检索结果-内蒙古大学图书馆

自动化学报 2025年第1期51卷 90-103页

作者：张润宁余鹏谭宁中山大学计算机学院广州510006 机器智能与先进计算教育部重点实验室广州510006

连续体机器人通常由柔性材料制成,能够承受大幅度形变,在各领域具有广阔的应用前景.然而,其软体结构和非传统的驱动机制也带来了诸多非线性因素,使得其状态和运动难以被精确建模.因此,为连续体机器人设计了一种无模型控制方案.该方案一... 详细信息

连续体机器人通常由柔性材料制成,能够承受大幅度形变,在各领域具有广阔的应用前景.然而,其软体结构和非传统的驱动机制也带来了诸多非线性因素,使得其状态和运动难以被精确建模.因此,为连续体机器人设计了一种无模型控制方案.该方案一方面通过变参递归神经网络(Varying parameter-recursive neural network,VP-RNN)求解连续体机器人的逆运动学,以实现高精度运动控制,另一方面使用递归最小二乘法(Recursive least square,RLS)基于实时数据估计和更新机器人雅可比矩阵伪逆,以避免机器人的解析建模.最后,通过仿真模拟和实物实验验证了所提出控制方案的可行性、精确性和鲁棒性,并通过一系列对比实验突出了所提出方法的优势.该方法率先研究基于递归最小二乘法的连续体机器人雅可比矩阵伪逆估计,对未来的连续体机器人研究具有一定的启示作用.

关键词：连续体机器人无模型控制变参递归神经网络递归最小二乘法

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蛇形多孔扁管内燃油流动换热特性数值研究

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工程热物理学报 2025年第1期46卷 251-260页

作者：李玉王相钦刘东洋闵敬春热科学与动力工程教育部重点实验室清华大学航天航空学院北京100084

应用于航空发动机的空油换热器需要在高温大温差的条件下工作,燃油流过换热器时温度会发生显著变化,本文数值研究了蛇形多孔扁管内燃油的流动换热特性,探讨了燃油变物性、管壁温及燃油入口流速的影响,其中蛇形多孔扁管包含6个管程,每根... 详细信息

应用于航空发动机的空油换热器需要在高温大温差的条件下工作,燃油流过换热器时温度会发生显著变化,本文数值研究了蛇形多孔扁管内燃油的流动换热特性,探讨了燃油变物性、管壁温及燃油入口流速的影响,其中蛇形多孔扁管包含6个管程,每根扁管有3个圆孔,扁管间由带挡板的歧管连接。研究结果表明:在每根扁管的三个通道内,燃油流量、压降和对流换热系数分布具有相似性,沿远离管道入口的方向依次递增;与常物性相比,变物性条件下管内对流换热系数和燃油温度更高,压降更小;入口流速增加,流量分布的不均匀性变强,而变物性和管壁温对流量分布的影响相对较小。

关键词：空油换热器蛇形多孔扁管流动换热变物性数值模拟

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基于双电性源的磁共振地下水探测技术数值模拟与特征分析

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地球物理学报 2025年第3期68卷 1174-1185页

作者：林小雪韦萌常天琦林婷婷吉林大学仪器科学与电气工程学院长春130026 地球信息探测仪器教育部重点实验室长春130026

磁共振测深技术具备定性、定量获取地下水分布信息以及针对性强等优势,被广泛应用于野外水资源勘察以及工程性危害水源预警等领域.近年来,随着城市地下空间的逐渐开发和利用,城市地下水的探测需求越来越迫切.基于传统磁性源的地面磁共... 详细信息

磁共振测深技术具备定性、定量获取地下水分布信息以及针对性强等优势,被广泛应用于野外水资源勘察以及工程性危害水源预警等领域.近年来,随着城市地下空间的逐渐开发和利用,城市地下水的探测需求越来越迫切.基于传统磁性源的地面磁共振地下水探测方法已趋于成熟,但由于其存在磁性回路覆盖面积大、响应信号振幅低等问题而无法在高噪声的城市环境中开展应用.针对以上问题,本文提出利用双电性源代替传统大规模磁性源回路,以解决环境适应性问题;推导空间磁场表达式,构建核函数,获取强振幅正演响应,以解决信号幅值低的问题;建立反向脉冲和同向脉冲双电性源激发模型,以讨论最佳双源装置;设置不同收发距和百米级深水案例,以探索收发参数对城市深水场景的探测潜力.经深入分析得知,同向脉冲双电性源装置能够获取远超于反向脉冲双电性源、单电性源以及传统磁性源的磁场覆盖距离、灵敏度核函数辐射深度以及深水信号感应强度.结果证明,本文所提出的双电性源磁共振探测方法具有地形适应性好、探测灵敏度高以及激发深度大等绝对优势,能够极大地拓宽磁场覆盖范围,从方法上突破传统磁性源探测弊端,具备纵深聚焦揭示深部异常体的能力.本文的研究结论为打破传统磁共振探测的瓶颈深度、以及推进城市环境下的磁共振地下水探测进程提供了理论基础.

关键词：电性源磁共振双源信号增强

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3D打印无机非金属材料增强柔性器件的研究进展

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材料导报 2025年第1期39卷 137-148页

作者：冯妍葛淑慧隗立颖闫建华东华大学纺织学院上海201620 东华大学纺织面料技术教育部重点实验室上海201620

柔性器件由于其广阔的应用前景得到了迅速发展。3D打印技术在制备复合器件方面具有成本低、无需开模、节约材料和时间等优势,成为构建高性能复合柔性器件的新途径。为了提升器件的综合性能,具有独特力学性能和功能性的无机非金属材料常... 详细信息

柔性器件由于其广阔的应用前景得到了迅速发展。3D打印技术在制备复合器件方面具有成本低、无需开模、节约材料和时间等优势,成为构建高性能复合柔性器件的新途径。为了提升器件的综合性能,具有独特力学性能和功能性的无机非金属材料常作为增强体系用以改善材料的力学性能或赋予其新的功能。在此,综述了几种常用的3D打印技术,如熔融沉积建模、粉末床熔融、喷墨打印、立体光刻等。重点介绍了碳材料与陶瓷材料增强柔性复合器件的成型方法、性能及在生物医学、电子信息和智能传感等领域的应用前景。最后,讨论了当前无机非金属材料增强柔性器件面临的挑战和对未来的展望。

关键词： 3D打印柔性器件碳材料陶瓷复合材料

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XiPAF重离子同步加速器超高真空系统设计

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工程科学与技术 2025年第1期57卷 339-346页

作者：范永山杜畅通张化一郑曙昕姚红娟邢庆子王学武闫逸花王敏文王忠明清华大学粒子技术与辐射成像教育部重点实验室北京100084 清华大学先进辐射源及应用实验室北京100084 清华大学工程物理系北京100084 强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室陕西西安710024

在重离子同步加速器运行过程中需要维持超高真空,降低束流与残余气体的碰撞概率,从而提高束流寿命。具体要求一般为:真空管道内的平均真空度达到超高真空度(10^(–10)Pa量级),并且管道内各处真空度均优于设计值。本文研究了重离子同步... 详细信息

在重离子同步加速器运行过程中需要维持超高真空,降低束流与残余气体的碰撞概率,从而提高束流寿命。具体要求一般为:真空管道内的平均真空度达到超高真空度(10^(–10)Pa量级),并且管道内各处真空度均优于设计值。本文研究了重离子同步加速器中超高真空系统的实现方法,即使真空泵不能均匀分布在束线上,也可以实现真空管道内各处真空度均优于设计指标。采用的主要技术路线是,降低束流管道材料的比放气率,同时增大真空泵组的抽速。具体实施方案是:通过在真空管道内表面镀非蒸发型吸气剂(NEG)薄膜及高温烘烤真空管道降低束流管道材料的比放气率;设计使用大抽速钛升华泵(TSP)以增加真空泵抽速。其中,NEG镀膜技术既可以阻隔真空管道内壁的放气,又有吸气的效果,可以提高真空管道内各处的真空度。以上超高真空系统实现方法已应用于西安200 MeV质子应用装置(XiPAF)重离子升级工程中的重离子同步加速器的真空系统设计。真空管道内表面的NEG薄膜的吸速为0.5 L/(s·cm^(2));在重离子同步加速器上配置36台钛升华泵,每台钛升华泵对氢气的有效抽气量为2200 L/s;应用Molflow+软件模拟XiPAF重离子同步加速器真空管道内部的真空度分布。通过设计优化,计算表明该加速器在运行时预计平均真空度可以小于5×10^(–10)Pa,沿环形管道各处的真空度也均小于5×10^(–10)Pa,满足同步环物理设计要求。

关键词：重离子同步加速器超高真空系统钛升华泵比放气率 NEG薄膜

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兼具脱矿与变色特性的人工龋影响牙本质模型的建立与表征

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中华口腔医学杂志 2025年第4期60卷 355-364页

作者：梁圣洁李欣洋姚陈敏黄翠武汉大学口腔医(学)院、口颌系统重建与再生全国重点实验室、口腔生物医学教育部重点实验室、口腔医学湖北省重点实验室武汉430079

目的探讨兼具脱矿与变色特性的人工龋影响牙本质(ACAD)模型的建立、结构特征及其粘接界面的特点,以期为龋影响牙本质的粘接修复研究提供模型基础。方法收集完整无龋第三磨牙100颗[武汉大学口腔医(学)院口腔颌面外科提供],制备为5 mm厚... 详细信息

目的探讨兼具脱矿与变色特性的人工龋影响牙本质(ACAD)模型的建立、结构特征及其粘接界面的特点,以期为龋影响牙本质的粘接修复研究提供模型基础。方法收集完整无龋第三磨牙100颗[武汉大学口腔医(学)院口腔颌面外科提供],制备为5 mm厚牙本质样本,筛选后分为三部分。一部分牙本质样本经细菌生物膜致龋后,用600目砂纸分别研磨0、12、24、36和48 s,得到5组不同层次的人工牙本质龋(ACD)(ACD-研磨0、12、24、36、48 s组),以正常牙本质为对照组,进行细菌可视化观察(每组3颗)和脱矿分析实验(显微CT、拉曼光谱和表面显微硬度测试,每组3颗),以确定ACAD制备参数。一部分牙本质样本分为对照组(正常牙本质)、人工龋感染牙本质(ACD研磨0 s)和ACAD组(由前述实验确定的ACAD制备参数制作),进行颜色测量(每组10颗)、拉曼光谱分析(每组6颗)和扫描电镜观察(每组1颗),以对比3种牙本质的颜色特性、化学组成与结构、微观形貌。剩余牙本质样本分为正常牙本质组和ACAD组(每组6颗),经自酸蚀粘接后,采用电子探针显微分析仪(EPMA)进行粘接界面表征。结果ACD-研磨0 s组牙本质小管内细菌侵入深度为(142.4±25.8)μm,ACD-研磨12 s组牙本质小管内仍可见明显细菌。显微CT显示,ACD-研磨0 s组牙本质脱矿深度为(283.9±25.6)μm,ACD-研磨36 s组牙本质脱矿深度为(139.2±27.9)μm,ACD-研磨48 s组牙本质表面部分区域近似正常牙本质。ACD-研磨24 s组和ACD-研磨36 s组磷酸盐与酰胺Ⅰ峰值比[分别为4.2(3.2,6.7)、6.7(6.0,7.7)]差异有统计学意义(P<0.05)。ACD-研磨24 s组与ACD-研磨36 s组牙本质表面显微硬度[分别为8.3(7.0,10.2)和10.2(9.1,11.4)HV]差异无统计学意义(P>0.05)。根据前述实验结果,确定ACAD制备参数为ACD研磨36 s。ACAD组明度(L*值)(76.69±2.54)和黄蓝色品(b*值)(33.15±1.89)均显著小于对照组(分别为85.23±1.68和35.87±1.55)(均P<0.05),红绿色品(a*值)(5.38±1.20)显著大于对照组(0.71±0.86)(P<0.05)。此外,ACAD组拉曼光谱胶原结构参数(酰胺Ⅲ和亚甲基峰值比)(1.0897±0.0385)显著大于对照组(0.9852±0.0201)(P<0.05)。EPMA显示,自酸蚀粘接模式下,ACAD组混合层厚度[(4.72±1.03)μm]显著大于正常牙本质组[(3.02±0.66)μm](F=21.09,P<0.001)。结论牙本质经生物膜致龋后研磨36 s可制得ACAD,该模型具备部分脱矿、变色和胶原结构改变的特征,可用于龋影响牙本质粘接研究。

关键词：龋齿牙本质生物膜牙粘合牙本质龋模型

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基于二极管断路开关的重频高压纳秒脉冲发生器

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高电压技术 2025年第2期51卷 978-985页

作者：袁琪孙国祥丁卫东薛浩睿丁臻捷西安交通大学电工材料电气绝缘全国重点实验室西安710049 西安交通大学物理电子与器件教育部重点实验室西安710049

相比于电容储能型电路,电感储能型电路在高电压、快前沿、短脉宽、高重频脉冲参数输出以及小型化、紧凑化脉冲装置设计方面都展现了显著优势,是一项具有竞争力的低温等离子体驱动方案。但是受到了高频高功率断路开关器件难研制、泵浦电... 详细信息

相比于电容储能型电路,电感储能型电路在高电压、快前沿、短脉宽、高重频脉冲参数输出以及小型化、紧凑化脉冲装置设计方面都展现了显著优势,是一项具有竞争力的低温等离子体驱动方案。但是受到了高频高功率断路开关器件难研制、泵浦电路难设计这2个条件的制约,电感储能型脉冲源在实际等离子应用中的报道仍然有限。为此采用团队研发的二极管断路开关(diode opening switch,DOS),设计了基于IGBT软开关技术和双脉冲变压器的DOS正反向泵浦电路,研制了输出电压幅值为36 kV、前沿为6 ns、脉冲宽度为8.2 ns,重复频率为3 kHz(75Ω负载)的高压纳秒脉冲源。利用该原理样机成功在大气中驱动了板-板电极等离子体放电。该拓扑结构给电感储能型电路的设计提供了可以参考的方向,对进一步发展低温等离子体驱动源具有借鉴意义。

关键词：二极管断路开关软开关磁开关泵浦电路高压纳秒脉冲低温等离子体

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基于深度学习的侧信道分析综述

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计算机学报 2025年第3期48卷 694-720页

作者：肖冲唐明武汉大学国家网络安全学院空天信息安全与可信计算教育部重点实验室武汉430072

侧信道分析(SCA)已成为威胁现代密码系统安全的重大隐患,驱使相关防护对策与泄漏检测技术不断完善。受益于神经网络的快速普及与发展,基于深度学习的侧信道分析(DL-SCA)进入快速发展的阶段。深度学习技术的引入在放大侧信道攻击的潜在... 详细信息

侧信道分析(SCA)已成为威胁现代密码系统安全的重大隐患,驱使相关防护对策与泄漏检测技术不断完善。受益于神经网络的快速普及与发展,基于深度学习的侧信道分析(DL-SCA)进入快速发展的阶段。深度学习技术的引入在放大侧信道攻击的潜在威胁的同时也降低了其攻击门槛,进而推动侧信道防护与检测技术的革新。本文将从攻击、防护和检测三方面入手,详细介绍基于深度学习技术的侧信道领域创新,总结当前研究趋势,并展望未来的发展潜力。依据逐年的统计数据,本文总结了当前的热点研究方向、分析未来发展趋势并为薄弱研究方向提供可行的技术路线。

关键词：侧信道分析深度学习建模侧信道分析非建模侧信道分析侧信道防护泄漏检测

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急救车资源布局与运营调度优化研究综述

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中国公路学报 2025年第1期38卷 249-267页

作者：沈煜毕维翰王兰杜豫川同济大学道路与交通工程教育部重点实验室同济大学建筑与城市规划学院

为系统分析和总结急救车资源布局与运营调度的研究现状与发展趋势，基于Web of Science数据库收录的1 502篇文献，从战略层、战术层、操作层3个层次梳理急救车资源布局与运营调度的研究脉络。研究结果表明，在战略层，急救车定位问题的... 详细信息

为系统分析和总结急救车资源布局与运营调度的研究现状与发展趋势，基于Web of Science数据库收录的1 502篇文献，从战略层、战术层、操作层3个层次梳理急救车资源布局与运营调度的研究脉络。研究结果表明，在战略层，急救车定位问题的研究重点在于持续改善覆盖定义、准确刻画系统内在的不确定性，主要研究方法包括随机规划、鲁棒优化等不确定性建模和求解方法。在战术层，急救车重定位问题按照触发重定位决策的方式分为多阶段重定位和动态重定位，由于重定位较定位更为复杂，研究重点在于应用启发式、强化学习等算法求解现实中的大规模问题。操作层关键的决策问题包括急救车指派、目的地选择和路径规划：急救车指派相关研究呈现从基于规则到基于模型，从独立优化到和重定位联合优化的发展历程；目的地选择涉及与医院工作负载的协同优化，路径规划则主要针对灾难响应等特殊场景。在未来的研究中，需要紧扣动态性和随机性2条研究主线，在准确刻画院前医疗急救系统不确定性来源的同时，充分利用更细粒度的数据辅助实时决策。在建模和求解的具体技术上，应考虑打通不同层次的多个决策问题开展联合优化，实现急救车定位与调度方案从局部最优到系统最优的迭代，并持续开发能处理现实大规模场景的高效求解算法以支撑联合优化的求解。

关键词：交通工程急救车运营调度综述紧急医疗服务资源布局优化

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基于影响力函数的自适应鲁棒卡尔曼滤波

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中国科学:信息科学 2025年第3期55卷 601-618页

作者：薛为栾小丽赵顺毅刘飞江南大学轻工过程先进控制教育部重点实验室无锡214122

为解决卡尔曼(Kalman)滤波的工程应用难题,现有方法往往以过多的性能损失为代价来增强滤波算法鲁棒性,从而导致估计性能下降.为进一步提升滤波精度,本文借助于影响力函数,构建基于黎卡提(Riccati)方程的自适应鲁棒卡尔曼滤波(adaptive r... 详细信息

为解决卡尔曼(Kalman)滤波的工程应用难题,现有方法往往以过多的性能损失为代价来增强滤波算法鲁棒性,从而导致估计性能下降.为进一步提升滤波精度,本文借助于影响力函数,构建基于黎卡提(Riccati)方程的自适应鲁棒卡尔曼滤波(adaptive robust Kalman filter, ARKF)算法,削弱不确定性影响的同时,最小化性能损失.首先,利用影响力函数实时感知并量化不确定性影响;其次,根据量化结果反演不确定性导致的观测偏移量;然后,根据观测偏移量实时放缩黎卡提方程先验信息上界,实现卡尔曼滤波鲁棒性的自适应调整,减小性能损失;最后,通过数值仿真以及在四容水箱实验中的应用,证实所提算法的有效性及优越性.

关键词：卡尔曼滤波自适应鲁棒滤波影响力函数黎卡提方程不确定性

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