立式双曲面网板水动力性能优化研究

1

作者 初文华 赵子静 +4 位作者 郭慧琴 武树龙 叶旭昌 崔森琦 王一博 《海洋渔业》 CSCD 北大核心 2024年第4期473-486,共14页

为研究结构型式及尺寸对立式双曲面网板水动力性能的影响机理,基于计算流体力学方法,建立立式双曲面网板三维数值模型,计算分析其水动力性能,并通过设计制作缩比模型开展动水槽试验,验证数值结果的有效性。开展曲面板弯曲度、弯曲度位... 为研究结构型式及尺寸对立式双曲面网板水动力性能的影响机理,基于计算流体力学方法,建立立式双曲面网板三维数值模型,计算分析其水动力性能,并通过设计制作缩比模型开展动水槽试验,验证数值结果的有效性。开展曲面板弯曲度、弯曲度位置、支撑板间距等不同结构参数对立式双曲面网板水动力性能的影响规律研究,以探究最优化的结构设计方案。研究结果表明:曲面板弯曲度的同步改变和单一改变均会对立式双曲面网板的水动力性能产生不同程度的影响。如果只考虑扩张效果,曲面板A、B的弯曲度均设置为20%左右,或曲面板A弯曲度设置为15%、曲面板B弯曲度设置为25%左右,均可在一定范围内将立式双曲面网板的最大升力系数提高到最大值;但从网板综合性能考虑,后一方案可获得更高的最大升阻比。当曲面板弯曲度位置同步设置为50%时,网板升力系数可达到最大值,此时扩张效果最佳,而当曲面板弯曲度位置同步设置为20%时,最大升阻比达到峰值,网板综合性能相对更好。支撑板间距对立式双曲面网板水动力性能的影响不明显,将支撑板间距设置为420 mm左右,可在小冲角范围内提升其最大升阻比。 展开更多

关键词 立式双曲面网板 水动力性能 数值模拟 水槽试验 结构参数

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重力式海洋养殖网箱系统受力分布及变形研究 被引量：9

2

作者 曹宇 王宁 +2 位作者 叶谦 单华锋 张安 《渔业现代化》 CSCD 2022年第5期106-114,共9页

以重力式海洋养殖网箱系统为研究对象,基于海洋工作环境,借助网衣网目群化等方法建立浮式养殖平台-网箱水动力仿真模型,应用质量集中法及Morison方程研究了网箱系统联合浮式养殖平台运动响应的受力分布及变形。对比试验数据验证了计算... 以重力式海洋养殖网箱系统为研究对象,基于海洋工作环境,借助网衣网目群化等方法建立浮式养殖平台-网箱水动力仿真模型,应用质量集中法及Morison方程研究了网箱系统联合浮式养殖平台运动响应的受力分布及变形。对比试验数据验证了计算方法的可行性。结果显示:在浪流作用下浮式养殖平台与网箱间的系泊缆受力呈现大幅波动;网衣受力最大区域出现在靠近系泊缆部位,且受力最大区域垂直方向网绳张力最大值是相邻水平网绳张力的4.8倍;网衣变形主要受浪流影响较大且往复变化,工作海况下最小网衣体积剩余率为80.1%;随着海况等级升高,系泊缆张力增大且网衣体积剩余率减小,在6级海况下最小网衣剩余体积率为60.5%。本研究结果可为重力式海洋养殖网箱系统的应用提供技术支持。 展开更多

关键词 海洋养殖网箱 网衣网目群化 受力分布 浪流作用 体积剩余率

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基于代理模型与Wilson法的低流速下水轮机翼型优化研究

3

作者 申春赟 章嘉豪 +2 位作者 丁成林 王世明 娄嘉奕 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期604-611,共8页

针对中国绝大部分海域平均流速低导致水轮机适用性不足的问题,在低流速下对经过代理模型优化前后的设计翼型进行数值仿真优化研究。基于儒可夫斯基定理对低速潮流能翼型构建模型进行设计,得到相对厚度12%、相对弯度2.5%的原始翼型;通过... 针对中国绝大部分海域平均流速低导致水轮机适用性不足的问题,在低流速下对经过代理模型优化前后的设计翼型进行数值仿真优化研究。基于儒可夫斯基定理对低速潮流能翼型构建模型进行设计,得到相对厚度12%、相对弯度2.5%的原始翼型;通过代理模型设置4阶CST方程进行参数优化。结果表明,厚度较薄、弯度较大的翼型水动力性能更优异,优化后最大厚度点前移4.58%,升阻比提升4.03%,为水轮机叶轮翼型设计在低流速研究工作提供新的思路。 展开更多

关键词 水轮机 数值模拟 翼型 代理模型 低流速

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需求不确定的海上溢油应急物资运送优化

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作者 陶宁蓉 詹慧萍 王世明 《安全与环境学报》 北大核心 2025年第2期615-623,共9页

为了解决海上溢油事故发生时救援物资运送的问题,结合海上油膜的时变特性,考虑事故发生初期救援点位置变化和救援物资需求不确定,引入机会约束来确保满足救援点需求的可靠性,构建最小化环境污染和救援成本的双目标分布式鲁棒优化模型,... 为了解决海上溢油事故发生时救援物资运送的问题,结合海上油膜的时变特性,考虑事故发生初期救援点位置变化和救援物资需求不确定,引入机会约束来确保满足救援点需求的可靠性,构建最小化环境污染和救援成本的双目标分布式鲁棒优化模型,并利用非支配排序遗传算法求解。结果表明,与随机规化和鲁棒优化相比,采用分布式鲁棒优化方法处理所研究问题得到的解总成本更低,分别减少了4.30%和3.95%。与不考虑需求扰动的模型相比,所建模型可使优化结果更稳定,环境污染、救援成本的变异系数可由10.77%、12.37%分别降至4.10%、5.83%。敏感性分析结果表明,在制定救援方案时,基于恰当的可靠性水平可有效降低救援成本和环境污染。 展开更多

关键词 公共安全 海上溢油 物资调度 分布式鲁棒优化 需求不确定 救援点漂移

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基于余压发电系统的水轮机优化设计与试验研究 被引量：3

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作者 王世明 龚芳芳 李泽宇 《机械设计》 CSCD 北大核心 2022年第10期77-83,共7页

为了探究余压利用技术和提高余压能水轮机在实际工况下的获能效率,对一种余压水流能发电装置进行了研究。通过有限元分析软件,对整体结构、轮机叶轮优化进行了研究。水流发电装置以水斗式水轮机作为唯一的余压能转化装置,其轮机叶轮结... 为了探究余压利用技术和提高余压能水轮机在实际工况下的获能效率,对一种余压水流能发电装置进行了研究。通过有限元分析软件,对整体结构、轮机叶轮优化进行了研究。水流发电装置以水斗式水轮机作为唯一的余压能转化装置,其轮机叶轮结构是影响发电的重要因素。利用计算流体分析软件对水轮机叶轮叶片进行了数值计算,研究水斗式叶片数目对于水轮机水动力性能的影响,以水斗式叶片数目为单一变量,分别计算各常规水头工况下,余压发电装置内部的水动力特性,探究余压发电水斗式导叶片数目对于装置获能效率的影响,并给出基于Labview设计的管道余压发电数据采集系统,对余压发电进行测控与数据记录;最后通过室内试验对实际工况下轮机发电效率进行了验证。结果表明:导叶片数目对水轮机获能效率产生影响,在实际工况下,28叶片的结构形式更有利于余压发电系统叶轮获得较高发电效率。 展开更多

关键词 获能效率 水动力 叶轮优化 模拟试验

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波浪能无人艇的动力系统研究综述 被引量：1

6

作者 李永国 汤璇 +1 位作者 徐彩银 李祥燕 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2023年第8期1262-1272,共11页

近十几年来,作为利用波浪能的新型无人艇,波浪能无人艇引起了海洋可再生能源领域许多学者的注意。本文以波浪能无人艇的动力系统设计及研究为主要课题,收集了国内外关于波浪能无人艇的应用实例,从实用的角度分析了波浪能无人艇动力系统... 近十几年来,作为利用波浪能的新型无人艇,波浪能无人艇引起了海洋可再生能源领域许多学者的注意。本文以波浪能无人艇的动力系统设计及研究为主要课题,收集了国内外关于波浪能无人艇的应用实例,从实用的角度分析了波浪能无人艇动力系统的性能要求并整理了其动力系统的组成结构及总体设计思路。然后基于动力系统的总体设计思路及实际研究成果,对具体研究内容进行了分类和比较,总结了不同的研究方案并列举了典型例子。本文旨在梳理国内外已有的研究成果,归纳总结各个研究团队所采取的研究思路,并分析其中异同,为国内学者们做进一步研究提供参考。 展开更多

关键词 波浪能 动力系统 波浪滑翔器 无人艇

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渔船主机功率在线监测研究 被引量：1

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作者 王永鼎 陈晨超 《渔业现代化》 CSCD 2021年第4期70-76,共7页

针对中国渔船目前存在的“大机小标”现象以及缺少相应监测手段的情况,对渔船主机功率在线监测系统进行研究。采用磁电式转速传感器与应变式扭矩传感器对渔船主机的转速与扭矩进行测量,通过无线遥测系统传输采集信号,并使用计算机进行... 针对中国渔船目前存在的“大机小标”现象以及缺少相应监测手段的情况,对渔船主机功率在线监测系统进行研究。采用磁电式转速传感器与应变式扭矩传感器对渔船主机的转速与扭矩进行测量,通过无线遥测系统传输采集信号,并使用计算机进行处理得到功率值,实现对渔船主机功率的在线监测、记录和回放。选择潍柴WP10C287-21型柴油机按照推进特性进行试验,将测量值与标定值进行对比。结果显示,在监测对象WP10C287-21型柴油机标定功率范围内,监测系统的功率测量误差率均在1%以内,可以较为精确地实现对渔船主机功率的在线监测。本研究为相关单位收集渔船主机功率信息,管理渔船捕捞作业,优化船-机-桨匹配提供参考。 展开更多

关键词 渔船管理 柴油机 功率监测 无线遥测 大机小标 主机功率 渔船

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轻量化神经网络在远洋鱿钓检测技术中的应用

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作者 刘雨青 周彦 +1 位作者 黄璐瑶 隋佳蓉 《渔业现代化》 CSCD 2022年第1期61-71,共11页

中国远洋鱿鱼捕捞技术比较单一,智能化的鱿鱼捕捞技术对远洋渔业资源统计至关重要。在智能化鱿鱼捕捞作业过程中,以YOLOV3算法检测时,其特征提取网络Darknet53模型参数量较大,模型输出权重存储量较高,降低了检测速度。为此,建立轻量化Mo... 中国远洋鱿鱼捕捞技术比较单一,智能化的鱿鱼捕捞技术对远洋渔业资源统计至关重要。在智能化鱿鱼捕捞作业过程中,以YOLOV3算法检测时,其特征提取网络Darknet53模型参数量较大,模型输出权重存储量较高,降低了检测速度。为此,建立轻量化MobileNetV3网络作为特征提取网络,进行初步有效特征提取,再设计CSP瓶颈层作为逆瓶颈结构,提高特征提取能力;最后通过CIoU模型建立网络模型的损失函数。在实验室环境下,使用Squid数据集验证轻量化网络模型的有效性,并对其主干网络与损失函数的性能进行分析。通过训练目标数据集,将轻量型网络模型与YOLOV3网络模型结构做消融试验,验证轻量化网络应用在远洋捕捞技术上的准确性以及实用性。结果显示,轻量化网络结构的性能明显优于YOLOV3网络模型结构,可以大幅度降低参数量,提高检测速度,缩短检测时间,提高检测率,提高了鱿鱼实时检测的工作效率。本研究成果为远洋渔业资源调查提供重要依据。 展开更多

关键词 远洋捕捞 鱿鱼捕捞 智能渔业 渔业资源 损失函数 轻量化网络

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计及恶劣天气约束的海上风能波浪能资源分布研究 被引量：4

9

作者 张艺三 胡松 王芳 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期200-205,共6页

基于ERA5和全球海洋波浪再分析资料,统计分析2005—2019年间110°E~130°E、15°N~35°N海域的恶劣天气事件时空分布特征,在剔除恶劣天气时段下,对风能密度、波浪能密度、风能变异系数和波浪能变异系数进行分析。结果表... 基于ERA5和全球海洋波浪再分析资料,统计分析2005—2019年间110°E~130°E、15°N~35°N海域的恶劣天气事件时空分布特征,在剔除恶劣天气时段下,对风能密度、波浪能密度、风能变异系数和波浪能变异系数进行分析。结果表明:2005—2019年间恶劣天气事件整体呈递增趋势,季节性差异大;总体上深远海海域恶劣天气出现时段比近海多,南海北部恶劣天气事件出现时段最多;在剔除恶劣天气时段后,东海深远海存在风能丰富且波浪能较密集的海域,台湾海峡以南近海风能丰富且稳定,但波浪能不密集且不稳定,南海北部近海海域波浪能比深远海更密集且更稳定,这与不剔除恶劣天气时段情况下波浪能分布特征存在较大差异。 展开更多

关键词 海上风电场 恶劣天气 风能资源评估 波浪能资源评估

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加筋结构对V型网板水动力性能的影响研究 被引量：3

10

作者 张怀志 初文华 +3 位作者 尹纯晴 员庆 叶旭昌 叶谦 《海洋渔业》 CSCD 北大核心 2022年第3期360-374,共15页

网板作为拖网渔具的重要属具,其水动力性能对拖网渔具的可操作性和渔获效率均有十分重要的影响。以我国近海拖网渔船配置的加筋V型网板为研究对象,通过与传统无筋V型网板的水动力性能对比分析,研究加强筋对V型网板水动力性能的影响机理... 网板作为拖网渔具的重要属具,其水动力性能对拖网渔具的可操作性和渔获效率均有十分重要的影响。以我国近海拖网渔船配置的加筋V型网板为研究对象,通过与传统无筋V型网板的水动力性能对比分析,研究加强筋对V型网板水动力性能的影响机理,并通过开展动水槽实验对数值计算结果的有效性进行验证。在此基础上,通过改变展弦比、板面折角、加强筋尺寸等设计参数,研究其对加筋V型网板水动力性能的影响规律。结果表明,在大冲角(40°以上)时,加筋V型网板的升、阻力系数与传统V型网板相比呈显著下降趋势;加强筋的存在较为明显地降低了V型网板在最佳工作冲角(10°左右)下的升阻比;增设加强筋后,V型网板的最大升阻比依然会随展弦比的增加而呈逐渐增大的趋势,但不同的展弦比下V型网板的最大升阻比有较为明显的降低;加筋V型网板的板面折角变化引起最佳冲角的改变,但最大升阻比会随板面折角的增加呈现显著增大的趋势;加强筋间距较大时会引起V型网板最大升阻比的明显降低,其尺寸的增加也会在一定程度上降低网板的升阻比。 展开更多

关键词 水动力性能 影响参数 数值模拟 加筋V型网板

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基于CFD的拖网网板模型参数对水动力试验的影响研究 被引量：2

11

作者 王一博 初文华 +3 位作者 张怀志 曹宇 崔森琦 武树龙 《渔业现代化》 CSCD 2023年第5期101-112,共12页

拖网网板的水动力模型试验结果经常会因雷诺数、模型尺度等各种试验因素出现不同程度的结果偏差。为研究模型参数对拖网网板水动力试验的影响机理,选取立式V型曲面网板为研究对象,基于水槽模型试验结合计算流体力学数值模拟方法,对比分... 拖网网板的水动力模型试验结果经常会因雷诺数、模型尺度等各种试验因素出现不同程度的结果偏差。为研究模型参数对拖网网板水动力试验的影响机理,选取立式V型曲面网板为研究对象,基于水槽模型试验结合计算流体力学数值模拟方法,对比分析其水动力性能及流场分布,探究模型尺度比、板面厚度及模型材料等参数对其水动力试验结果的影响。结果显示:模型尺度比变化对网板升/阻力系数曲线形状无显著影响,但模型尺度缩小过多(20∶1)将导致升力系数在小冲角(α<30°)时偏差明显;模型板面厚度增加会导致升力系数在大冲角(α>30°)下的显著降低,而对阻力系数的影响则主要反映在小冲角(α<30°)时;非金属材料模型由于刚性不足,在水槽模型试验过程中容易因受力后产生一定位移与变形而引起试验结果的偏差。基于上述结果,设计网板水动力模型试验时,应使得模型尺度尽可能大,减小模型尺度对试验结果精度的影响;可适当增加板面厚度以提高模型结构稳定性,增厚范围不宜超过2倍。 展开更多

关键词 网板 水动力 模型试验 影响机理 数值模拟

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金刚石材料石墨化相变诱导机制研究进展 被引量：7

12

作者 卢康 许竞翔 +1 位作者 孙强 褚振华 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2022年第7期536-546,共11页

金刚石材料的石墨化行为降低了其加工难度,因此,研究诱导金刚石石墨化的因素有望为金刚石加工技术的革新与开发提供新的线索。总结了激光参数和应力对金刚石石墨化的诱导机制。激光诱导金刚石石墨化主要是指短脉冲激光在金刚石加工过程... 金刚石材料的石墨化行为降低了其加工难度,因此,研究诱导金刚石石墨化的因素有望为金刚石加工技术的革新与开发提供新的线索。总结了激光参数和应力对金刚石石墨化的诱导机制。激光诱导金刚石石墨化主要是指短脉冲激光在金刚石加工过程中的升温诱导,即高能激光引起温度的急剧升高,使金刚石的碳碳键断键重连而形成石墨结构的过程;此外,激光能量密度、脉冲宽度、脉冲数量、激光功率和扫描速率在激光加工过程中相互关联,共同影响金刚石石墨化的过程。应力诱导主要是指抛光或压痕加工过程中,通过增加压力来改变金刚石立方晶体结构的键长和键角而使金刚石结构变得不稳定,随后的再减压过程使碳原子从被压缩的不稳定金刚石相转变为稳定石墨相;此外,过渡金属如铁、铬、钴、镍、铂、钛等对金刚石石墨化相变的催化作用主要表现在金属价层结构中存在的未配对电子和金刚石表层原子的电子配对形成化学键使碳原子移动重构为石墨结构。基于金刚石石墨化诱导机制提出如何改进金刚石材料加工过程中的效率,并根据石墨化特点改善金刚石材料的表面性能。 展开更多

关键词 金刚石 石墨化 激光诱导 应力诱导 金属催化诱导

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船机油液非铁磁性金属颗粒区分检测方法研究 被引量：3

13

作者 吴瑜 韩华翔 +2 位作者 张朝骅 王科霖 杨超 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2021年第8期87-91,共5页

船机系统发生故障可以通过油液体现,金属颗粒是油液中最重要的污染源。金属颗粒的定性、定量分析,是实现精准故障预测与诊断的关键环节。文中基于电感传感器检测方法,利用麦克斯韦方程组建立微电感线圈检测非铁磁性金属颗粒的时谐场边... 船机系统发生故障可以通过油液体现,金属颗粒是油液中最重要的污染源。金属颗粒的定性、定量分析,是实现精准故障预测与诊断的关键环节。文中基于电感传感器检测方法,利用麦克斯韦方程组建立微电感线圈检测非铁磁性金属颗粒的时谐场边值理论模型,用分离变量法得到金属颗粒的散射场解析解,进而明确非铁磁性金属颗粒流经时线圈的电感变化解析式,再结合实验,从而实现不同材质非铁磁金属颗粒的区分检测。 展开更多

关键词 船舶轮机 非铁磁性金属 电感式传感器 电导率 油液检测 金属颗粒

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改进ICP算法的激光雷达点云配准 被引量：9

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作者 许哲 董林啸 吴家跃 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2024年第4期1-5,共5页

针对传统ICP算法在激光雷达目标点云配准中存在匹配时间长,以及受初值影响导致该算法应用在无人车SLAM技术中容易存在定位精度不高和稳健性较差的问题,本文提出了一种结合KD-tree算法的NDT-ICP算法。首先,通过Voxel Grid滤波对激光雷达... 针对传统ICP算法在激光雷达目标点云配准中存在匹配时间长,以及受初值影响导致该算法应用在无人车SLAM技术中容易存在定位精度不高和稳健性较差的问题,本文提出了一种结合KD-tree算法的NDT-ICP算法。首先,通过Voxel Grid滤波对激光雷达获取的点云数据进行预处理,利用平面拟合参数的方法去除地面点云;然后,利用NDT算法进行点云粗匹配,缩短目标点云与待匹配点云距离;最后,通过KD-tree邻近搜索法提高对应点查找速度,并通过优化收敛阈值,完成ICP算法的精匹配。试验结果表明,本文提出的改进算法相比于NDT算法和ICP算法,在点云配准速度和精度上有明显提高,且在地图构建上精度和稳健性更好。 展开更多

关键词 无人车 点云配准 ICP算法 NDT算法 激光SLAM

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基于流固耦合算法的不同材料网板水动力试验

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作者 初文华 武树龙 +2 位作者 王一博 曹宇 翟明浩 《渔业现代化》 CSCD 北大核心 2024年第3期79-88,共10页

拖网网板的水动力模型试验结果会因加工工艺、加工方式、加工材料和试验条件等多种因素出现不同程度的试验偏差。为探究网板模型不同加工材料对水动力试验的影响机理,选取双开缝矩形曲面网板为研究对象,基于流固耦合算法结合动水槽模型... 拖网网板的水动力模型试验结果会因加工工艺、加工方式、加工材料和试验条件等多种因素出现不同程度的试验偏差。为探究网板模型不同加工材料对水动力试验的影响机理,选取双开缝矩形曲面网板为研究对象,基于流固耦合算法结合动水槽模型试验,分析丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)3种3D打印材料网板模型与传统钢质网板模型的结构响应差异及其对水动力试验的影响规律。结果显示:采用传统金属材料(钢)与非金属材料(ABS)加工的网板模型在结构响应及水动力性能方面均具有显著差异,且随冲角和流速的增加,网板模型的最大变形量增加,进而导致升/阻力系数差异也进一步增加;PVC材料因其弹性模量较大、刚性较强,结构响应与金属材料较为接近,因而对水动力试验结果影响较小。基于上述结果,开展网板水动力模型试验时,可选用PVC作为3D打印材料,但需确保模型制作精度,避免模型材料对水动力试验结果精度的影响。 展开更多

关键词 拖网网板 流固耦合 CFD 模型试验 影响机理

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基于混合空洞卷积和注意力多尺度网络的残饵密度估计

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作者 张丽珍 李延天 +3 位作者 李志坚 孟雄栋 张永琪 吴迪 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第14期137-145,共9页

及时、准确地估算饵料盘中残留饲料量是提高养殖效益的重要措施。针对虾类养殖场景下残饵检测模型复杂度高、计数精度低的问题,提出了一种基于混合空洞卷积和注意力多尺度网络(hybrid dilated convolution and attention multi-scale ne... 及时、准确地估算饵料盘中残留饲料量是提高养殖效益的重要措施。针对虾类养殖场景下残饵检测模型复杂度高、计数精度低的问题,提出了一种基于混合空洞卷积和注意力多尺度网络(hybrid dilated convolution and attention multi-scale network,HAMNet)的残饵密度估计方法。首先,借鉴MCNN(multi-column convolutional neural network)多列架构的思想设计并行卷积块(parallel convolution block,PCB),使网络在单列架构中提取多种尺度的残饵特征,简化了网络结构并减轻了计算量;同时为了弥补网络结构简化造成残饵特征表示能力略有不足的问题,引入混合空洞卷积块(hybrid dilated convolution block,HDCB)避免信息丢失并增大感受野,增强模型深入挖掘多尺度残饵信息的能力。其次,在网络中嵌入通道注意力机制(channel attention mechanism,CAM),利用通道之间的相互依赖性重新校准有用特征信息的权重,凸显目标与背景的差异性。最后,针对下采样导致密度图质量差的问题,应用可学习的转置卷积恢复特征图细节信息,进而提升模型计数性能。利用饵料盘条件下采集的残饵图像进行了验证,试验结果表明,与基准模型MCNN相比,HAMNet模型的平均绝对误差、均方根误差和计算量分别降低了44.4%、40.8%和13.7%,参数量仅为0.52 MB。与经典密度估计模型CMTL(cascaded multi-task learning)、SANet(scale aggregation network)、CSRNet(congested scene recognition network)相比,该模型在各项性能指标上保持了最佳平衡,明显处于优势。该研究可为人工智能在水产养殖中快速量化残饵提供参考。 展开更多

关键词 水产养殖 模型 残饵 密度估计 并行卷积块 混合空洞卷积 通道注意力机制 转置卷积

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虾塘差速无人投饲船巡边算法设计与仿真分析 被引量：4

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作者 胡庆松 陈研霖 +2 位作者 陈普坤 陈雷雷 匡兴红 《渔业现代化》 CSCD 2021年第4期1-8,共8页

为提升虾塘巡边投饲作业的效率和可靠性,以差速无人投饲船为研究对象,提出了基于变积分PID姿态控制和边距区间搜索控制动态切换的控制算法。该控制算法在建立差速无人投饲船运动模型和姿态反馈模型的基础上,追踪无人船巡边过程的距离信... 为提升虾塘巡边投饲作业的效率和可靠性,以差速无人投饲船为研究对象,提出了基于变积分PID姿态控制和边距区间搜索控制动态切换的控制算法。该控制算法在建立差速无人投饲船运动模型和姿态反馈模型的基础上,追踪无人船巡边过程的距离信息和角度信息以保持投饲船巡边的正确姿态。同时,考虑无人船控制的非线性特征,设计了边距区间搜索控制算法,使船体快速地收敛到PID调整范围内,降低了算法的复杂性。通过Matlab仿真分析不同参数和边界下算法的有效性,验证了算法在0~3 m/s的巡边速度下,最大巡边误差可控制在0.3 m以内,最大角度跟踪误差可控制在9°以内。研究表明,提出的巡边算法满足虾塘投饲装备巡边指标要求,具有较好的实用价值。 展开更多

关键词 投饲船 差速投饲船 自动投饲 姿态反馈 虾塘 水产养殖 投饲效率 MATLAB仿真

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采用改进长短时记忆神经网络的水产养殖溶解氧预测模型 被引量：19

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作者 曹守启 周礼馨 张铮 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第14期235-242,共8页

为了精确预测水产养殖溶解氧变化趋势,该研究提出了基于K-means聚类和改进粒子群优化(Improved Particle Swarm Optimization,IPSO)的长短时记忆(Long Short-term Memory,LSTM)神经网络预测模型。根据环境因子间的相似度,应用改进的K-me... 为了精确预测水产养殖溶解氧变化趋势,该研究提出了基于K-means聚类和改进粒子群优化(Improved Particle Swarm Optimization,IPSO)的长短时记忆(Long Short-term Memory,LSTM)神经网络预测模型。根据环境因子间的相似度,应用改进的K-means聚类算法将环境数据划分为若干类。在此基础上,基于LSTM神经网络算法构建改进的水产养殖溶解氧预测模型,并引入改进粒子群优化算法对模型参数进行优化,以减少经验选取参数的盲目性。在不同天气状况下利用该模型对溶解氧进行预测。试验结果表明,在良好天气情况下,该模型预测误差曲线波动较小,预测精度更高。当天气发生突变时,溶解氧预测模型评价指标平均绝对百分误差、均方根误差、平均绝对误差和纳什系数分别为0.1295、0.6453、0.4613和0.9022。该模型一定程度改善了天气突变状况下的数据缺失、鲁棒性差等问题。 展开更多

关键词 水产养殖 水质 溶解氧 聚类 LSTM 粒子群优化

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点吸式波浪能直线发电机定位力优化分析 被引量：1

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作者 李永国 覃灿 +2 位作者 杜杰 郑丁健 朱秋莹 《可再生能源》 CAS CSCD 北大核心 2022年第8期1129-1136,共8页

永磁直线发电机已越来越多地应用于波浪能发电领域。文章针对直线发电机优化过程中定位力的优化问题,基于点吸式波浪能发电装置中圆筒型永磁直线发电机,采用有限元法对不同尺寸参数下的边齿齿高、齿宽和气隙进行数值仿真,得到发电机的... 永磁直线发电机已越来越多地应用于波浪能发电领域。文章针对直线发电机优化过程中定位力的优化问题,基于点吸式波浪能发电装置中圆筒型永磁直线发电机,采用有限元法对不同尺寸参数下的边齿齿高、齿宽和气隙进行数值仿真,得到发电机的定位力、气隙磁感应强度、反电动势、电流和输出功率。通过正交试验,计算各因素对发电机效率和定位力的影响程度,验证数值仿真的可靠性。分别以发电效率最高和定位力最小为优化目的,设计两个优化方案,选取最优参数组合。结果表明:当追求功率最大化时,发电机功率均值增大102.9%,定位力均值增加46.3%;当追求定位力最小化时,发电机定位力均值减小66.5%,功率均值减小70.6%。故直线发电机定位力优化应同时考虑发电功率,并在功率优化后,再适当削减定位力。 展开更多

关键词 直线发电机 有限元法 正交试验法 效率 定位力 优化

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基于模型的5kW SOFC系统操作参数寻优 被引量：1

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作者 霍海波 谢根辉 +3 位作者 徐胜 张浩 崔立翔 许竞翔 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期443-449,共7页

为延长固体氧化物燃料电池(SOFC)的寿命、提高系统性能,以5 kW平板式SOFC系统为研究对象,在满足功率需求和温度约束的条件下,探究其通过寻优最佳的操作参数组合以实现最高的系统效率。首先采用模块化建模方法,基于工作机理建立SOFC独立... 为延长固体氧化物燃料电池(SOFC)的寿命、提高系统性能,以5 kW平板式SOFC系统为研究对象,在满足功率需求和温度约束的条件下,探究其通过寻优最佳的操作参数组合以实现最高的系统效率。首先采用模块化建模方法,基于工作机理建立SOFC独立发电系统的模型。其次,基于所建立的系统模型,通过定义4个操作参数,并结合系统的热电约束,形成SOFC系统效率优化问题。针对该优化问题,提出一种结合元启发式优化算法的两级优化方案,即将操作参数按照对SOFC系统的影响分为两级,对第一级操作参数进行离散取值,对第二级操作参数采用麻雀搜索算法进行优化。结果表明,所提优化方案可获得全局最优操作点,使SOFC系统满足功率需求和温度约束条件且系统效率达到最优。 展开更多

关键词 约束优化 温度约束 麻雀搜索算法 固体氧化物燃料电池系统 系统效率

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