沉降数据时空特性的深度注意力组合预测模型(self-attention convolutional gated recurrent units,Self-CGRU)。Self-CGRU模型由空间模块和时间模块搭建。空间模块中,选择卷积神经网络捕捉相邻监测点沉降数据的空间相关性;时间模块中,使用门控循环单元神经网络分析沉降数据的时间规律,并引入自注意力机制捕获沉降数据内部的自相关性,进而得到沉降预测值。选取中国深圳市地铁基坑周边地表沉降数据验证Self-CGRU模型,结果表明:相比现有模型,Self-CGRU模型预测性能更好,使预测精度提高了17.48%~29.17%。研究成果可为地铁基坑周边地表沉降预测提供一种准确且稳定的新模型。 展开更多
关键词 沉降预测 组合模型 时空特性 深度学习 自注意力机制
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基于模型预测控制的输入并联输出串联双有源桥变换器均压控制策略
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作者 马智 蔺红 樊艳芳 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2024年第22期12-21,共10页
以双有源桥变换器(dual-active-bridge converters, DAB)为子模块、输入端并联输出端串联(input parallel output series, IPOS)构成的IPOS-DAB变换器是全直流风电系统实现风电直流汇集与送出的关键枢纽。IPOS-DAB变换器在工程实际应用... 以双有源桥变换器(dual-active-bridge converters, DAB)为子模块、输入端并联输出端串联(input parallel output series, IPOS)构成的IPOS-DAB变换器是全直流风电系统实现风电直流汇集与送出的关键枢纽。IPOS-DAB变换器在工程实际应用中元器件参数存在差异,并串联时不同DAB子模块输出功率不均衡,导致DAB子模块输出电压电流不均衡,进而会造成子模块损坏的机率大增,极大地降低了系统的可靠性。传统均压控制存在可靠性较低、动态性能不足的问题,因此无法满足外部动态扰动时的控制要求。针对此问题,结合模型预测控制(model predictive control, MPC)方法的优势,采用模型预测控制对IPOS-DAB变换器进行均压控制。首先根据IPOS-DAB变换器建立预测模型,然后设计控制目标函数及整体控制策略。最后在Matlab/Simulink中搭建系统模型,在不同工况下与传统均压控制进行对比仿真验证,证明了所提控制策略具有更好的均压控制效果。 展开更多
关键词 双有源桥变换器 单重移相控制 全直流风电系统 均压控制 模型预测控制 风电直流外送
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基于盾构施工进程与时空因素的临近建筑物沉降预测研究
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作者 詹涛 黄浩 《土木工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第S1期117-121,共5页
为了准确预测盾构施工以及时空效应对临近建筑物沉降变化的影响,提出了一种融合卷积神经网络(CNN)和长短时记忆神经网络(LSTM)的混合神经网络预测模型。该模型利用卷积网络层提取不同监测项目数据与盾构施工进度之间的空间特征,通过长... 为了准确预测盾构施工以及时空效应对临近建筑物沉降变化的影响,提出了一种融合卷积神经网络(CNN)和长短时记忆神经网络(LSTM)的混合神经网络预测模型。该模型利用卷积网络层提取不同监测项目数据与盾构施工进度之间的空间特征,通过长短时记忆神经网络层对多因素特征序列样本进行深度学习和训练,引入麻雀搜索算法(SSA)优化参数,得到沉降预测结果,同时输出优化后的最佳模型参数。结合南昌市轨道02标段东延工程实际监测数据,进行实例验证。研究结果表明,该模型能够更加稳定和准确地预测建筑物的沉降情况,麻雀搜索算法(SSA)在CNN-LSTM参数优化问题中取得很好的效果。这一研究为盾构施工与建筑物沉降之间的关系提供了新的预测模型和方法,对于提高施工安全性和减少风险具有重要意义,为深度学习在地下工程监测和风险评估领域的应用提供了有益的启示。 展开更多
关键词 盾构施工 临近建筑物 时空效应 组合模型 沉降预测
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