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基于自适应反正切非奇异终端滑模的水下机械臂轨迹跟踪控制

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控制与决策 2025年第1期40卷 205-213页

作者：范亚洲孙林祥白雪剑赵艺楠惠晓龙王宇广东电网有限责任公司电力科学研究院哈尔滨理工大学自动化学院辽宁工业大学电气工程学院中国科学院自动化研究所

针对水下机械臂的末端轨迹跟踪控制问题,提出一种自适应快速反正切非奇异终端滑模控制器.首先,基于莫里森方程建立考虑水作用效应的水下机械臂动力学模型;其次,结合非奇异终端滑模控制和反正切函数特性,设计一种快速反正切非奇异终端滑... 详细信息

针对水下机械臂的末端轨迹跟踪控制问题,提出一种自适应快速反正切非奇异终端滑模控制器.首先,基于莫里森方程建立考虑水作用效应的水下机械臂动力学模型;其次,结合非奇异终端滑模控制和反正切函数特性,设计一种快速反正切非奇异终端滑模控制器,并基于径向基神经网络预测系统的未知扰动;然后,通过李雅普诺夫理论验证所提控制方法可在有限时间内收敛到期望位置;最后,通过仿真实验验证所提控制方法的有效性.

关键词：水下机器人水下机械臂滑模控制自适应控制轨迹跟踪

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改进暗通道原理下视觉图像光晕消除算法

现代电子技术 2025年第1期48卷 60-64页

作者：任晓楠李广中北大学山西太原030051

在光晕区域附近进行光晕消除操作可能会降低图像的对比度、清晰度和细节。因此,需要开发有效的方法来恢复和增强光晕消除后的图像细节,以确保整体图像质量的提高,为此设计一种改进暗通道原理下视觉图像光晕消除算法。建立大气散射模型... 详细信息

在光晕区域附近进行光晕消除操作可能会降低图像的对比度、清晰度和细节。因此,需要开发有效的方法来恢复和增强光晕消除后的图像细节,以确保整体图像质量的提高,为此设计一种改进暗通道原理下视觉图像光晕消除算法。建立大气散射模型深度分析光晕产生条件,根据图像中的像素强度值计算成像环境中的透射率,按照大气光照的散射系数建立光照条件研究模型。在较高的像素颜色通道条件下,根据图像中高亮度和强反射部分搭建无光晕图像亮通道定义,聚类图像亮通道特征,利用快速双边滤波器细化透射率,建立光晕图像的成像模型。在改进暗通道原理的过程中通过调整多个计算参数,包括改变权重函数,设置光晕消除的恢复指令,完成对视觉图像的光晕消除处理。经过实验分析可以证明,所提方法具备良好的光晕消除性能,光晕消除效果较好。

关键词：改进暗通道视觉图像光晕消除透射率多尺度算法大气散射模型

FexCoyCa3Al双功能材料用于CO2捕集-转化一体化制合成气

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化工进展 2025年

作者：汪柯胡登王星博孙楠楠魏伟中国科学院上海高等研究院二氧化碳光子科学建制化研究中心中国科学院大学

二氧化碳(CO2)的大量排放是导致全球变暖的主要原因之一，其中CO2捕集、利用与封存(CO2capture， utilization and storage，CCUS)技术是减少碳排放的关键手段，然而传统CCUS技术中捕集成本较高，限制了CCUS技术的推广应用。本研究采用... 详细信息

二氧化碳(CO2)的大量排放是导致全球变暖的主要原因之一，其中CO2捕集、利用与封存(CO2capture， utilization and storage，CCUS)技术是减少碳排放的关键手段，然而传统CCUS技术中捕集成本较高，限制了CCUS技术的推广应用。本研究采用CO2捕集-转化一体化（integrated carbon capture and conversion，ICCC）技术方案，通过将碳捕集过程与碳转化过程相耦合，避免了CO2捕集材料再生所需的大量能耗，从而降低CCUS捕集过程成本。实验以Fe、Co基非贵金属作为催化组分，Ca为吸附组分，采用并流共沉淀的方法制备了FexCoyCa3Al系列双功能材料应用于ICCC制备合成气过程，探究了Fe/Co比例对双功能材料性能的影响，通过TEM、XPS、H2-TPR、CO2-TPD等对双功能材料进行表征，相关结果表明双功能材料Fe、Co、Ca、Al等元素分布均匀，未出现团聚现象，Fe-Co元素之间存在相互作用，提升了双功能材料的一体化性能。在优化条件下，Fe0.5Co0.5Ca3Al材料CO2捕集容量为11.05mmol/g，CO产率达到11.94mmolCO/（g·h）。

关键词： CO 捕集-转化一体化逆水煤气变换合成气双功能材料温室气体催化剂

中国城市数字经济关联网络的结构特征与内生机制分析

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现代财经(天津财经大学学报) 2025年 22-38页

作者：方若楠崔兴华闫中晓集美大学财经学院江西财经大学经济学院

数字经济时代,各种功能要素的空间流动能够重塑城市间的数字经济关联,是城市数字经济关联网络的新动力。研究基于“流空间”视角,从技术流、数据环境流和产业融合流三个维度构建数字经济关联强度指标,以185个地级以上城市为研究单元,刻... 详细信息

数字经济时代,各种功能要素的空间流动能够重塑城市间的数字经济关联,是城市数字经济关联网络的新动力。研究基于“流空间”视角,从技术流、数据环境流和产业融合流三个维度构建数字经济关联强度指标,以185个地级以上城市为研究单元,刻画多维要素流动下中国城市数字经济关联网络的时空格局演化、拓扑结构特征,并进一步揭示该网络的内生动力机制。研究发现:中国城市数字经济关联网络呈现出层级结构明显、空间非均衡和关联紧密的网络格局。进一步地,中国城市数字经济关联网络“小世界”特征明显,社群间的数字经济关联开始超越“单一跨社群数字经济关联”向“多元跨社群数字经济关联”转变;网络兼具“层级扁平”与“跨圈层交互”的双重特征,相对稳定性与结构流动性并存;网络的核心—边缘结构正面临结构性调整,核心结构与边缘结构呈明显分化,极化效应凸显。此外,“能者居之”的吸引力和“强者恒强”的累积优势是中国城市数字经济关联网络形成的内在双驱力。研究结果能够为新发展格局下建设城市体系多维网络关系,促进中国数字经济和区域经济一体化融合发展提供可资参考的政策建议。

关键词：流空间数字经济空间关联网络核心—边缘结构

原产地与引种地大花黄牡丹根系和根际土壤的AMF群落差异

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园艺学报 2025年

作者：李超楠李璐高丹蕾乔红雍袁涛北京林业大学园林学院花卉种质创新与分子育种北京市重点实验室国家花卉工程技术研究中心城乡生态环境北京实验室园林环境教育部工程研究中心洛阳天囿园林发展有限公司

以大花黄牡丹（Paeonia ludlowii）原产地西藏自治区林芝市及其引种地河南省栾川县的大花黄牡丹根系和根际土壤为研究对象，在其生长发育的3个关键时期——花期、果期和秋色叶期，利用高通量测序技术，探究丛枝菌根真菌（arbuscular myc... 详细信息

以大花黄牡丹（Paeonia ludlowii）原产地西藏自治区林芝市及其引种地河南省栾川县的大花黄牡丹根系和根际土壤为研究对象，在其生长发育的3个关键时期——花期、果期和秋色叶期，利用高通量测序技术，探究丛枝菌根真菌（arbuscular mycorrhiza fungi，AMF）群落结构及多样性差异。结果表明，在3个生长期原产地大花黄牡丹根系AMF群落Observed OTU均高于引种地，花期根际土壤AMF群落Observed OTU和Chao1指数显著高于引种地，但秋色叶期，引种地Observed OTU显著高于原产地；主成分分析结果显示，两地大花黄牡丹根系AMF群落在花期存在显著差异，根际土壤AMF群落结构在3个生长期均有显著差异，LEfSe分析进一步说明了两地大花黄牡丹根系和根际土壤AMF类群具有显著差异。根孢囊霉属（Rhizophagus）、球囊霉属（Glomus）和多样孢囊霉属（Diversispora）是大花黄牡丹根际AMF群落中的优势种群，在两地大花黄牡丹根系及根际土壤中均有分布，但相对丰度存在明显差异。引种栽培地的土壤环境使大花黄牡丹根系中根孢囊霉属和球囊霉属的相对丰度降低，但多样孢囊霉属和近明球囊霉属（Claroideoglomus）的相对丰度增加。巨孢囊霉属（Gigaspora）仅存在于原产地土壤中，和平囊霉属（Pacispora）仅存在于引种地土壤中。土壤理化性质与AMF群落Mantel分析结果表明，全氮含量是影响引种地大花黄牡丹根系AMF群落的主要因子，土壤速效钾含量与原产地大花黄牡丹根系AMF群落、引种地土壤AMF群落显著相关，有效磷含量与原产地土壤AMF群落极显著相关。

关键词：大花黄牡丹丛枝菌根真菌高通量测序群落结构

离子液体协同Fe3/ZnIn2S4/g-C3N4S型异质结萃取耦合光催化降解四环素

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科学通报 2025年

作者：卢奕彤刘晓楠徐帅李宇亮长安大学水利与环境学院旱区地下水文与生态效应教育部重点实验室

针对四环素（TC）降解过程中的关键超氧自由基（·O2-）,采用ZnIn2S4/g-C3N4（ZCN） S型异质结为载体,结合三核铁簇（Fe3）新型助催化剂,设计了Fe3/ZnIn2S4/g-C3N4（FZCN）复合光催化剂.同时,利用离子液体（[BMIM]PF6）萃取剂和丙酮分散... 详细信息

针对四环素（TC）降解过程中的关键超氧自由基（·O2-）,采用ZnIn2S4/g-C3N4（ZCN） S型异质结为载体,结合三核铁簇（Fe3）新型助催化剂,设计了Fe3/ZnIn2S4/g-C3N4（FZCN）复合光催化剂.同时,利用离子液体（[BMIM]PF6）萃取剂和丙酮分散剂,构建了可见光驱动的连续萃取耦合光催化降解四环素（EPDT）体系.通过多种表征和密度泛函理论（DFT）计算确定了S型异质结的构建,显著分离和保留了两种强光生电子（e-）和空穴（h+）,并在Fe3金属位点的作用下进一步转移e-,促使·O2-的快速生成.捕获实验和ESR结果表明,·O2-和h+限制了TC降解的主反应效率,同时部分·O2-转化为羟基自由基（·OH）,在次反应中发挥作用.当Fe3负载量为30 mg时,TC降解速率常数最佳,分别是gC3N4、ZnIn2S4及ZCN的5.2倍、3.9倍及1.6倍,经四次循环后,依旧维持稳定的结构和性能.此外,在离子液体（IL）的辅助下,EPDT效率在1 h内达到83.8%,为无萃取剂时的2.1倍,延长至2 h时可提升至90.5%.该高效EPDT体系能应用于多种有机污染物及实际水体,有望为有机污染物降解方法的设计提供一个新思路.

关键词：离子液体萃取耦合光催化三核铁簇 S型异质结四环素

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智能空气幕防烟实验平台设计与教学应用

实验技术与管理 2025年

作者：余龙星杨嘉瑞陈寅楠福州大学环境与安全工程学院

该研究立足安全工程与控制工程专业的结合，研制了基于PID自动控制原理的隧道火灾智能空气幕防烟实验教学平台，可满足两个专业多门课程的理论与实验教学需求。该平台能形象地展示自动控制原理与传统空气幕相结合实现复杂火灾场景下智... 详细信息

该研究立足安全工程与控制工程专业的结合，研制了基于PID自动控制原理的隧道火灾智能空气幕防烟实验教学平台，可满足两个专业多门课程的理论与实验教学需求。该平台能形象地展示自动控制原理与传统空气幕相结合实现复杂火灾场景下智能防烟功能的效果。基于该平台的教学能够将理论知识、实验操作和数据分析相结合，提升了相关课程实验的质量和效果，提升了学生的创造思维和探索能力。

关键词：跨学科融合实验教学平台隧道火灾空气幕 PID控制

接地源短偏移瞬变电磁法理论及其在深部矿产勘探中的应用

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中国科学:地球科学 2025年

作者：薛国强武欣陈卫营周楠楠中国科学院矿产资源研究重点实验室中国科学院地质与地球物理研究所中国科学院大学地球与行星科学学院

瞬变电磁法是探测地下金属矿体的关键地球物理技术之一,其发射源包括回线源和接地源两种形式.长偏移瞬变电磁法(LOTEM)采用接地源,其探测理论基础是远源观测方式和平面波模型简化.然而,远源观测到的信号强度小,平面波简化后的方法勘探... 详细信息

瞬变电磁法是探测地下金属矿体的关键地球物理技术之一,其发射源包括回线源和接地源两种形式.长偏移瞬变电磁法(LOTEM)采用接地源,其探测理论基础是远源观测方式和平面波模型简化.然而,远源观测到的信号强度小,平面波简化后的方法勘探精度低,其有效探测深度约1000m,综合误差15%.近年来,我们提出并发展了接地源短偏移瞬变电磁法(SOTEM),显著提升了500～2000m矿产资源的探测深度和精度.本文综述了SOTEM的理论基础、仪器设备、数据处理方法及其实际应用效能. SOTEM基于点电荷微元模型,精确计算电磁场的曲面波效应.针对近源观测,我们开发了高功率、高分辨率的大带宽勘探设备,并发展出三维混合反演方法.在河南省周庵地区的镍-铜隐伏矿床实测中, SOTEM揭示了2km深度范围内的高分辨率电导率结构,验证了浅部已知矿体,并在岩体接触带和底部发现了深部矿化异常,显示出该矿区深部的巨大找矿潜力.

关键词：远源观测平面波简化接地源短偏移瞬变电磁法大带宽勘探设备三维混合反演

储气库生产管柱监测评价融合方法提升油气井注采安全

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石油钻采工艺 2025年

作者：张健楠张伟雷颖张健敬佳佳中国石油英东油田分公司井下作业公司西南石油大学机电工程学院

（目的意义）为确保储气库油气井长期稳定生产，井筒完整性检测与评价技术的创新至关重要。（方法过程）为此，创新性地提出井筒完整性监测评价融合方法，该方法集成了气体动力测井仪、电磁探伤检测仪、伽马-中子探伤仪以及能谱中子伽... 详细信息

（目的意义）为确保储气库油气井长期稳定生产，井筒完整性检测与评价技术的创新至关重要。（方法过程）为此，创新性地提出井筒完整性监测评价融合方法，该方法集成了气体动力测井仪、电磁探伤检测仪、伽马-中子探伤仪以及能谱中子伽马测井仪等多元检测技术，并配套了基于检测数据的生产套管剩余强度与剩余寿命的综合评价方法。该方法不仅能准确定位并识别井筒失效位置及类型，同时能够评价生产套管的使用条件并预测其剩余寿命。（结果现象）在冀东储气库的恶劣环境下，该方法已成功应用于多井次检测，不仅成功确定泄露点、油套管腐蚀状况及管外气体聚集区等情况，并且基于检测数据对生产套管剩余强度和剩余寿命进行评价，明确了生产套管安全生产操作条件以及预测其剩余寿命。成功实现了对井筒完整性更为全面、深入的检测与评价，有效弥补单一检测技术的局限性。（结论建议）通过研究和现场试验结果表明，该技术为储气库注采生产提供指导依据，也为油藏建库提供技术支撑。

关键词：储气库井筒完整性环空带压检测套管漏失强度寿命