检索结果-内蒙古大学图书馆

控制与决策 2025年第1期40卷 285-291页

作者：王鹏钱承张柳柳华长春燕山大学电气工程学院河北秦皇岛066004 燕山大学河北省智能康复及神经调控重点实验室河北秦皇岛066004

针对存在执行器故障、外界干扰和模型不确定的自主式水下潜航器系统(autonomous underwater vehicle,AUV),提出基于全驱系统(fully actuated system,FAS)方法的鲁棒自适应轨迹跟踪误差受限控制策略,使AUV能够渐近跟踪目标信号.首先,将... 详细信息

针对存在执行器故障、外界干扰和模型不确定的自主式水下潜航器系统(autonomous underwater vehicle,AUV),提出基于全驱系统(fully actuated system,FAS)方法的鲁棒自适应轨迹跟踪误差受限控制策略,使AUV能够渐近跟踪目标信号.首先,将跟踪误差相关的归一化函数和障碍函数与时变尺度函数相结合,提出误差受限全驱系统方法;其次,将径向基函数神经网络(radial basis function neural networks,RBFNNs)与误差受限全驱系统方法相结合处理系统中的不确定模型;进一步,设计自适应补偿机制处理执行器故障;再次基于Lyapunov稳定性理论证明轨迹跟踪误差渐近收敛于零;最后,通过仿真结果验证所设计的鲁棒自适应轨迹跟踪误差受限控制器的有效性.

关键词：全驱系统方法鲁棒控制自适应控制神经网络轨迹跟踪控制

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聚合物修饰黑磷及黑磷类似物纳米材料在生物医学中的应用进展

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化学进展 2025年第2期37卷 133-156页

作者：苏澳旗李欣昱王冉高丽丽焦体峰燕山大学环境与化学工程学院、河北省应用化学重点实验室秦皇岛066004

在二维纳米材料中,黑磷(BP)被认为是弥补石墨烯和TMD缺点的有希望的候选材料,而低维黑磷是一类由层状半导体BP衍生出的纳米材料。其中BP具有结构的高度各向异性、带隙宽度可调、空穴迁移率和电子迁移率高等特点,这些特点给予BP独特的性... 详细信息

在二维纳米材料中,黑磷(BP)被认为是弥补石墨烯和TMD缺点的有希望的候选材料,而低维黑磷是一类由层状半导体BP衍生出的纳米材料。其中BP具有结构的高度各向异性、带隙宽度可调、空穴迁移率和电子迁移率高等特点,这些特点给予BP独特的性质,如导电性、光热、光动力学、力学行为等,BP的近红外光响应使其在光热/光动力抗菌中显示出显著效果。此外,由于其独特的层状结构,BPNS具有高的表面积与体积比,这使其成为负载和递送其他抗菌纳米材料或药物的优良药物载体。本文首先讨论了低维BP的物理特性并介绍了不同的制备方法,然后系统梳理聚合物修饰黑磷纳米材料在各个领域的治疗应用进展,如癌症治疗(光疗,药物输送和协同免疫治疗)、骨再生和神经发生,最后讨论了未来临床试验面临的一些挑战和进一步研究的可能方向。

关键词：低维黑磷生物成像物理性质生物医学应用

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初始损伤喷射混凝土复合盐侵蚀性能及机理

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应用基础与工程科学学报 2025年第2期33卷 572-584页

作者：潘慧敏张昊王占峰王帅赵庆新燕山大学城市固废无害化协同处置及利用河北省工程研究中心燕山大学河北省土木工程绿色建造与智能运维重点实验室

为了探究含初始损伤缺陷的喷射混凝土受复合盐侵蚀性能，采用半浸泡和全浸泡两种方式对初始损伤喷射混凝土进行长期自然侵蚀试验，系统研究了初始损伤、浸泡方式和侵蚀盐种类对喷射混凝土自由氯离子浓度、宏观性能和微观结构的影响，分... 详细信息

为了探究含初始损伤缺陷的喷射混凝土受复合盐侵蚀性能，采用半浸泡和全浸泡两种方式对初始损伤喷射混凝土进行长期自然侵蚀试验，系统研究了初始损伤、浸泡方式和侵蚀盐种类对喷射混凝土自由氯离子浓度、宏观性能和微观结构的影响，分析了影响机理，并建立了初始损伤喷射混凝土侵蚀损伤演化模型.研究结果表明：初始损伤对喷射混凝土受盐侵蚀劣化过程产生了不同程度的影响.初始损伤度越大，试件同一测试深度处的自由氯离子浓度越高，受侵蚀过程中质量和相对动弹模量变化越明显，试件腐蚀程度越严重.低于0.14的初始损伤对喷射混凝土侵蚀损伤劣化过程影响较小，超过0.21的初始损伤则使喷射混凝土侵蚀劣化速度显著加快.经历180d单一盐和复合盐半浸泡侵蚀后，初始损伤为0.30的试件质量分别降低4.55%和3.82%,相对动弹模量分别降至0.39和0.53,试件表面产生了明显损伤开裂，边角出现成块脱落.初始损伤程度相同时，半浸泡作用、单一硫酸盐侵蚀对喷射混凝土的破坏程度要高于全浸泡、复合盐侵蚀.将侵蚀损伤因子表示为侵蚀龄期的指数函数，所得到的喷射混凝土损伤模型曲线与试验值吻合度较高，拟合相关系数超过***-EDS和XRD分析显示，受盐侵蚀后初始损伤试件内部钙矾石晶体分布更加密集，晶体衍射峰高度明显高于基准组，初始损伤的存在增加了盐溶液的侵入通道.受复合盐侵蚀的喷射混凝土XRD图谱中出现了Friedel盐晶体衍射峰，且钙矾石晶体衍射峰明显低于单一硫酸盐侵蚀组，复合盐溶液中Cl-的存在减缓了SO42-的扩散速度.

关键词：喷射混凝土初始损伤复合盐侵蚀自由氯离子浸泡方式劣化机理损伤演化模型

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数据丢包对WSNs级联失效机理研究

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控制理论与应用 2025年第2期42卷 412-418页

作者：尹荣荣朱华华刘思佳崔晓寒燕山大学信息科学与工程学院河北秦皇岛066004 河北省特种光纤与光纤传感重点实验室河北秦皇岛066004

传统无线传感器网络级联失效研究中未考虑丢包节点的全面影响,仿真模型也难以满足实验抗毁性测试要求.针对该问题,本文以节点的真实收包量为负载构建了网络级联失效模型,提出基于节点重要程度的抗毁性度量方法,并采用了Zigbee技术搭建... 详细信息

传统无线传感器网络级联失效研究中未考虑丢包节点的全面影响,仿真模型也难以满足实验抗毁性测试要求.针对该问题,本文以节点的真实收包量为负载构建了网络级联失效模型,提出基于节点重要程度的抗毁性度量方法,并采用了Zigbee技术搭建实测网络,对丢包节点存在下的级联失效现象和不同负载分配方式对级联的影响进行了实验分析.同时,对丢包节点对不同抗级联策略的影响进行了实验对比.实验结果表明,一定条件下节点的丢包行为对网络的级联失效有很大的缓解作用,不同的负载分配方式呈现出不同的级联失效特点.另外,在多数低速率无线传感器网络中,级联时保留丢包节点可提升网络的级联失效抗毁性.

关键词：无线传感器网络级联失效 Zigbee 丢包节点

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基于LIF海水表层CDOM荧光特性仿真和实验研究

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光谱学与光谱分析 2025年第4期45卷 1116-1122页

作者：谢贝贝王英杰高旺马凯杰孔德明燕山大学信息科学与工程学院河北秦皇岛066004 河北省计算机虚拟技术与系统集成重点实验室河北秦皇岛066004 燕山大学电气工程学院河北秦皇岛066004

有色可溶性有机物(CDOM)作为全球碳循环和气候变化的关键物质,其荧光特性的研究对于海洋环境监测具有重要意义。激光诱导荧光(LIF)技术作为一种主动式的遥感光学探测手段,为CDOM的研究提供了有效工具。旨在通过仿真与实验相结合的方式,... 详细信息

有色可溶性有机物(CDOM)作为全球碳循环和气候变化的关键物质,其荧光特性的研究对于海洋环境监测具有重要意义。激光诱导荧光(LIF)技术作为一种主动式的遥感光学探测手段,为CDOM的研究提供了有效工具。旨在通过仿真与实验相结合的方式,研究CDOM的荧光特性,为LIF探测海水表层CDOM提供理论基础。首先使用蒙特卡罗方法模拟海水表层CDOM的荧光辐射过程,对不同浓度CDOM、不同入射光天顶角、不同荧光接收角条件下CDOM的荧光仿真结果进行分析;然后通过实验搭建的LIF系统,探测以富里酸和腐殖酸为特征提取物配置的CDOM溶液,获得不同CDOM浓度、不同系统探测参量以及不同环境因素包括温度、 pH值和盐度的荧光光谱,分析荧光光谱特征,并使用单因素变化分析与多因素响应曲面分析结合的方式研究环境因素对CDOM荧光光谱的影响。仿真和实验结果表明CDOM荧光与激发光的入射天顶角成负相关,出射角度在0°~60°范围内的CDOM荧光强度较大,可为LIF实际探测CDOM时激发光的入射角度和接收角度的选择提供参考;随着CDOM浓度升高,荧光强度不断增加,到达一定浓度后,荧光强度随着浓度增加而减少;通过单因素变化分析研究了温度、 pH和盐度等环境因素对于CDOM的影响,结果表明随着温度上升,CDOM的荧光强度逐渐降低,当海水环境处于强碱状态下,CDOM的荧光光谱发生较大变化,在盐度对于CDOM的影响中,盐度对于富里酸的影响比对腐殖酸的影响大;然后使用响应曲面法分析多种因素共同作用下对于CDOM荧光特性的影响,根据观察CDOM荧光峰响应曲面的陡峭程度可以发现:各影响因素对于CDOM荧光强度的影响程度大小依次为pH、温度、盐度,这些结果说明利用LIF探测CDOM时需要考虑环境因素带来的影响。

关键词：激光诱导荧光有色可溶性有机物荧光强度环境因素

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以目的地为导向的基于成本优化的电动汽车充电导航策略

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计算机应用研究 2025年第3期42卷 863-869页

作者：申利民常晓彤李成宇赵国瑞毛鹏皓燕山大学信息科学与工程学院河北秦皇岛066004 河北省软件工程重点实验室河北秦皇岛066004

为了解决目的地导向的电动汽车路径规划和中途充电站选择问题,提出一种以目的地为导向的基于成本优化的电动汽车充电导航策略。首先,构建了基于目的地的电动汽车路径规划和充电导航架构;其次,根据市区道路和高速公路路网的特点,将道路... 详细信息

为了解决目的地导向的电动汽车路径规划和中途充电站选择问题,提出一种以目的地为导向的基于成本优化的电动汽车充电导航策略。首先,构建了基于目的地的电动汽车路径规划和充电导航架构;其次,根据市区道路和高速公路路网的特点,将道路划分为低层道路和高层道路两个层次;考虑到用户充电和行驶成本以及结束充电后继续前往目的地的需求,低层路网内构建决策函数进行充电站选择并进行路径规划,高层路网使用改进的蚁群算法给出全程充电策略;最后,以某市城区和某高速公路为研究范围,对所提方法进行仿真验证,并与其他方法进行了比较。结果表明,在高层和低层路网中,所提出的充电导航策略能降低电动汽车的行驶和充电成本,而且确保低层路网中电动汽车充电完成后更快速地到达目的地。

关键词：充电导航策略电动汽车路径规划目的地导向

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基于多浮标空间多特征融合的海水溶解氧浓度预测

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海洋学报 2025年第1期47卷 104-116页

作者：朱奇光申震李享魏祯乔文静张淋淞陈颖燕山大学信息科学与工程学院河北省特种光纤与光纤传感器重点实验室河北秦皇岛066004 燕山大学电气工程学院河北省测试计量技术及仪器重点实验室河北秦皇岛066004

溶解氧浓度是衡量海水水质的重要指标之一。为了及时掌握海水水质变化情况,降低海水污染风险及其带来的损失,建立海洋水质参数预测机制至关重要。为此,本文提出了一种基于浮标网络时空信息融合和改进生成对抗网络(Generative Adversaria... 详细信息

溶解氧浓度是衡量海水水质的重要指标之一。为了及时掌握海水水质变化情况,降低海水污染风险及其带来的损失,建立海洋水质参数预测机制至关重要。为此,本文提出了一种基于浮标网络时空信息融合和改进生成对抗网络(Generative Adversarial Networks,GAN)的海水溶解氧浓度预测模型,旨在整合监测区域内浮标网络的拓扑信息并实现浮标传感器的多特征融合。该模型利用图注意力网络(Graph Attention Mechanism,GAT)挖掘不同近邻点对目标节点的影响,计算邻接节点的权重,从而捕获浮标数据的时空特征;通过双头注意力机制与双时间尺度更新规则(Two Time-Scale Update Rule,TTUR)优化GAN预测网络及网络训练过程,改善生成对抗网络的训练速度平衡问题,提高生成器网络的拟合效果。以均方误差、均方根误差、平均绝对误差与决定系数为评价指标进行模型预测性能对比,结果表明,所提出模型的各项评价指标均优于其他模型,能够有效挖掘多浮标的空间信息,克服了传统方法在海水溶解氧浓度预测中存在的精度低、无法灵活利用历史空间数据、训练稳定性差和速度慢等不足,可为海洋水质监测及预测提供重要的技术支撑。

关键词：溶解氧浓度预测空间多特征融合 GAT GAN TTUR

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基于卷积注意力模块改进的多尺度卷积神经网络手部肌力预测模型研究

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生物医学工程学杂志 2025年第1期42卷 90-95页

作者：杜义浩孙梦雨李菁金王孝冉曹添福燕山大学电气工程学院、河北省智能康复及神经调控重点实验室、智能控制与神经信息处理教育部重点实验室河北秦皇岛066000

为实现手功能康复中肌力的量化评估,进而制定科学有效的康复训练策略,本文构建了多尺度卷积神经网络(MSCNN)—卷积块注意力模块(CBAM)—双向长短期记忆网络(BiLSTM)肌力预测模型,以充分挖掘数据的空间和时间特征,同时抑制无用特征,最终... 详细信息

为实现手功能康复中肌力的量化评估,进而制定科学有效的康复训练策略,本文构建了多尺度卷积神经网络(MSCNN)—卷积块注意力模块(CBAM)—双向长短期记忆网络(BiLSTM)肌力预测模型,以充分挖掘数据的空间和时间特征,同时抑制无用特征,最终实现提高肌力预测模型的准确性。为验证本文所提模型的有效性,将本文模型与支持向量机(SVM)、随机森林(RF)、卷积神经网络(CNN)、CNN—挤压激励网络(SENet)、MSCNN—CBAM和MSCNN—BiLSTM等传统模型进行对比;考察将手部施力从40%的最大自主收缩力(MVC)变成60%的MVC时模型肌力预测的效果。研究结果发现,随着手部施力的增大,肌力预测模型的效果变差;再利用消融实验分析各模块对肌力预测结果的影响程度,发现CBAM模块在模型中起着关键作用。综上,利用本文模型能够有效提高肌力预测的准确性,深入了解手部肌肉活动的特征和规律,为进一步探索手部功能的机制提供帮助。

关键词：肌力预测卷积块注意力模块多尺度卷积神经网络手部施力消融实验

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梯度双材料负泊松比蜂窝夹芯板局部冲击失效研究

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复合材料学报 2025年第3期42卷 1689-1699页

作者：肖俊华万武举郭之熙梁希燕山大学工程力学系秦皇岛066004 燕山大学河北省重型装备与大型结构力学可靠性重点实验室秦皇岛066004 河海大学工程力学系南京211100

夹芯板结构具有轻质、高抗弯刚度和良好的抗冲击等特性,将负泊松比材料作为夹芯板芯层,可以设计出具有优良动力学特征的防护结构。本文基于提出的双材料曲边内凹负泊松比胞元,通过改变胞元内纵横向材料,构建了正梯度、负梯度、对称正梯... 详细信息

夹芯板结构具有轻质、高抗弯刚度和良好的抗冲击等特性,将负泊松比材料作为夹芯板芯层,可以设计出具有优良动力学特征的防护结构。本文基于提出的双材料曲边内凹负泊松比胞元,通过改变胞元内纵横向材料,构建了正梯度、负梯度、对称正梯度及对称负梯度4种排列的负泊松比多胞蜂窝夹芯板。实验与仿真结果比较说明了本文数值方法的可行性。数值研究了不同排列方式时蜂窝夹芯板在受局部冲击作用下的失效力学性能,考察了冲头冲击速度和芯层梯度排列模式对夹芯板破坏模式、冲头接触力与能量吸收效果的影响。研究表明:芯层排列模式显著影响夹芯板的冲击破坏模式和冲击动力学性能;梯度双材料设计可以显著增强夹芯板的吸能效果。

关键词：负泊松比双材料胞元梯度材料结构冲击失效模式能量吸收

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基于改进人工蜂鸟算法的装船调度优化方法

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计算机应用研究 2025年第05期42卷 1462-1469页

作者：刘文远周如意厉斌斌燕山大学信息科学与工程学院燕山大学河北省软件工程重点实验室燕山大学河北省网络感知与大数据工程研究中心燕山大学经济管理学院

为提升散杂货进出港作业效率，减少船舶在港时间，提出一种基于改进人工蜂鸟算法的装船调度优化方法。首先，在综合考虑泊位、装船设备和堆场三部分因素相互影响的条件下，以船舶总在港时间为优化目标，构建协同调度优化模型。然后，鉴... 详细信息

为提升散杂货进出港作业效率，减少船舶在港时间，提出一种基于改进人工蜂鸟算法的装船调度优化方法。首先，在综合考虑泊位、装船设备和堆场三部分因素相互影响的条件下，以船舶总在港时间为优化目标，构建协同调度优化模型。然后，鉴于人工蜂鸟算法在求解离散问题的局限性，对人工蜂鸟算法进行离散化改造，进而提出一种改进型人工蜂鸟算法，引入自适应飞行参数控制蜂鸟个体的飞行方式，同时通过改进最优个体引导策略优化AHA的位置更新过程，进一步平衡AHA的全局探索与局部开发能力。为了进一步增强算法避免局部最优解的能力，引入了变异策略调整和优化蜂鸟的位置。最后，在基准测试函数上进行有效性实验，并与其他群智能优化算法进行对比，验证改进算法的寻优性能。进一步通过对散杂货港口的历史数据进行测试，采用改进算法进行求解计算，并与基础的人工蜂鸟算法进行了比较。实验结果表明，该策略缩短了船舶的在港时间，能够得出相对较优的调度方案，为港口船舶优化调度提供新方案，有一定的实际意义。

关键词：人工蜂鸟算法群体智能优化散杂货港口

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