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南京师范大学学报(工程技术版) 2024年

作者：高欣宇赵一坤戴源顾志杰林乐乐崔浩鹏徐婧嵋王慧敏杨继全李宗安南京师范大学电气与自动化工程学院江苏省三维打印装备与制造重点实验室

针对肠道支架五轴增材制造技术存在的成型质量监测及可追溯性的问题，本文提出了一种基于YOLO8的五轴肠道支架增材制造人工智能监测方法。首先采用轻量级通用上采样内容感知重组(CARAFE)模块，在上采样过程中实现细节丰富和边缘平滑；... 详细信息

针对肠道支架五轴增材制造技术存在的成型质量监测及可追溯性的问题，本文提出了一种基于YOLO8的五轴肠道支架增材制造人工智能监测方法。首先采用轻量级通用上采样内容感知重组(CARAFE)模块，在上采样过程中实现细节丰富和边缘平滑；其次基于特征融合金字塔网络能够融合多尺度特征的性能，提出重参数泛化特征金字塔融合网络，可提供有效的信息传输方式，扩展网络的深度；然后引入强效交并比损失函数改进网络模型，增强对中等质量锚框地聚焦能力，实现了平均精度的提高；最后通过消融对比实验，验证了本文提出的算法，结果显示本文提出的监测算法针对层间剥离、喷头堵塞、局部欠挤出等问题的精度分别达到了91.3%、76.6%和71.8%，在FDM增材制造人工智能监测领域具有一定的应用前景。

关键词：五轴增材制造肠道支架缺陷监测目标检测深度学习

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开绕组BLDCM直接转矩控制电压矢量特性研究

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微特电机 2024年第4期52卷 8-15页

作者：华文韬杨建飞邱鑫陈秋仲刘业胡伦周锴刘畅陈洪生南京师范大学电气与自动化工程学院江苏省三维打印装备与制造重点实验室南京210023

基于直接转矩控制(DTC)的开绕组无刷直流电机(BLDCM)具有运行效率高、电压矢量多样、控制结构简单等优点,适用于工业领域。根据共直流母线开绕组BLDCM控制拓扑搭建了相应的数学模型,对该拓扑下电压矢量的特性进行理论分析及分类,并将电... 详细信息

基于直接转矩控制(DTC)的开绕组无刷直流电机(BLDCM)具有运行效率高、电压矢量多样、控制结构简单等优点,适用于工业领域。根据共直流母线开绕组BLDCM控制拓扑搭建了相应的数学模型,对该拓扑下电压矢量的特性进行理论分析及分类,并将电压幅值不为零的电压矢量分为大、中、小三类。分析结果表明:在相同的运行条件下,大矢量作用下转矩变化率最大,小矢量作用下转矩变化率最小,中矢量居于两者之间。仿真结果验证了理论分析的正确性和控制方法的可行性。

关键词：无刷直流电机开绕组直接转矩控制两相导通电压矢量

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典型局部放电电流脉冲统计模型的研究

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南京师范大学学报(工程技术版) 2024年

作者：张陈旭顾剑锋毛仲虎段璐琦王泽典唐万春南京师范大学计算机与电子信息学院南京师范大学电气与自动化工程学院江苏省三维打印装备与制造重点实验室

在研究局部放电产生的电流脉冲的电磁传播特性时，一般采用高斯脉冲来表征局部放电电流脉冲信号。但是研究表明，高斯脉冲并不能准确表征所有放电类型产生的电流脉冲的波形特性，因此需要提出新的模型来表征特定放电类型的电流脉冲。本... 详细信息

在研究局部放电产生的电流脉冲的电磁传播特性时，一般采用高斯脉冲来表征局部放电电流脉冲信号。但是研究表明，高斯脉冲并不能准确表征所有放电类型产生的电流脉冲的波形特性，因此需要提出新的模型来表征特定放电类型的电流脉冲。本文结合低温等离子体放电理论，重点研究分析了电晕放电产生的电流脉冲特性，结果表明电晕放电电流脉冲可以采用Gamma脉冲来近似表征，并指出了Gamma脉冲与Weibull脉冲所能反应的电流脉冲特征。研究结果可以为深入探究局部放电信号电磁传播特性、局部放电信号检测、局部放电类型识别等领域提供理论依据。

关键词：局部放电电流脉冲统计特性分析 Gamma分布

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基于嵌入式系统的可信启动构架设计及实现研究

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南京师范大学学报(工程技术版) 2024年

作者：王修栋霍银龙施建平张华南京师范大学电气与自动化工程学院江苏省三维打印装备与制造重点实验室南京国电南自自动化有限公司

本文分析研究了嵌入式系统的启动流程，提出了一种基于树莓派嵌入式系统的可信启动方法。该方法在硬件上采用STM32F103RCT6控制器实现SHA-256加密算法、非易失性存储空间等可信计算模块的基本功能，并以此作为硬件可信根。同时，设计了... 详细信息

本文分析研究了嵌入式系统的启动流程，提出了一种基于树莓派嵌入式系统的可信启动方法。该方法在硬件上采用STM32F103RCT6控制器实现SHA-256加密算法、非易失性存储空间等可信计算模块的基本功能，并以此作为硬件可信根。同时，设计了外围启动控制电路，用于连接树莓派TF卡和系统电源，以实现树莓派启动过程控制，使控制器能够主动读取位于TF卡中的树莓派启动文件、内核镜像以及操作系统中的其他文件，实现主动度量，并验证度量结果。经验证，系统成功度量启动文件，完成树莓派的可信启动。本文提出的可信启动方法能够与国内自主提出的可信计算3.0双体系架构相吻合，并为其他嵌入式设备的可信启动实施提供参考。

关键词：嵌入式控制可信计算3.0 可信启动信任链加密算法

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微流控阻抗流式细胞仪在单细胞检测中的应用

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化学进展 2021年第4期33卷 555-567页

作者：冯迪王广华唐文来杨继全南京师范大学电气与自动化工程学院江苏省三维打印设备与制造重点实验室南京210023 东南大学江苏省微纳生物医疗器械设计与制造重点实验室南京211189 南京大学医学院附属鼓楼医院南京210008

单细胞水平的检测能够在细胞群中分辨出稀有的异常细胞,在生物医学领域如疾病的早期诊断和治疗评估等方面有着至关重要的作用。通过整合微流控技术、电阻抗技术与流式细胞术,微流控阻抗细胞仪能够在微流体精确操控条件下,实现流动态单... 详细信息

单细胞水平的检测能够在细胞群中分辨出稀有的异常细胞,在生物医学领域如疾病的早期诊断和治疗评估等方面有着至关重要的作用。通过整合微流控技术、电阻抗技术与流式细胞术,微流控阻抗细胞仪能够在微流体精确操控条件下,实现流动态单细胞的连续、无损阻抗检测。与传统的单细胞检测方法相比,微流控阻抗细胞仪具有非标记、多参数、低污染和检测速度快等显著优势,为细胞的种类鉴别与状态监测提供了强有力的工具,因此近年来研究学者已成功开发出各式具有不同结构和功能的微流控阻抗细胞仪。本文首先介绍直流阻抗细胞仪、交流阻抗细胞仪以及形变阻抗细胞仪的工作原理和开发进展,随后讨论微流控阻抗细胞仪在血细胞、癌细胞和微生物等生物样品检测中的最新应用情况,并从集成化和微型化两方面阐述微流控阻抗细胞仪在临床即时检测中的应用前景,最后总结了现有微流控阻抗细胞仪存在的不足并探讨了该领域的未来发展趋势。

关键词：单细胞微流控阻抗流式细胞仪非标记多参数

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基于Mask Scoring R-CNN的高质量数据集快速自动标定方法

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计算机测量与控制 2023年第4期31卷 232-238页

作者：胡馨月谢非王军马磊黄懿涵刘益剑南京师范大学电气与自动化工程学院南京210023 南京三万物联网科技有限公司南京210000 江苏省三维打印装备与制造重点实验室南京210042

针对计算机视觉领域人工标定多目标数据集时间冗长的问题,提出一种基于Mask Scoring R-CNN的高质量数据集快速自动标定方法;首先,设计了高质量数据集快速自动标定架构,训练数据自动标定模型并搭建目标分类与标定系统;其次,在对比不同残... 详细信息

针对计算机视觉领域人工标定多目标数据集时间冗长的问题,提出一种基于Mask Scoring R-CNN的高质量数据集快速自动标定方法;首先,设计了高质量数据集快速自动标定架构,训练数据自动标定模型并搭建目标分类与标定系统;其次,在对比不同残差网络及引入迁移学习基础上,进一步研究了基于MaskIoU Head的多目标掩膜标定质量评价方法,完成基于Mask Scoring R-CNN的多目标高质量数据集快速自动标定方法设计;最后,以车辆数据为例进行数据集快速自动标定方法验证,实验结果表明,相较于Mask R-CNN和Faster R-CNN方法,Mask Scoring R-CNN方法具有目标数据分类效果好及掩膜分割精度高的优点,检测准确率达到93.4%,且标定速度相较于人工标定速度提升了95.77%。

关键词：目标检测实例分割迁移学习高质量数据集快速自动标定

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黏弹性流体在微粒被动操控技术中的应用

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化学进展 2020年第5期32卷 519-535页

作者：倪陈姜迪徐幼林唐文来南京林业大学机械电子工程学院南京210037 南京师范大学电气与自动化工程学院江苏省三维打印设备与制造重点实验室南京210023

因能实现微米尺度粒子的精确操控,微流控技术已被广泛运用于医学、制药、生物和化学等领域,其中无需外场作用的被动操控技术由于其简单性和自主性更是成为研究热点。与其他被动操控技术相比,黏弹性聚焦技术更易实现微粒的三维聚焦且能... 详细信息

因能实现微米尺度粒子的精确操控,微流控技术已被广泛运用于医学、制药、生物和化学等领域,其中无需外场作用的被动操控技术由于其简单性和自主性更是成为研究热点。与其他被动操控技术相比,黏弹性聚焦技术更易实现微粒的三维聚焦且能操控微粒的尺度跨度大、流体流量范围广。因此,本文综述了黏弹性流体在微粒被动操控应用中的最新研究进展。首先,介绍了微粒在不同结构流道内的黏弹性流体中进行迁移的受力机理,进一步详细阐述了黏弹性聚焦、黏弹性分选、黏弹性混合以及其他黏弹性微粒操控应用研究进展,最后对研究黏弹性流体流动特性和在其内微粒迁移运动规律的数值模拟方法进行了介绍,并在分析现有问题的基础上对黏弹性微流控技术未来的发展作出了展望。

关键词：黏弹性流体微流控粒子聚焦粒子分选数值模拟

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基于圆形微带贴片谐振器的滤波跨接器设计

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微波学报 2021年第6期37卷 6-9页

作者：张钢张其运刘郑康唐万春章秀银南京师范大学电气与自动化工程学院江苏省三维打印装备与制造重点实验室华南理工大学电子与信息学院

提出了一种基于圆形微带贴片谐振器的滤波跨接器,利用圆形微带贴片谐振器中简并模TM11A和TM11B模式的正交性来实现信号的交叉传输。在两个圆形微带贴片谐振器之间引入耦合槽和耦合桥,信号可以从一个圆形微带贴片滤波单元高效传输至另外... 详细信息

提出了一种基于圆形微带贴片谐振器的滤波跨接器,利用圆形微带贴片谐振器中简并模TM11A和TM11B模式的正交性来实现信号的交叉传输。在两个圆形微带贴片谐振器之间引入耦合槽和耦合桥,信号可以从一个圆形微带贴片滤波单元高效传输至另外一个圆形微带贴片滤波单元,亦即将两个圆形微带贴片谐振器级联,从而实现该滤波跨接器的滤波响应。文中不同传输通道间的隔离是利用了模式特性,合理布置输入输出端口。为了验证设计内容,设计、加工并测试了一个工作在2.9 GHz、3 dB相对带宽为9.3%的平面滤波跨接器,实测结果与模拟结果吻合良好,验证了所提出的设计概念。

关键词：圆形微带贴片谐振器耦合滤波跨接器隔离简并模正交性

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基于通道加权FPN的熔池检测与特征提取方法

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南京师范大学学报（工程技术版） 2023年第2期23卷 16-24页

作者：凌旭谢非杨继全杜军苗立国锁红波南京师范大学电气与自动化工程学院江苏南京210023 南京师范大学江苏省三维打印装备与制造重点实验室江苏南京210023 南京中科煜宸激光技术有限公司江苏南京210023 西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室陕西西安710049 沈阳工业大学机械工程学院辽宁沈阳110870

为了获取使用熔池特征参数对增材制造进行反馈控制的输入参数,提出了一种基于通道加权FPN的激光增材制造熔池语义分割算法和基于图像像素阈值的熔池方向、面积和宽度特征参数提取算法.语义分割算法主要包含轻量级的主干神经网络、通道... 详细信息

为了获取使用熔池特征参数对增材制造进行反馈控制的输入参数,提出了一种基于通道加权FPN的激光增材制造熔池语义分割算法和基于图像像素阈值的熔池方向、面积和宽度特征参数提取算法.语义分割算法主要包含轻量级的主干神经网络、通道加权特征FPN网络.实验结果表明,熔池图像的分割速度可达79.76张/s,mIoU和mAP分别可达90.53%和95.79%,且模型大小仅为90MB.与其他相同类型的深度学习模型相比,该算法在保证精度的同时,提高了检测速度,减少了模型参数量和大小.熔池图像特征参数提取算法则结合了相机拍摄的原始图像与分割完成的图像的像素阈值分布情况,能够准确分析并计算出熔池的方向、宽度与面积特征参数.

关键词：熔池检测增材制造语义分割特征融合神经网络

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面向一类多频滤波功分器的通用综合设计方法

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微波学报 2021年第5期37卷 1-8页

作者：张钢张卓威章秀银杨华唐万春华南理工大学电子与信息学院广东盛路通信科技股份有限公司南京师范大学电气与自动化工程学院江苏省三维打印装备与制造重点实验室

提出了一种通用的新型多频带滤波功分器综合设计方法,该方法在工业领域和学术领域都具有潜在的应用前景。首先建立了一套完整的闭环解析方程并进行直接综合设计,然后详细展示了所提出的方法在设计任意预设滤波响应(如任意阶数、频带数等... 详细信息

提出了一种通用的新型多频带滤波功分器综合设计方法,该方法在工业领域和学术领域都具有潜在的应用前景。首先建立了一套完整的闭环解析方程并进行直接综合设计,然后详细展示了所提出的方法在设计任意预设滤波响应(如任意阶数、频带数等)的多频带滤波功分器时的能力,所设计的滤波功分器具有良好的隔离和匹配。因此,该综合方法可以为现代无线通信系统中的多频带滤波功分器提供有效统一的设计指导。设计并制作了三阶双频和三阶三频微带滤波功分器模型作为实例,并进行了测试。测试结果与仿真结果吻合较好,从而验证了所提出的综合设计方法的可行性和所设计的多频带滤波功分器的良好性能。

关键词：综合设计滤波功率分配器多频带解析方程

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