- 郑葳;段金雄;孙铁志;
目的:对高速摄像得到的入水空泡影像图片进行空泡轮廓提取，定量分析入水空泡形态和特征。方法:前期利用图像增强技术对入水空泡图像进行预处理，利用Canny边缘检测算子对预处理得到的图像进行空泡边缘坐标提取，最终完成对入水空泡的形态特征计量。结果:通过对小球入水实验入水空泡图像进行边缘轮廓处理，算法计算结果与实验数据误差保持在2.5%以下，验证了空泡边缘检测技术的可行性。利用空泡边缘检测技术对小球入水空泡以及圆柱入水空泡边缘坐标进行了提取并进一步定量分析了入水空泡的形态特征。结论:入水空泡边缘检测技术在应用中效果良好，可以定量提取入水空泡边缘轮廓坐标。
2023年02期 v.34;No.110 163-171+223页 [查看摘要][在线阅读][下载 1112K] - 郑葳;段金雄;孙铁志;
目的:对高速摄像得到的入水空泡影像图片进行空泡轮廓提取，定量分析入水空泡形态和特征。方法:前期利用图像增强技术对入水空泡图像进行预处理，利用Canny边缘检测算子对预处理得到的图像进行空泡边缘坐标提取，最终完成对入水空泡的形态特征计量。结果:通过对小球入水实验入水空泡图像进行边缘轮廓处理，算法计算结果与实验数据误差保持在2.5%以下，验证了空泡边缘检测技术的可行性。利用空泡边缘检测技术对小球入水空泡以及圆柱入水空泡边缘坐标进行了提取并进一步定量分析了入水空泡的形态特征。结论:入水空泡边缘检测技术在应用中效果良好，可以定量提取入水空泡边缘轮廓坐标。
2023年02期 v.34;No.110 163-171+223页 [查看摘要][在线阅读][下载 1112K] - 岑志波;周盛薇;周娟;
目的:提高远传水表示值误差补偿模型的精度。方法:提出了基于蚁群算法(ACO)优化的LM-BP神经网络模型的误差补偿方法。首先根据样本数据分层，结合randperm函数随机化样本数据，再通过蚁群算法对比训练样本的输出误差和期望误差，调整蚂蚁在路径上的信息素含量和路径选择，从而优化BP神经网络的初始权值和阈值，最终蚂蚁种群确定的最短路径作为最优的初始权值和阈值，再赋给BP神经网络通过LM算法对远传水表训练集数据进行训练，并针对远传水表测试集数据进行预测。结果:有效解决了BP神经网络学习收敛速度慢、易陷于局部极小和精度稳定性差的问题，进一步提高模型预测精度；经过优化之后的模型平均绝对误差百分比MAPE为1.032 4%,平均绝对误差MAE为0.401 11,均方误差MSE为0.424 00,均优于LM-BP神经网络模型。结论:实验表明，基于蚁群算法优化的LM-BP神经网络误差补偿模型的应用效果显著优于普通BP神经网络。
2023年02期 v.34;No.110 172-178页 [查看摘要][在线阅读][下载 399K] - 岑志波;周盛薇;周娟;
目的:提高远传水表示值误差补偿模型的精度。方法:提出了基于蚁群算法(ACO)优化的LM-BP神经网络模型的误差补偿方法。首先根据样本数据分层，结合randperm函数随机化样本数据，再通过蚁群算法对比训练样本的输出误差和期望误差，调整蚂蚁在路径上的信息素含量和路径选择，从而优化BP神经网络的初始权值和阈值，最终蚂蚁种群确定的最短路径作为最优的初始权值和阈值，再赋给BP神经网络通过LM算法对远传水表训练集数据进行训练，并针对远传水表测试集数据进行预测。结果:有效解决了BP神经网络学习收敛速度慢、易陷于局部极小和精度稳定性差的问题，进一步提高模型预测精度；经过优化之后的模型平均绝对误差百分比MAPE为1.032 4%,平均绝对误差MAE为0.401 11,均方误差MSE为0.424 00,均优于LM-BP神经网络模型。结论:实验表明，基于蚁群算法优化的LM-BP神经网络误差补偿模型的应用效果显著优于普通BP神经网络。
2023年02期 v.34;No.110 172-178页 [查看摘要][在线阅读][下载 399K] - 季岚青;黄垚;朱维斌;邹伟;
目的:提高激光陀螺测角仪测量转台的角位置精度，实现转台的全圆周内任意角度测量与补偿。方法:采用全新测量方式，利用环形激光原理实现转台任意角度高精度测量。首先提出激光陀螺测角仪进行多位置平均的偏置标定方法；然后采用激光陀螺测角仪进行全圆周小角度范围测量，并得到角位置误差函数；最后以自准直仪数据为真值作比对。结果:激光陀螺测角仪测试转台的精度由0.6″提高到了0.3″,并且实现转台在全圆周范围内测角精度为0.3″。结论:多位置平均的偏置标定方法能够有效地提高激光陀螺测角仪的测量精度，并且可以对转台进行全圆周任意角度的测量。
2023年02期 v.34;No.110 179-186页 [查看摘要][在线阅读][下载 962K] - 季岚青;黄垚;朱维斌;邹伟;
目的:提高激光陀螺测角仪测量转台的角位置精度，实现转台的全圆周内任意角度测量与补偿。方法:采用全新测量方式，利用环形激光原理实现转台任意角度高精度测量。首先提出激光陀螺测角仪进行多位置平均的偏置标定方法；然后采用激光陀螺测角仪进行全圆周小角度范围测量，并得到角位置误差函数；最后以自准直仪数据为真值作比对。结果:激光陀螺测角仪测试转台的精度由0.6″提高到了0.3″,并且实现转台在全圆周范围内测角精度为0.3″。结论:多位置平均的偏置标定方法能够有效地提高激光陀螺测角仪的测量精度，并且可以对转台进行全圆周任意角度的测量。
2023年02期 v.34;No.110 179-186页 [查看摘要][在线阅读][下载 962K] - 郑俊褒;张旭;马腾洲;
目的:为方便海关口岸堆场进行危险气体泄漏安全监管，本文研制了低温储罐在线监测系统。方法:设计开发能监测罐内温度、液位和压力，以及罐外环境参数和储罐所处位置等工况信息的终端，并通过MQTT协议实现监测终端与服务器的通信交互，形成一种基于B/S架构的低温储罐在线监测系统。结果:利用该系统，用户能通过浏览器随时随地对液氮、LNG灌注及存放实验过程进行连续监测。结论:本文的在线监测系统可以为口岸现场低温储罐监测管理提供基础数据和技术支撑。
2023年02期 v.34;No.110 187-192页 [查看摘要][在线阅读][下载 631K] - 郑俊褒;张旭;马腾洲;
目的:为方便海关口岸堆场进行危险气体泄漏安全监管，本文研制了低温储罐在线监测系统。方法:设计开发能监测罐内温度、液位和压力，以及罐外环境参数和储罐所处位置等工况信息的终端，并通过MQTT协议实现监测终端与服务器的通信交互，形成一种基于B/S架构的低温储罐在线监测系统。结果:利用该系统，用户能通过浏览器随时随地对液氮、LNG灌注及存放实验过程进行连续监测。结论:本文的在线监测系统可以为口岸现场低温储罐监测管理提供基础数据和技术支撑。
2023年02期 v.34;No.110 187-192页 [查看摘要][在线阅读][下载 631K] - 曹志清;章乐;梅国健;
目的:针对不具备通信接口电子测量仪器的远程自动化校准问题，设计了一种基于校准流程组态和深度学习的远程校准系统。方法:系统服务端负责依据校准任务需求进行远程组态调度。本地用户端通过解析下派的指令文件和指导文件依次执行测量步骤，结合OCR深度学习技术对摄像头捕捉的仪器面板画面进行示值读数识别，并在DBNet和CRNN网络的基础上对算法进行场景适应性改进，在校准结束时自动生成校准结果报告。结果:实现了无法进行程控通信的电子测量仪器自动化校准过程，并且在仪器倾斜和示值小数点模糊等情况下仍有较高的识别准确率。结论:本文通过结合OCR深度学习技术的远程自动系统可以有效提高现场校准的效率，在电子测量仪器校准工作中具有一定的实用价值。
2023年02期 v.34;No.110 193-200页 [查看摘要][在线阅读][下载 729K] - 曹志清;章乐;梅国健;
目的:针对不具备通信接口电子测量仪器的远程自动化校准问题，设计了一种基于校准流程组态和深度学习的远程校准系统。方法:系统服务端负责依据校准任务需求进行远程组态调度。本地用户端通过解析下派的指令文件和指导文件依次执行测量步骤，结合OCR深度学习技术对摄像头捕捉的仪器面板画面进行示值读数识别，并在DBNet和CRNN网络的基础上对算法进行场景适应性改进，在校准结束时自动生成校准结果报告。结果:实现了无法进行程控通信的电子测量仪器自动化校准过程，并且在仪器倾斜和示值小数点模糊等情况下仍有较高的识别准确率。结论:本文通过结合OCR深度学习技术的远程自动系统可以有效提高现场校准的效率，在电子测量仪器校准工作中具有一定的实用价值。
2023年02期 v.34;No.110 193-200页 [查看摘要][在线阅读][下载 729K] - 单良;牛玉风;赵腾飞;洪波;孔明;
目的:研究半透明火焰的光场超分辨率方法，有助于提高基于光场成像技术的火焰三维温度场重建精度。方法:提出火焰边缘感知图正则化方法，在即插即用的交替方向乘子算法框架下，由非透明光场超分辨率的图正则化方法执行火焰光场的超分辨率重建，结合RGB和HIS判据检测火焰区域，由域变换递归边缘保持滤波算法对火焰区域进行滤波。该算法可以锐化火焰边缘区域，增加图像纹理高频细节的重建效果。结果:实验结果表明，相比双3次插值、LFBM5D稀疏编码、线性子空间投影、光场卷积神经网络、图正则化等方法，基于火焰边缘感知的图正则化方法可以更好地保留火焰边缘信息，在峰值信噪比评价指标上重建效果最佳，比改进前的图正则化方法最大提高了0.834 dB,在视图一致性上比改进前的图正则化方法最大提高了21.66%。结论:本文提出的方法可以有效提高火焰光场图像的超分辨率重建精度。
2023年02期 v.34;No.110 201-207页 [查看摘要][在线阅读][下载 419K] - 单良;牛玉风;赵腾飞;洪波;孔明;
目的:研究半透明火焰的光场超分辨率方法，有助于提高基于光场成像技术的火焰三维温度场重建精度。方法:提出火焰边缘感知图正则化方法，在即插即用的交替方向乘子算法框架下，由非透明光场超分辨率的图正则化方法执行火焰光场的超分辨率重建，结合RGB和HIS判据检测火焰区域，由域变换递归边缘保持滤波算法对火焰区域进行滤波。该算法可以锐化火焰边缘区域，增加图像纹理高频细节的重建效果。结果:实验结果表明，相比双3次插值、LFBM5D稀疏编码、线性子空间投影、光场卷积神经网络、图正则化等方法，基于火焰边缘感知的图正则化方法可以更好地保留火焰边缘信息，在峰值信噪比评价指标上重建效果最佳，比改进前的图正则化方法最大提高了0.834 dB,在视图一致性上比改进前的图正则化方法最大提高了21.66%。结论:本文提出的方法可以有效提高火焰光场图像的超分辨率重建精度。
2023年02期 v.34;No.110 201-207页 [查看摘要][在线阅读][下载 419K] - 崔杰;杨凯;
目的:手机屏幕表面缺陷的传统检测方式主要由人工辨别，这严重影响生产质量把控和效率提升；所以寻求一种高效率、高准确性、高稳定性的检测方法是十分迫切的。方法:提出一种改进DenseNet网络的缺陷检测方法。选取DenseNet网络为基础网络，在模型中添加MobileNet v2网络中的倒置残差结构，以减少推理期间所需的内存占用，提高特征检测效率。同时，使用linear bottleneck可以防止非线性破坏太多信息，保证信息的完整性。结果:本文提出的算法对手机屏幕缺陷检测相较于ResNet网络和传统DenseNet有着显著的效果，准确率到达91.42%,平均精度均值到达93.48%,检测的平均时间为29.8 ms。结论:本文提出的检测方法能够很好地完成对手机屏幕缺陷的检测任务，并为工业检测提供出新的检测思路和方法。
2023年02期 v.34;No.110 208-215页 [查看摘要][在线阅读][下载 451K] - 崔杰;杨凯;
目的:手机屏幕表面缺陷的传统检测方式主要由人工辨别，这严重影响生产质量把控和效率提升；所以寻求一种高效率、高准确性、高稳定性的检测方法是十分迫切的。方法:提出一种改进DenseNet网络的缺陷检测方法。选取DenseNet网络为基础网络，在模型中添加MobileNet v2网络中的倒置残差结构，以减少推理期间所需的内存占用，提高特征检测效率。同时，使用linear bottleneck可以防止非线性破坏太多信息，保证信息的完整性。结果:本文提出的算法对手机屏幕缺陷检测相较于ResNet网络和传统DenseNet有着显著的效果，准确率到达91.42%,平均精度均值到达93.48%,检测的平均时间为29.8 ms。结论:本文提出的检测方法能够很好地完成对手机屏幕缺陷的检测任务，并为工业检测提供出新的检测思路和方法。
2023年02期 v.34;No.110 208-215页 [查看摘要][在线阅读][下载 451K] - 金锋扬;秦菲菲;郭振武;王斌锐;
目的:针对机械臂接触力跟踪时环境参数未知及动态变化而带来的力跟踪误差问题，基于导纳控制方法，提出一种自适应变导纳控制方法。方法:根据导纳控制基础模型，分析环境参数对接触力稳态误差和系统动态性能的影响；采用基于环境参数估计的自适应参考轨迹方法以减小接触力的稳态误差；设计基于接触力误差、力误差累计量、力误差率的自适应变导纳系数方法以提高系统的动态性能。结果:由接触力跟踪实验结果可知，自适应变导纳控制的接触力误差范围在±2 N之内，与导纳控制相比较，接触力稳态误差降低约11.2%。结论:该方法的接触力稳态误差、震荡均较小，有助于提高机械臂在未知环境中接触力的跟踪效果。
2023年02期 v.34;No.110 216-223页 [查看摘要][在线阅读][下载 629K] - 金锋扬;秦菲菲;郭振武;王斌锐;
目的:针对机械臂接触力跟踪时环境参数未知及动态变化而带来的力跟踪误差问题，基于导纳控制方法，提出一种自适应变导纳控制方法。方法:根据导纳控制基础模型，分析环境参数对接触力稳态误差和系统动态性能的影响；采用基于环境参数估计的自适应参考轨迹方法以减小接触力的稳态误差；设计基于接触力误差、力误差累计量、力误差率的自适应变导纳系数方法以提高系统的动态性能。结果:由接触力跟踪实验结果可知，自适应变导纳控制的接触力误差范围在±2 N之内，与导纳控制相比较，接触力稳态误差降低约11.2%。结论:该方法的接触力稳态误差、震荡均较小，有助于提高机械臂在未知环境中接触力的跟踪效果。
2023年02期 v.34;No.110 216-223页 [查看摘要][在线阅读][下载 629K] - 杨青青;邵铁锋;孙卫红;梁曼;
目的:为解决解舒试验过程中绪下茧人工识别与计数劳动强度大等问题，提出一种基于改进Faster R-CNN绪下茧形态识别与计数方法。方法:首先，根据解舒试验过程中绪下茧呈现的不同形态，将绪下茧分为新茧、中茧、薄茧3种。采集绪下茧图像，构建数据集，使用ResNet50残差网络作为Faster R-CNN的特征提取网络，提取3种绪下茧形态图像特征；其次，调整区域建议网络(RPN)中锚点(Anchor)的比例，使检测结果中的目标矩形框更加精确；再次，将SENet注意力模块加入到特征提取网络中；最后，在形态识别的基础上，统计绪下茧数量。结果:改进算法训练的模型对绪下茧的3种形态的平均准确率达到了86.37%,召回率达到了90.3%。检测的平均速度0.17 s/幅。结论:该算法满足绪下茧形态识别与计数的要求。
2023年02期 v.34;No.110 224-230+240页 [查看摘要][在线阅读][下载 626K] - 杨青青;邵铁锋;孙卫红;梁曼;
目的:为解决解舒试验过程中绪下茧人工识别与计数劳动强度大等问题，提出一种基于改进Faster R-CNN绪下茧形态识别与计数方法。方法:首先，根据解舒试验过程中绪下茧呈现的不同形态，将绪下茧分为新茧、中茧、薄茧3种。采集绪下茧图像，构建数据集，使用ResNet50残差网络作为Faster R-CNN的特征提取网络，提取3种绪下茧形态图像特征；其次，调整区域建议网络(RPN)中锚点(Anchor)的比例，使检测结果中的目标矩形框更加精确；再次，将SENet注意力模块加入到特征提取网络中；最后，在形态识别的基础上，统计绪下茧数量。结果:改进算法训练的模型对绪下茧的3种形态的平均准确率达到了86.37%,召回率达到了90.3%。检测的平均速度0.17 s/幅。结论:该算法满足绪下茧形态识别与计数的要求。
2023年02期 v.34;No.110 224-230+240页 [查看摘要][在线阅读][下载 626K] - 任万顺;陈婧;郑荐中;汪伟;彭筱筱;
目的:为解决在家庭用电环境中，由于存在负荷数量多、工况复杂且未知情况，导致负荷识别准确率低的问题。方法:提出三点改进方法：1)一是基于稳态判定缓冲区的CUSUM窗口算法，可解决对运行波动趋势复杂的开事件错检问题；2)二是基于概率分布特征库与贝叶斯决策的负荷识别方法，在负荷工况未知前提下构建特征库并应用于负荷辨识，添加负荷频次特征使用贝叶斯分类器解决模糊样本的识别问题，可用于负荷数量多的用电环境；3)三是暂态尖峰向量提取方法，并将该特征有效解决特征相似负荷识别问题，增加分类维度。结果:经REDD数据集中12个功率大于80 W电器验证，平均F1分数93.72%。结论:这三种方法可以有效提高负荷识别精度，更适用于家庭用电场景。
2023年02期 v.34;No.110 231-240页 [查看摘要][在线阅读][下载 558K] - 任万顺;陈婧;郑荐中;汪伟;彭筱筱;
目的:为解决在家庭用电环境中，由于存在负荷数量多、工况复杂且未知情况，导致负荷识别准确率低的问题。方法:提出三点改进方法：1)一是基于稳态判定缓冲区的CUSUM窗口算法，可解决对运行波动趋势复杂的开事件错检问题；2)二是基于概率分布特征库与贝叶斯决策的负荷识别方法，在负荷工况未知前提下构建特征库并应用于负荷辨识，添加负荷频次特征使用贝叶斯分类器解决模糊样本的识别问题，可用于负荷数量多的用电环境；3)三是暂态尖峰向量提取方法，并将该特征有效解决特征相似负荷识别问题，增加分类维度。结果:经REDD数据集中12个功率大于80 W电器验证，平均F1分数93.72%。结论:这三种方法可以有效提高负荷识别精度，更适用于家庭用电场景。
2023年02期 v.34;No.110 231-240页 [查看摘要][在线阅读][下载 558K] - 华卫平;王鹏峰;高翔;李运堂;
目的:提升高速微型空气涡轮的输出功率和工作效率。方法:利用计算流体力学(computational fluid dynamics, CFD)计算空气涡轮性能，得出不同叶片形状对涡轮性能的影响；系统分析涡轮输出功率和工作效率随进气角度、喷嘴直径、叶顶间隙和进出口直径比的变化规律，获得最佳结构参数。结果:双半圆叶片空气涡轮输出功率和工作效率最高，并且输出功率和工作效率随进气角度、叶顶间隙增大而减小；喷嘴直径小于叶片高度时，喷嘴直径增加，涡轮输出功率提高，工作效率基本不变；进出口直径比减小导致涡轮输出功率和工作效率先增大后减小。结论:进气角度取0°,喷嘴直径取1.1 mm,叶顶间隙取0.2 mm,进出口直径比取0.6时，双半圆叶片空气涡轮性能最佳。
2023年02期 v.34;No.110 241-249页 [查看摘要][在线阅读][下载 1086K] - 华卫平;王鹏峰;高翔;李运堂;
目的:提升高速微型空气涡轮的输出功率和工作效率。方法:利用计算流体力学(computational fluid dynamics, CFD)计算空气涡轮性能，得出不同叶片形状对涡轮性能的影响；系统分析涡轮输出功率和工作效率随进气角度、喷嘴直径、叶顶间隙和进出口直径比的变化规律，获得最佳结构参数。结果:双半圆叶片空气涡轮输出功率和工作效率最高，并且输出功率和工作效率随进气角度、叶顶间隙增大而减小；喷嘴直径小于叶片高度时，喷嘴直径增加，涡轮输出功率提高，工作效率基本不变；进出口直径比减小导致涡轮输出功率和工作效率先增大后减小。结论:进气角度取0°,喷嘴直径取1.1 mm,叶顶间隙取0.2 mm,进出口直径比取0.6时，双半圆叶片空气涡轮性能最佳。
2023年02期 v.34;No.110 241-249页 [查看摘要][在线阅读][下载 1086K]
- 黄祥;杨艳婷;
目的:研究制备一种高效稳定的磁性纳米复合材料来降解水中污染物亚甲基蓝。方法:制备的Fe_3O_4作为磁性内核，正硅酸乙酯形成二氧化硅层，甲醛提供碳源制备Fe_3O_4@SiO_2@RF/Cu~(2+),然后在管式炉中进行碳化并且原位还原Cu~(2+)为Cu纳米粒子制得Fe_3O_4@SiO_2@C/Cu_x纳米催化剂。通过改变碳化的气体氛围来探究不同气体氛围下碳化得到的样品和不同催化剂投加量对催化亚甲蓝的性能影响。结果:同一样品在其他外界条件相同的情况下其催化效率随着催化剂投加量的增加而提高，N_2氛围下碳化得到的富含N掺杂的样品的催化效率要高于Ar氛围下碳化得到的样品。结论:实验制备的Fe_3O_4@SiO_2@C/Cu_x复合材料表现出了优异的催化速率，并且经过N掺杂后催化速率有显著的提高，5次重复实验中，MB的降解率均在95%以上，有着很好的稳定性并且可快速回收，在废水处理领域有着广泛的应用前景。
2023年02期 v.34;No.110 250-258页 [查看摘要][在线阅读][下载 1165K] - 黄祥;杨艳婷;
目的:研究制备一种高效稳定的磁性纳米复合材料来降解水中污染物亚甲基蓝。方法:制备的Fe_3O_4作为磁性内核，正硅酸乙酯形成二氧化硅层，甲醛提供碳源制备Fe_3O_4@SiO_2@RF/Cu~(2+),然后在管式炉中进行碳化并且原位还原Cu~(2+)为Cu纳米粒子制得Fe_3O_4@SiO_2@C/Cu_x纳米催化剂。通过改变碳化的气体氛围来探究不同气体氛围下碳化得到的样品和不同催化剂投加量对催化亚甲蓝的性能影响。结果:同一样品在其他外界条件相同的情况下其催化效率随着催化剂投加量的增加而提高，N_2氛围下碳化得到的富含N掺杂的样品的催化效率要高于Ar氛围下碳化得到的样品。结论:实验制备的Fe_3O_4@SiO_2@C/Cu_x复合材料表现出了优异的催化速率，并且经过N掺杂后催化速率有显著的提高，5次重复实验中，MB的降解率均在95%以上，有着很好的稳定性并且可快速回收，在废水处理领域有着广泛的应用前景。
2023年02期 v.34;No.110 250-258页 [查看摘要][在线阅读][下载 1165K] - 陈煜迪;戴翔飞;王子;张子扬;杜建华;焦志伟;
目的:探究过渡金属二硫化物MnNb_3S_6的磁性和电输运性质。方法:采用固相反应法和气相输运法制备了MnNb_3S_6单晶样品，利用X射线衍射对样品结构进行表征，并利用磁性测量系统(MPMS)和物性测量系统(PPMS)对其磁性以及电输运性质进行测量。结果:MnNb_3S_6在温度108 K以下具有铁磁性，在温度125 K以下具有显著的负磁阻行为。磁化强度表现出较强的各向异性。霍尔电阻率测量表明MnNb_3S_6具有典型的反常霍尔效应。结论:MnNb_3S_6具有铁磁性、低温负磁阻、磁各向异性，同时还存在反常霍尔效应。
2023年02期 v.34;No.110 259-264页 [查看摘要][在线阅读][下载 842K] - 陈煜迪;戴翔飞;王子;张子扬;杜建华;焦志伟;
目的:探究过渡金属二硫化物MnNb_3S_6的磁性和电输运性质。方法:采用固相反应法和气相输运法制备了MnNb_3S_6单晶样品，利用X射线衍射对样品结构进行表征，并利用磁性测量系统(MPMS)和物性测量系统(PPMS)对其磁性以及电输运性质进行测量。结果:MnNb_3S_6在温度108 K以下具有铁磁性，在温度125 K以下具有显著的负磁阻行为。磁化强度表现出较强的各向异性。霍尔电阻率测量表明MnNb_3S_6具有典型的反常霍尔效应。结论:MnNb_3S_6具有铁磁性、低温负磁阻、磁各向异性，同时还存在反常霍尔效应。
2023年02期 v.34;No.110 259-264页 [查看摘要][在线阅读][下载 842K] - 金承昊;冯宙;姜舟婷;
目的:研究蛋白质二级结构中α螺旋的比例对蛋白质三级结构的影响。方法:构建不同的蛋白质链模型，以α螺旋结构占比的不同对体系进行区分并采用分子动力学模拟的方法进行研究。结果:以不同比例α螺旋结构的蛋白质链作为样本，研究其结构的稳定性以及体系的能量。结果表明，体系的键伸缩能和键弯曲能几乎不随蛋白质链中α螺旋结构比例的变化而变化，范德华能受α螺旋结构占比的影响较大，α螺旋占比大的蛋白质链其体系范德华能减小。同时我们发现在该温度(400 K)下，α螺旋结构占比低的蛋白质链中，容易发生α螺旋结构解旋现象，而α螺旋结构占比高的蛋白质链中，部分连接处的非α螺旋结构反而会转变成α螺旋结构。通过分析组成蛋白质链的氨基酸残基的均方根偏差和均方根涨落值可以发现蛋白质链中含α螺旋结构的比例越高，其结构稳定性越强，柔性减弱。结论:这些研究成果呈现α螺旋对蛋白质整体结构的影响，也为其结构转变的动力学行为研究提供理论依据。
2023年02期 v.34;No.110 265-270页 [查看摘要][在线阅读][下载 498K] - 金承昊;冯宙;姜舟婷;
目的:研究蛋白质二级结构中α螺旋的比例对蛋白质三级结构的影响。方法:构建不同的蛋白质链模型，以α螺旋结构占比的不同对体系进行区分并采用分子动力学模拟的方法进行研究。结果:以不同比例α螺旋结构的蛋白质链作为样本，研究其结构的稳定性以及体系的能量。结果表明，体系的键伸缩能和键弯曲能几乎不随蛋白质链中α螺旋结构比例的变化而变化，范德华能受α螺旋结构占比的影响较大，α螺旋占比大的蛋白质链其体系范德华能减小。同时我们发现在该温度(400 K)下，α螺旋结构占比低的蛋白质链中，容易发生α螺旋结构解旋现象，而α螺旋结构占比高的蛋白质链中，部分连接处的非α螺旋结构反而会转变成α螺旋结构。通过分析组成蛋白质链的氨基酸残基的均方根偏差和均方根涨落值可以发现蛋白质链中含α螺旋结构的比例越高，其结构稳定性越强，柔性减弱。结论:这些研究成果呈现α螺旋对蛋白质整体结构的影响，也为其结构转变的动力学行为研究提供理论依据。
2023年02期 v.34;No.110 265-270页 [查看摘要][在线阅读][下载 498K] - 孟方实;程芳;何莲;余施梦;马骁;刘薇;孙阳;沈杭燕;
目的:研究显微组织结构对Ti-45.3Al-7.8Nb-0.2W-0.2B-0.02Y合金氧化性能的影响。方法:采用四种不同的热处理工艺处理合金样品从而得到具有不同显微组织的合金。通过扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)和氧化动力学曲线，分析研究高温氧化实验中不同显微组织合金的氧化行为。结果:不同的显微组织对于合金氧化膜的生长机制和氧化行为没有影响，全片层显微组织合金的氧化增重为0.97 mg/cm~2,抗氧化性能最强，而其余3种显微组织合金的氧化增重均在1.07 mg/cm~2左右，4种组织的合金都达到了强抗氧化级别。结论:相比于具有近γ显微组织、双态显微组织和近片层显微组织的合金，具有全片层显微组织TiAl合金的抗氧化性能最好。
2023年02期 v.34;No.110 271-277+310页 [查看摘要][在线阅读][下载 465K] - 孟方实;程芳;何莲;余施梦;马骁;刘薇;孙阳;沈杭燕;
目的:研究显微组织结构对Ti-45.3Al-7.8Nb-0.2W-0.2B-0.02Y合金氧化性能的影响。方法:采用四种不同的热处理工艺处理合金样品从而得到具有不同显微组织的合金。通过扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)和氧化动力学曲线，分析研究高温氧化实验中不同显微组织合金的氧化行为。结果:不同的显微组织对于合金氧化膜的生长机制和氧化行为没有影响，全片层显微组织合金的氧化增重为0.97 mg/cm~2,抗氧化性能最强，而其余3种显微组织合金的氧化增重均在1.07 mg/cm~2左右，4种组织的合金都达到了强抗氧化级别。结论:相比于具有近γ显微组织、双态显微组织和近片层显微组织的合金，具有全片层显微组织TiAl合金的抗氧化性能最好。
2023年02期 v.34;No.110 271-277+310页 [查看摘要][在线阅读][下载 465K]
- 傅璐璐;
目的:现有PLC和VLC混合系统存在功率消耗高、QoS约束实现困难等问题，为了优化室内智能设备的数据通信。方法:研究由级联电力线通信(PLC)、可见光通信(VLC)链路及与其并行的射频(RF)无线链路所组成的混合系统中的功率分配问题，分析了服务质量约束下的总传输功耗的最小化问题，并将该问题转换为可求解的凸问题形式。首先，VLC在室内和室外场景中提供无线数据通信，在VLC网络中采用PLC技术在源节点之间进行数据传输。然后，为了增强无线连通性，互补地将PLC/VLC的有线/无线技术与当前的室内RF网络相结合。结果:当实施不同的PLC、VLC和RF信道模型时，该混合系统比传统的RF系统有着较大的性能提升。结论:电力线通信结合RF系统可有效提高传输功率。
2023年02期 v.34;No.110 278-284页 [查看摘要][在线阅读][下载 481K] - 傅璐璐;
目的:现有PLC和VLC混合系统存在功率消耗高、QoS约束实现困难等问题，为了优化室内智能设备的数据通信。方法:研究由级联电力线通信(PLC)、可见光通信(VLC)链路及与其并行的射频(RF)无线链路所组成的混合系统中的功率分配问题，分析了服务质量约束下的总传输功耗的最小化问题，并将该问题转换为可求解的凸问题形式。首先，VLC在室内和室外场景中提供无线数据通信，在VLC网络中采用PLC技术在源节点之间进行数据传输。然后，为了增强无线连通性，互补地将PLC/VLC的有线/无线技术与当前的室内RF网络相结合。结果:当实施不同的PLC、VLC和RF信道模型时，该混合系统比传统的RF系统有着较大的性能提升。结论:电力线通信结合RF系统可有效提高传输功率。
2023年02期 v.34;No.110 278-284页 [查看摘要][在线阅读][下载 481K] - 朱武富;林欢;肖丙刚;
目的:设计一种背腔特殊十字形缝隙的四谐振基片集成波导(substrate integrated waveguide, SIW)宽带天线。方法:基于经典微带线和波导技术，通过在天线的背腔刻蚀特殊的十字形缝隙，并加载一组短路通孔和一个额外通孔改变腔体结构，使天线腔体在工作频段上激发四种不同的电场谐振模式，实现四谐振背腔缝隙天线(cavity backed slot antenna, CBS)。结果:天线工作在X波段内激发的四种电场模式，分别为半TE_(110)模式、混合奇TE_(120)模式和偶TE_(120)模式，天线的相对带宽为20.5%(8.81～10.82 GHz),最高增益为7.28 dBi,辐射效率大于79%。结论:该基片集成波导天线具有宽带宽、高精度、体积小、重量轻、损耗低、高Q值、集成度高等特点，能适用于无线宽带通信。
2023年02期 v.34;No.110 285-291页 [查看摘要][在线阅读][下载 679K] - 朱武富;林欢;肖丙刚;
目的:设计一种背腔特殊十字形缝隙的四谐振基片集成波导(substrate integrated waveguide, SIW)宽带天线。方法:基于经典微带线和波导技术，通过在天线的背腔刻蚀特殊的十字形缝隙，并加载一组短路通孔和一个额外通孔改变腔体结构，使天线腔体在工作频段上激发四种不同的电场谐振模式，实现四谐振背腔缝隙天线(cavity backed slot antenna, CBS)。结果:天线工作在X波段内激发的四种电场模式，分别为半TE_(110)模式、混合奇TE_(120)模式和偶TE_(120)模式，天线的相对带宽为20.5%(8.81～10.82 GHz),最高增益为7.28 dBi,辐射效率大于79%。结论:该基片集成波导天线具有宽带宽、高精度、体积小、重量轻、损耗低、高Q值、集成度高等特点，能适用于无线宽带通信。
2023年02期 v.34;No.110 285-291页 [查看摘要][在线阅读][下载 679K] - 石佳潼;叶海良;杨冰;曹飞龙;
目的:为挖掘点云更深层次的语义信息，解决由特征判别性弱而导致的匹配模糊问题，本文构建了一个局部-全局动态图更新框架实现点云配准。方法:网络由堆叠的局部-全局图聚合层构成特征提取。在每个局部-全局图聚合层中，通过学习局部图邻接矩阵对节点进行特征及坐标更新。并使用新坐标学习全局图边，将局部信息嵌入到全局骨架中，实现局部-全局信息的充分融合，提取到高判别性特征。之后通过双约束匹配模块，对特征的差异性和相似性进行约束，有效提升配准精度。结果:在ModelNet40上的实验结果显示，本文方法取得了最佳的匹配效果。在局部点云配准上，旋转误差低至0.263 5。结论:本文所提出的局部-全局动态图更新框架能够有效提高点云配准性能。
2023年02期 v.34;No.110 292-302页 [查看摘要][在线阅读][下载 904K] - 石佳潼;叶海良;杨冰;曹飞龙;
目的:为挖掘点云更深层次的语义信息，解决由特征判别性弱而导致的匹配模糊问题，本文构建了一个局部-全局动态图更新框架实现点云配准。方法:网络由堆叠的局部-全局图聚合层构成特征提取。在每个局部-全局图聚合层中，通过学习局部图邻接矩阵对节点进行特征及坐标更新。并使用新坐标学习全局图边，将局部信息嵌入到全局骨架中，实现局部-全局信息的充分融合，提取到高判别性特征。之后通过双约束匹配模块，对特征的差异性和相似性进行约束，有效提升配准精度。结果:在ModelNet40上的实验结果显示，本文方法取得了最佳的匹配效果。在局部点云配准上，旋转误差低至0.263 5。结论:本文所提出的局部-全局动态图更新框架能够有效提高点云配准性能。
2023年02期 v.34;No.110 292-302页 [查看摘要][在线阅读][下载 904K] - 涂春梅;孙卫红;邵铁锋;梁曼;
目的:针对内印茧分选工作劳动强度大、结果易受主观因素影响的问题，提出一种基于透射图像的内印茧识别方法，并构建出内印茧识别模型。方法:设计了一种能反映蚕茧内部特征的蚕茧透射图像采集装置，通过对透射图像进行滤波、GrabCut等预处理，实现背景分割，然后提取图像颜色特征和纹理特征共10个参量，将其作为网络的输入特征向量，分别训练BP和Adam-BP神经网络模型。结果:Adam-BP神经网络模型的准确率为94%,高于传统BP神经网络，且该模型具有良好的泛化性能。结论:本研究的内印茧识别方法较传统方法更为客观准确，且成功减少了识别过程人工的参与，降低了劳动强度，为实现内印茧分选自动化提供良好基础。
2023年02期 v.34;No.110 303-310页 [查看摘要][在线阅读][下载 713K] - 涂春梅;孙卫红;邵铁锋;梁曼;
目的:针对内印茧分选工作劳动强度大、结果易受主观因素影响的问题，提出一种基于透射图像的内印茧识别方法，并构建出内印茧识别模型。方法:设计了一种能反映蚕茧内部特征的蚕茧透射图像采集装置，通过对透射图像进行滤波、GrabCut等预处理，实现背景分割，然后提取图像颜色特征和纹理特征共10个参量，将其作为网络的输入特征向量，分别训练BP和Adam-BP神经网络模型。结果:Adam-BP神经网络模型的准确率为94%,高于传统BP神经网络，且该模型具有良好的泛化性能。结论:本研究的内印茧识别方法较传统方法更为客观准确，且成功减少了识别过程人工的参与，降低了劳动强度，为实现内印茧分选自动化提供良好基础。
2023年02期 v.34;No.110 303-310页 [查看摘要][在线阅读][下载 713K]