河北水利电力学院学报

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基于自适应动态控制的无人车轨迹跟踪控制器设计

李哲, 杨宇航, 尹雁宇, 尹雅琪

2023, 33(1): 1-5. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2023.01.001

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针对无人车系统存在干扰和故障影响的问题,文中设计一种基于滑模观测器的自适应轨迹跟踪控制方法。考虑无人车在运行过程中存在系统参数摄动和执行器传动机构加性故障的情况,同时结合系统非线性结构特性,设计自适应滑模观测器估计故障信号,并在此基础上设计自适应控制律对系统时变参数进行在线估计,保证闭环系统稳定且满足给定路径跟踪性能要求。仿真结果表明,在系统时变参数和执行器加性故障影响下,应用文中设计的控制方法可以取得期望的轨迹跟踪性能且鲁棒性较好。

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基于YOLOv4与改进DeepSORT算法的车流量检测

王继超, 张丽娟, 张春茜, 回振桥, 申耀辉

2023, 33(1): 6-11. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2023.01.002

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为了提高不同时段车流量的检测率,本文在优良的目标检测模型YOLOv4基础上,将传统的DeepSORT算法进行改进,将原有的IoU变为CIoU,保留追踪信息的同时,提供了更丰富匹配策略,使得目标追踪更加稳定,在一定程度上解决了光线较暗容易丢失目标的问题。最后在车流量检测阶段将本文改进算法与SORT算法、DeepSORT算法进行对比试验。试验结果表明,在白天情况下,本文算法相较于SORT算法提高10.7%,较DeepSORT算法提高1.3%;在夜晚情况下,本文算法相较于SORT算法提高18.1%,较DeepSORT算法提高7.9%。本文改进算法在夜晚车流量检测精准,从而为环境昏暗的条件下物体目标检测与追踪提供了理论参考与方法依据。

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基于Kinect V2的肢体动作识别方法设计与实现

王政博, 唐勇, 刘辰淼, 孙东来

2023, 33(1): 12-18. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2023.01.003

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在计算机视觉、模式识别等领域,肢体动作识别一直是一个热门课题。肢体动作识别技术已被广泛地应用于各个行业。本文采用Kinect设备,采集人体20个关键部位的三维坐标,并将其应用于肢体动作的分析和辨识;在此基础上,分析了基于人体骨骼的三维深度信息,并进一步深入地分析了人体运动特征的辨识与表达。通过系统仿真,分析识别结果,得到识别准确率均在92%以上,同时对不同形态的人物进行了识别分析,均可正常识别,验证了系统的可行性。

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基于概率神经网络的水轮机组水力振动故障诊断

苏立, 毛成, 沈春和, 谢文经, 戴利传

2023, 33(1): 19-23. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2023.01.004

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故障诊断技术是水电站水轮机组安全稳定运行的关键技术之一。针对常规在线监测系统难以发现水轮机组振动故障问题,提出了一种基于概率神经网络的水轮机组故障诊断模型。该模型主要由故障样本数据预处理、样本数据归一化和概率神经网络等三个部分组成。诊断结果表明,所诊断样本与实际的故障类型基本一致,具有良好的诊断效果。

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基于云平台的智慧节电管理系统的设计与实现

李兆泽, 刘燚淼, 李欣, 杨文静, 王怡凡, 高波

2023, 33(1): 24-31. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2023.01.005

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文中针对高校教室内用电设备“人走常开”造成的电能浪费现象,设计了一款基于云平台的智慧节电管理系统。系统以STM32F103ZET6作为主控芯片,基于ZigBee技术实现用电设备状态及环境信息的采集,并由Wi-Fi模块实现与云平台信息交互,进而通过手机APP访问云平台,实现用电设备的远程监测和控制。在此基础上,使用SwiftUI研发了一套基于云平台的用电设备智慧节电的管理系统。经测试,系统可根据用电需求自主控制用电设备运行状态,大大减少了电能的浪费。

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尾矿库不同坝体形态渗流稳定性分析

姜士磊, 黄伟, 赵凤岐, 左帅, 冀红

2023, 33(1): 32-38. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2023.01.006

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为研究不同坝体形态对尾矿坝渗流稳定性的影响,分析上游式尾矿坝子坝向上游平移的安全距离,以新疆某尾矿库为工程实例,采用Geo-Studio软件Geo-Seep/W渗流分析模块饱和-非饱和流Van Genuchten模型进行尾矿坝渗流场分析。通过模拟分析尾矿库现状各工况下渗流稳定性,并与勘察成果进行对比,渗流计算结果与勘察资料相吻合。同时,对不同坝体形态的渗流进行对比分析,当坝体形态发生改变时,尾矿堆积材料相对位置发生改变,从而对渗流产生较大影响。研究结果表明:尾矿堆积坝标高在940.0m时,向上游平移距离不宜超过80m,否则应增设排水系统,以降低坡脚位置浸润线。

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CFG桩加固松软膨胀土体地基关键施工技术研究

陈美香

2023, 33(1): 39-43. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2023.01.007

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膨胀土具有吸水膨胀、失水收缩的变形特性,导致膨胀土区段极易产生轨道上拱变形和边坡失稳等危害。对膨胀土区段地基加固是解决该问题的有效方法,依托南川北站工点,对膨胀土区段地基加固关键技术进行了讨论。重点研究了工点膨胀土地基的相关力学性质以及CFG桩施工涉及的关键技术问题,并对CFG桩加固后地基承载力和沉降量进行分析,定量研究CFG桩的加固效果,为相似工程提供一定的技术参考。

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基于数值模拟技术预测某场地抗浮设防水位的研究

李会锋

2023, 33(1): 44-49. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2023.01.008

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结合邢台市某建设项目,采用数值模拟技术对场地抗浮设防水位进行模拟分析与预测。根据场地工程地质条件建立一个补给、径流、排泄的水文模型,选取一个水文年对该模型进行模拟,将模拟结果与实测水位值进行对比分析,通过调整相关参数使误差在合理范围内。进而考虑邻近地表水系对该项目场地地下水位的影响并进行模拟预测,提出合理的抗浮设防水位。为类似项目抗浮设防水位的确定提供一定的参考。

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吸附过程的热力学误差问题的研究

聂佳馨, 司展, 胡晶晶, 周华锋

2023, 33(1): 50-55. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2023.01.009

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吸附热力学中物理量的误差自上世纪就被学者关注,这种误差被归因于熵焓补偿。对于化学和生物学中类似的物理化学过程,线性焓-熵补偿(EEC)现象是一个热力学谜,长期无法解释。基本的热力学规则并不严格地支持EEC现象,在某些受限条件下,EEC可能呈现出不现实的线性状态。文中将从吸附过程的误差入手,综述对这种误差的解决方式的修正思想与统计力学观点,深入研究熵焓补偿的现象,分析现象产生的原理,认为补偿现象的存在并非数学和量子级别的物理问题。

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管道湍流摩擦阻力研究成就与启示

赵聿章, 何发龙

2023, 33(1): 56-61. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2023.01.010

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对管道流动阻力的准确预测是包括水利工程在内诸多工业过程设计和运行控制中基本但关键的要求之一。文中以管道湍流摩擦因子为主要对象,详尽梳理了雷诺相似准则与勃拉修斯公式、普朗特混合长度假设与普朗特-冯·卡门-尼古拉斯公式以及科尔布鲁克公式的发现历程,强调了物理思想创新的引领和指导作用。文中特别就科尔布鲁克公式自身的经验本质展开了讨论,以便正确使用和诠释其预测结果。此外,我们简要介绍了在该领域中国的贡献,从外国人在华的工作、华人在国外的工作到中国人在国内的工作,某种意义上反映了现代科学在国内的传播和发展历程,昭示着中国科学的光明前景。

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基于BSA-ELM模型的建筑项目施工成本预测研究

洪玉娟

2023, 33(1): 62-67. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2023.01.011

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为降低建筑施工项目的管理成本,提出一种基于BSA-ELM的建筑项目施工成本预测模型。首先介绍ELM神经网络算法和BSA算法;其次利用BSA算法的优势对ELM模型进行优化,从而形成一种基于BSA-ELM的预测模型;最后对基于BSA-ELM建筑项目施工成本预测模型进行测试,将其与传统的预测模型进行对比。结果证明,BSA-ELM预测模型的性能更好,预测精度更高。

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某建筑物振动的原因分析及处理措施

郑世夺, 张冬梅, 张树强, 刘涛

2023, 33(1): 68-72. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2023.01.012

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机械设备的升级对建筑物产生的振动影响不能忽视,减小或消除周边环境振动对建筑物安全性非常重要。本文通过一建筑物振动实例,在常规无损检测方法的基础上,采用中国地震局工程力学研究所生产的941测振仪对其进行振动测试,在输入未知的情况下确定频率和阻尼等模态参数,了解周边振动环境,分析建筑物振动的原因,为建筑物后期改造提出消除或减弱建筑物振动的方法,对类似既有建筑物振动消除提供了借鉴。

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雄安新区工程建设项目“多测合一”竣工验收测量实践

张勇, 王长科, 赵炜明

2023, 33(1): 73-78. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2023.01.013

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为了分享雄安新区工程建设项目竣工验收阶段“多测合一”改革宝贵经验,通过以雄安新区为例,主要对“多测合一”改革实践各个环节进行详细阐述。雄安新区工程建设项目竣工验收阶段的多个测量项目均委托同一家测绘单位来完成,以此来实现“多测合一”。当前国家和各地方政府均出台了工程建设项目“多测合一”的相关政策文件,但总体处在摸索和总结经验阶段。雄安新区“多测合一”实践经验的梳理和归纳可供其他省份“多测合一”项目改革落地借鉴参考。

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安全施工作业票在电力工程建设项目的应用与实践

顾顺波, 冯博

2023, 33(1): 79-82. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2023.01.014

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安全施工作业票是项目安全管理诸多措施中的一项主要措施,是实施项目施工作业许可、落实施工安全交底和各项安全措施的具有针对性的一种形式,可以有效预防安全事故。文中通过以某电力勘测设计行业工程总承包企业在总承包的石化行业电力建设工程项目实践为重点,梳理国家和行业有关标准和规定,对安全施工作业票在电力工程建设项目安全管理实践进行了总结。

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